Преобразователь крутильных колебаний преимущественно для нитеподобных образцов

.03.89. Бюл. Р 11ециализированное констрро с опытным производсттеплофизики АН УЗССРЛ,Бурнаев и О,Ш.Хакимов0.179.16 (088.8)торское свидетельство СО, кл. С 01 И 29/00, 19рское свидетельство ССС13, кл. С 01 М 29/00, 1(21) 42 (22) 01 (46) 23 (71) Сп ское бю Отдела (72) А, (53) 62 (56) Ав У 47473Авто У 13107 то.рм 5. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54):.ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ НИТЕПОЛОБНЫХ ОБРАЗЦОВ(57) Изобретение относится к акустическим методам измерения физико-механических свойств материалов, Цельюизобретения является расширение области применения за счет обеспеченияработы с образцами некруглой формыблагодаря снабжению преобразователядополнительной парой пьезоэлементов 801467498 и оправкой. Участок.нитеподобного образца 9 жестко закрепляется в полости оправки 8, выполненной в виде цилиндрической трубы. Вокруг оправки, прижимаясь к ней рабоними поверхнос-. тями, расположены две пары идентичных пьезоэлементов 2 и 3, 4 и 5. Акустические оси каждой пары параллельны и расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси оправки 8. В режиме возбуждения на пьезо". элементы через электрически связанные с ними. соответствующие токоподводы 6 подаются синфазные переменные напряжения. В результате образец 9 совершает крутильные колебания во- а круг центра масс, а оправка 8 - сложные,колебания, которым, пьезоэлементы 2,3, 4 и 5 не препятствуют благодаря наличию между ними и корпусом 1 уп- С ругих .элементов 7,.позволяющих ия перемещаться вдоль прямой, перпендикулярной их .акустическим .осям и оси Ма оправки 8. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 4 йьЖИзобретение относится к акустическим методам измерения физико-механических свойств материалов и можетбыть использовано при контроле физико-механических свойств образцов, вчастности образцов нитеподобных ма-,териалов (полимерных волокон, нитей),в том числе и некруглойформы.Цель изобретения,- расширениеобласти применения аа счет обеспече"ния работы с образцами некруглойформы.На чертеже схематично представлен:преобразователь крутильных колебанийпреимущественно для нитеподобныхобразцов.Преобразователь крутильных колебаний преимущественно для нитеподобных образцов содержит корпус 1, ус=тановленные в корпусе 1 две парыидентичных пьезоэлементов 2 и 3,4 и 5 и электрически связанные спьезоэлементами 2-5 токоподводы 6.Преобразователь также содержит установленные между корпусом 1 и.пьезоэлементами 2-5 упругие элементы 7.Кроме того, преобразователь содержитвыполненную. в виде цилиндрической . трубы оправку 8. Оправка 8 зажатамежду рабочими поверхностями всехпьезоэлементов 2-5. Акустическиеоси пар пьезоэлементов 2 и 3, 4 и ; 5 параллельны и расположены в однойплоскости, перпендикулярной оси оправки 8, Упругие элементы 7 обеспечивают возможность перемещения пьезоэлементов 2-5 относительно корпуса1 по направлению к оправке 8 В ходеработы в оправке 8.жестко закрепляетсяобразец 9, например, с помощьюклея 10 Кроме того, акустическиеоси.пары пьезоэлементов 2 и 3 перпендикулярны акустическим осям парыпьезоэлементов 4 и 5.Преобразователь работает следующим образом.Участок образца 9, например полимерной. нити, вводится в оправку 8и жестко в ней закрепляется, например, с помощью клея 10 так, что ось образца 9 параллельна оси оправки 8. При работе в режиме возбужденияна пьезоэлементы 2-5 через соответствующие токоподводы 6 подаются синфазные переменные напряжения. Под их воздействием пьезоэлементы 2-5 совершают продольные колебания, в результате которых в зоне контактагде АД, - расстояние между точкойконтакта пьезоэлемента 2с оправкой 8 и проекциейточки Д на линию, соединяющую точки контакта пьезоэлементов 2 и 3;Д,Б - расстояние между точкойконтакта, пьезоэлемента 3с оправкой 8 и проекциейточки Д на линию, соединяющую точки контакта пье.зоэлементов 2 и 3;ВД " расстояние между точкойконтакта пьезоэлемента 4,с оправкой 8 и проекциейточки Д на линию, соединяющую точки контакта пьезоэлементов 4 и 5;ДГ - расстояниемежду точкойконтакта пьезоэлемента 5с оправкой 8 и проекциейточки Д на линию, соединяющую точки контакта пьезоэлементов 4 и 5.Образец 9 в этом случае совершает чисто крутильные колебания вокруг 35 40 45 50 55 с оправкой 8 формируются силы, возбуждающие в последней крутнльныеколебания, Так как ось образца 9проходящая через его центр масс, находящийся, например, в точке Д, вобщем случае не совпадает с осью оправки 8, проходящей через точку О,, в образце 9 возбуждаются сложныеколебания (крутилькые и изгибные),Для воэбужденид в образце 9 чистокрутильных колебаний необходимо,чтобы крутильные колебания оправкив плоскости чертежа совершались не 15 вокруг точки О, а вокруг точки Д.С помощью осциллографа наблюдаютэлектрический сигнал, .соответствующийкрутильной моде колебаний. Подборомнеобходимого соотношения амплитуд 20 напряжений, питающих пьезоэлементы2 и 3, добиваются максимальной вели-.чины наблюдаемого сигнала. Затем подбором необходимого соотношения амплитуд напряжений, питающих пьезоэле менты 4 и 5, вновь добиваются максимальной величины наблюдаемого сигнала. Амплитуды напряжений А, Аз,А и А, питающих соответственнопьезоэлементы 2, 3, 4 и 5, удовлет воряют при этом условиямАг АД 1 А ВЦ 2А ДБА ДГСоставитель Б.ГондаревскийТехред М.Дидык Корректор М.Самборская Редактор Н.Тупица Заказ 1191/42 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 314674984 своей оси, а оправка 8 совершает корпусом и пьезоэлементами и обеспесложные колебания. Поступательные чивающие возможность перемещения колебания оправки 8 в плоскости акус- пьезоэлементов в плоскости их акуститических осей пьезоэлементов обеспе- ческих осей о т л и ч а ю щ и й с я5чиваются упругими элементами 7. При тем, что, о целью расширения области работе преобразователя в режиме прие- применения за счет обеспечения работы ма крутильных колебаний образца 9 с образцами некруглой формы, он снабони передаются пьезоэлементами 2-5, жен двумя дополнительными идентичны- и преобразуются ими в электрический 16;ми пьезоэлементами продольных коле- сигнал Перпендикулярное расположение баний, электрически связанными с доосей пар пьезоэлементов 2 и 3, 4 и 5 . полнительными.пьезоэлементами дополобеспечивает оптимальный режим рабо- ,нительными токоподводами, дополниты преобразователя тельными упругими элементами, устаПреобразователь крутильных коле новленными между корпусом и дополнимфбаний позволяет возбуждать и прини- тельнйми пьезоэлементами, и установмать крутильные колебания в полимер- ленной между пьезоэлементами оправных нитях некруглой формы и исследо- кой, выполненной в виде цилиндричесвать параметры этих колебаний, в ре- кой трубы и предназначенной для жестзультате чего появляется возможность 20 кого закрепления в ней образца, дооценить физико-химические свойства полнительные пьезоэлементы устайовэтой нити, например динамический лены в корпусе с возможностью пере- модуль сдвига. мещения в плоскости их акустических Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я осей так, что их акустические осипараллельны и лежат в одной плоскос 1. Преобразователь крутильных ко- ти с акустическими осями основных лебаний преимущественно для нитепо- пьеэоэлементов перпендикулярной оси добных образцов, содержащий корпус, оправки.два идентичных пьезоэлемента продоль. Преобразователь по п.1, о т - ных колебаний, установденных в кор л и ч а ю щ и й с я тем, что дополпусе так, что их акустические оси нительные пьезоэлементы установлены параллельны, электрически связанные в корпусе так, что их акустические с пьезоэлементами токоподводы и упру- оси перпендикулярны акустическим гие элементы, установленные между осям основных пьезоэлементов.