Электрогидравлическое устройство для высокоскоростных испытаний материалов

ЕТСНИХввавююевик СОЮЗ С(."Е ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТн ввтвввнамт свннтвъствт тнойпленияская966 ГОСУДАРСТВЕНИЬЗЙ КОМИТЕТ СССР ДВЛАМИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) .1.Кудряшова Н.И., Кудряшов Б.А. Высокоскоростное растяжение текстильных материалов. М., фЛегкая индустрия ф ф, 1974 с. 54,.55, .2.Рыбин А.А. Высокоскорос прибор для измерения сил сце волокон с матрицей. -фЗавод лаборатория, 1980 В 10,с 968.Ф (54)(57) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЯСТВО ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащее заполненную жидкостью камеру с криакой, установленные в-камере электроды, подключенные к генератору импульсных токов, соединенный с камерой силовозбудитель, имеющий цилиндрический корпус с установленным на. нем поршнем, и соосно расположенные и служащие для крепления к ним образца на-, гружающий стержень, соединенный с ае (и) 3(я) 6 01 0 3/30 6 01 Я 19/04 йоршнем, а стержень-динамометр, соединенный с основанием, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, в особейности определения динамической -адгезии микроволокон к полимерной матрице, . за счет исключения изгибных коле.,баний стержня, передающего нагрузку на образец, соединение камеры с корпусом силовозбудителя осуществлено посредством двух трубчатых переходников, один из которых соединен с камерой, а другой - с корпусом, и расположенного между ними трубчатого жидкостного волновода с вяз- кой жидкостью, который закрыт с обеих сторон мембранами из эластичного Е материала, причем .внутренний диаметр жидкостного волновода равен диаметр 4 м переходников, а .его длина выбра-, на из условия обеспечения задержки импульса .Нагружения на время, необходимое для его регистрации без Я электромагнитных помех, обусловленных разрядом батареи конденсаторов генератора импульсных токов.Изобретение относится к исследованию.прочностных свойст материалов,а именно к электрогидравлическимустройствам для высокоскоростныхиспытаний материалов, и может бытьиспользовано для определения адгезии иикроволокон к полимерной матрице при скоростях до 10 сИзвестно электродинамическое устройство для высокоскоростного нагружения материалов растягивающим усилием, содержащее батарею конденсаторов и подключенную .к ней катушку .ин".дуктивности, и прикрепленный к образцу нагрузочный стержень из магнитного материала, помещенный в поле катушки 1),Недостатком данного устройстваявляется невозможность достижения .скоростей нагружения порядка 10 сНаиболее близким к изобретению 20по технической сущности и достигаемому результату является электрогидравлическое устройство для высокоскоростных испытаний материалов,содержащее заполненную жидкостьюкамеру с крышкой, установленные вкамере электроды, подключенные кгенератору импульсных токов, соединенный с камерой силовозбудитель,включающий цилиндрический корпус сустановленным в нем поршнем и,сооснорасположенные и служащие для крепле-..ния к ним образца нагружающий стержень, соединенный с поршнем, истержень-динамометр, соединенныйс основанием 2). 35Недостатком известного устройстваявляется низкая точность испытаний,в особенности определения динамической адгезии микроволокон к полимерной матрице, поскольку для обеспече Ония задержки импульса нагружения навремя, необходимое для .его регистрации без электромагнитных помех, обусловленных разрядом батареи конденсатора импульсных токов, требуется 45использование длинного стержня, передающего нагрузку на образец. Однаков длинном стержне возможно возникновение изгибных колебаний, приводящих.к преждевременному разрушениюмикроволоконЦелью изобретения является повышение точности испытаний, в особен"ности определения динамической адгезии микроволокон к полимерной матрице, эа счет исключения иэгибных коле баний стержня передающего нагрузкуна образец.Цель достигается тем, что в электрогидравлическом устройстве .для высокоскоростных испытаний материалов, 60содержащем заполненную жидкостью камеру с крышкой, установленные в каме. ре электроды, подключенные к генератору импульсных токов, соединенныйс камерой силовоэбудитель, включаю щий цилиндрический корпус с устайовленным в нем поршнем и соосно расположенные и служащие для крепления к ним образца нагружающий стержень, соединенный с поршнем, и стержень" динамометр, соединенный с основанием, соединение камеры с корпусом силовозбудителя осуществлено посредством двух трубчатых переходников, один из которых соединен с камерой, а другой - с корпусом, и расположенного между ними трубчатого жидкостного волновода с вязкой жидкостью, который закрыт с обеих сторон мембранами из эластичного материала, причем внутренний диаметр жидкостного волновода равен внутренним диаметрам переходников, а его длина выбрана кз условия обеспечения задержкиимпуль-. са нагружения на время, необходимое . для его регистрации без электромагнитных помех, обусловленных разр,.домбатареи конденсаторов генератора импульсных токов.Наличие жидкостного волновода с вязкой жидкостью позволяет испольэовать короткий стержень, передающий нагрузку на образец, и тем самым исключить. возможность его изгибных колебаний, приводящих к разрушению микроволокон образца, создать времязадержки импульса нагрузки, необходимое .ля его регистрации без электромагнитных помех, обусловленных разрядом батареи конденсаторов генератора импульсных токов, обеспечить высокую скорость деформации образца благодаря большой интенсивности импульса нагрузки и высоким передаточнымвозможностям жидкостного волновода. Выполнение внутреннего диаметра жидкостного волновода равным внутренним диаметрам переходников, исключает возникновение вторичных волн в местах стыковНа фиг. 1 изображено электрогидравлическое устройство для высокоскоростных испытаний материалов; нафиг.2 - осциллограмма импульса нагружения при определении адгезии микро- волокон.к полимерной матрице,Электрогидравлическое устройство для высокоскоростных испытаний материалов (фиг. 1) содержит заполненнуюжидкостью камеру 1 с крьшкой 2, установленные в камере 1 электроды З,подключенные к генератору импульсных токов (не показан). С.камерой 1 соединен силовозбудитель, включающий цилиндрический корпус 4 с установленным в нем поршнем 5,Устройство содержит также соосно расположенные и служащие для крепления к ним образца б нагружающий стержень 7, соединенный с поршнем 5, истержень-динамометр 8, соединенный соснованием 9. Соединение камеры 1 скорпусом 4 силовоэбудителя осущест1128145 каз 9020/31 Тираж 822 Подписное НИИ П фПатентф, г. Ужгород, ул.Проектная влено посредством двух трубчатых переходников 10 и 11, первый из которых соединен. с камерой 1, а второй - с корпусом 4,. и расположенного между переходниками 10 и 11 трубчатого жидкостного водновода 12 с вязкой жидкостью, который закрыт с обеих сторон мембранами 13 и 14 иэ эластичного материала. Внутренний диаметр жидкостного волновода 12 равен внутренним диаметрам переходников 10 , 10 и 11, а его дли .а 3 выбрана из условия обеспечения задержки импульса нагружения на время 1, необходимое для его регистрации без. электромагнитных помех, обусловленных разря дом батареи конденсаторов генератора импульсных токов, которое рассчитывается из соотношенияеЕ с,с-, - , 2 О где Сж - скорость звука в вязкойжидкости волновода;.Се " скорость звука в воде;- суммарная длина переход-. 25ников 10 и 11 и водяныхканалов в корпусе 4 силовозбудителя.Корпус 4 силовозбудителя закрыт крышкой 15 с установленными. в ней 3 О ограничителем 16 хода поршня 5 и фторопластовым подшипником 17 закрепленным с помощью гайки 18. Переходник 11 заполняется жидкостью через отверстие, закрытое пробкой 19В устройстве установлены прокладки 20-22 для предотвращения просачивания рабочей жидкости. Стержень-динамометр 8 подключен к запоминающему осциллографу, с помощью которого регистрируют импульсы 4 О нагрузки.Электрогидравлическое устройство для высокоскоростных испытаний материалов работает следующим образом.45 Высокое напряжение батареи ко денсаторов генератора импульсных токов создает электрический разряд между электродами 3, установленными в камере 1; что вызывает в жидкостимощный импульс гидравлического давления. Распространяясь по внутреннему каналу переходника 10, импульс давления достигает мембраны 13.и.возбуждает в вязкой жидкостл волновода 12 волну сжатия, которая. через мембрану 14 передается жид- . кости переходника 11. Далее давление жидкости через каналы в корпусе 4 силовозбудителя импульсно воздействует на поршень 5. Стержень 7, соединенный с поршнем 5; передает импульс нагружения на образец б н производит выдергивание микроволокна иэ полимерной матрицы. Регистрацию импульса нагружения осуществляют с помощью стержня-динамометра 8. Поскольку внутренний диаметр жидкостного волновода 12 равен внут.ренним диаметрам переходников 10 и .11, в местах стыков не происходит зарождения вторичных волн, искажающих основной импульс нагрузки,.Значение межфазной адгезии определяют иэ осциллограмм (фиг. 2) как ординату с точки, соответствующей максимуму импульса нагружения.Длину жидкостного волновода 12 выбирают из условия обеспечения задержки импульса нагружения на времянеобходимое для его регистрации без электромагнитных помех, обусловленных разрядом батареи конденсаторов генератора импульсных токов и действующих в течение времени 1 1 ") Таким образом,изобретение позволяет точнее определять гнгеэию.мнкроволокон к полимерной матрице при. скоростях до .10 с ,