Устройство для измерения поперечной деформации высокоэластичных материалов

ТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Витебский технологический институт легкойпромышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕфоРМАЦИИ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХМАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к испытаниям высокоэпастичных материалов, в частности к устройствамдля испытания материалов на одноосное растяжение. Цель изобретения - повышение объективности и точности поперечного сокращения образцоввысокоэластичных материалов за счет бесконтактного способа измерения и непрерывной его регистрации в процессе растяжения, исключенияскручивания образцов и обкпечения измеренияпоперечного сокращения строго в центре образцаОбразец материала закрепляют е зажимах разрывв) КЦ (и) 2002243 1(5 Ц 5 О 61 Х 19 ОО ной машины таким образом, чтобы он проходил по направляющим 5. Затем устройство поднимают до тех пор, чтобы острие иглы совпало с центром рабочей части образца и в этом положении подвижная часть рамки закрывается и скрепляется с неподвижной частью при помощи защелки 12. При этом игла проходит сквозь материал и входит в отверстие Т прижимного стекла 6, тем самым закрепляя устройство на образце. После этого подается напряжение на электролампочку 2 и включается записывакхций прибор. Затем включают разрывную машину и образец растягивают. При этом происходит поперечное сокращение материала, которое увеличивает световой поток проходящий через прорезь 8 на фотодатчик 9, что приводит к увеличению тока с фотодатчика которое регистрируется записывающим прибором. При удлинении образца устройство перемещается вверх вместе с центральной частью образца благодаря игле и шарнирным направляющим 13, 1 ил.50 55 Изабоетение относится к испытаниям высакоэластичных материалов на однооспае растяжение и макет бьп ь использовано в легкой, текстильной и резно-технической промышленности.Известен метод определения коэффициента поперечного сокращения образцов резин и полиэтилена 1), в котором поперечное сокращение образцовизмерялось при помощи толщиномера с ценой деления 0,01.Указанный метод также не позволяет осуществлять непрерывную регистрацию поперечной деформации образца. Кроме того, измерение поперечных размеров образца толщиномером требует частой остановки разрывных машин, а это делать нежелательно, так как обувные материаль 1 являются упругапластическими и подвержены релаксации, что оказывает влияние на величину поперечной деформации,Известен также способ определения поперечной деформации образцов кожевенных материалов 21 с использованием ртутных датчиков, которые непосредственна наклеиваются на образец материала, Этот способ позволяет осуществлять непрерывную регистрацию деформации средней части образца в процессе его растяжения.Однако использование клея для приклеивания датчика нежелательно, так как он оказывает влияниьна работу структуры материала и, следовательно, на его способность деформироваться, Кроме того, растяжение большинства синтетических кож, пленочных материалов, трикотажа и т.д, сап ра важдается значительн ым сворачиванием Образцов (так называемый краевой эф;рект из-за различной способности к сокращению Отдельных слоев, а это в свою О: ередь дает сильное искажение полученных результатов измерения,Йель изобретений - павыш 8 ние точности и Обьективности результата измерения,Эта достигается тем, что устройства для измерения поперечной деформации высокоэластичных материалов, содер(ащеедатчик измерения и регистрируащий блок,снабжена оптической системой и предметной рамкой, выполненной из двух частей,одна из которых неподвижно связана с аптическай системой, а другая установлена с вазмакнастыа поворота относительна первой, в ней ьыпалнены прорези для прохождения излучения и в ее центральной части расположена игла, предназначенная для фиксации устройства на исследуемом материале, а датчик измер 8 ния выполнен в видефатадатчика, установленного на поворотной части предметной рамки,5 10 15 20 25 30 35 40 На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство для измерения поперечной деформации высокоэластичных материалов содержит оптическую систему 1, состоящую из проекционной лампы 2 и линзы 3. Оптическая система связана с предметной рамкой 4, корпус которой- состоит из двух частей, одна из которых неподвижно соединена с оптической системой 1, имеет два направляющих ролика 5 и прижимное стекло 6, через которое свет от оптической системы попадает на центральную зону испытуемого образца, В центре прижимного стекла выполнена отверстие 7.Вторая часть предметной рамки 4 установлена с воэможностью поворота относительно первой и имеет расположенные в центре прорези 8, через которые излучение попадает на фотодатчик 9, закрепленный на предметной рамке, Фотодатчик соединен с регистрирующим блоком на чертеже не показан). В центре поворотной части предметной рамки закреплена игла 10, которая проходит в отверстие 7 прижимного стекла.Части предметной рамки 4 соединены между собой петлей 11 и крепятся между собой защелкой 12. Устройство закреплено при помощи шарнирных направляющих стоек 13 на планке 14, которая крепится к неподвикному зажиму разрывной машины при помощи пары винтов через отверстия 15,Устройство работает следующим образам, Образец материала (например, кожи, синтетической кожи, ткани и др.) закрепляется в зажимах разрывной машины таким образом, чтобы ан проходил па направляющим 5. Затем устройство поднимается до тех пор, чтобы острие иглы совпало с центрам рабочей части образца, и в этом полокении поворотная часть рамки закрывается и скрепляется с неподвижной частью при помощи защелки 12, При этом игла проходит сквозь материал и входит в отверстие 7 прижимного стекла б, закрепляя устройство на образце,После этого подается напряжение на электролампочку 2 и включается записывающий прибор двухкоординатный самописец ПДС - 021). Затем включается разрывная машина и образец растягивается, При этом происходит поперечное сокращение материала. которое увеличивает световой поток, проходящий через прорези 8 на фотодатчик 9, чта в итоге приводит к увеличению тока с фатодатчика, которое регистрируется записывающим прибором.При удлинении образца устройство перемещается вверх вместе с центральной чаЗаказ 3171 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035. Москва,. Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 стью образца благодаря игле и шарнирным направляющим стойкам 13. Это позволяет замерять сужение образца строго в центральной части рабочей зоны, т,е. там, где оно наибольшее, Если на другую координату самописца подать сигнал, регистрирующий продольную деформацию образца, то прибор запишет график зависимости поперечной деформации образца Ю от его продольной деформации, т,к, С= 1(е),Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ВЫСОКО- ЭЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее датчик измерения и регистрирующий блок, отличающееся тем, что оно снабжено оптической системой, и предметной рамкой, выполненной из двух частей, одна из которых неподвижно связана с оптической Устройство надежно, просто в эксплуатации и обеспечивает высокую точность, сб ктивность и повторяемость результатов.(56) 1. Лебедева Е.К. О коэффициенте попе речной деформации реэий и металлов, Каучук и резина, 1981, М 10, с. , -18,2. Шаганова И,М., Зыбина М.П, О коэффициенте поперечного сокращения в материалах для изделий из кожи, Научные труды 10 МТИЛПа, вып, 38, 1972, с. 235 - 241. системой, а другая установлена с воэможностью поворота относительно первой, в 15 ней выполнены прорези для прохожденияизлучения и в ее центральной части расположена игла, предназначенная для фиксации материала, а датчик измерения выполнен в виде фотодатчика, установлен ного на поворотной части предметной рамки,