Универсальный прибор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик-5) Комитет по делагл риоритет ии изобретеиии и открари Сааете МиииаСССР убликовано 30.111.1972. Бюлл ен о УДК 678.01,539.3ата опубликования описашя 06.Х.19 Авторыизобретен, У. Гусев, Ю, С. Якушев, И, С. Мальцев и Глебо аяви УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ АРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАстяж енпем лаксацию с на. ния - ре, то ра ния,Цель изобретения - определение области линейности полимерных материалов. Эта цель достигается созданием универсального прибора, в котором растяжение образца производится от электропривода посредством подвижной рамы, а также от релаксационной головки, выполненной в виде взводного пружинного устройства, жестко скрепленного с подвижной рамой. Релаксационная головка срабатывает от фиксатора, включение которого может производиться вручную,илп автом а- тически при получении команды от электронного самописца при достижении заданной нагрузки или деформации образца. В зависимости от эксперимента нагружение образца может происходить одновременно от электро- привода и релаксационной головки илп же индивидуально каждым из них.Такое выполнение конструкции прибора позволяет производить испытания с одновременным деформировапием образца в режимах растяжения образца с постоянной скоростью деформирования, релаксации напряжения при постоянной деформации, а также сложного деформироваиия.На чертеже изобракем предлагаемый прноор.На Изобретение относится к приборам, предназначенным для определения механических характеристик полимерных материалов. Одним из важнейших факторов, характе ризующих полимерные материалы является область линейности, т. е. область, в которой для данного материала справедливы уравнения линейной теории вязкоупругости. Схема определения области линейности полимерных 10 материалов основана на проверке свойств линейных уравнений, Проверка свойств линейных уравнений предусматривает проведение таких экспериментов, как растяжение образца с постояиной скоростью деформкорования; 15 релаксация напряжения при постоянной деформации, т. е, такой вид опыта, в котором образец растягивается мпновенно до заданного значения деформации с осуществлением записи спада напряжения в образце во время 20 опыта; одновременное наложенне на ооразец двух видов режимов, т, е. образец растягивается мгновенно до заданного значения деформации с наложением растяжения с постоянной скоростью, при этом одновременно снимаются кривые зависимости напрякения от времени,В настоящее время не существует единой конструкциии, которая позволяла бы осуществлять сложную программу деформирова- ЗС ле 1 установлен электропрпво5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 стоящий из электродвигателя 2, редуктора 3, червячной передачи 4, ходового винта 5, вращающегося в центральном подшипниковом узле 6 и передающего усилие через маточную (разрезную) гайку 7 подвижной раме 8, перемещающейся по колонкам 9. Маточная гайка играет роль соединительной муфты и позволяет по окончании испытания быстро возвращать подвижную раму в исходное положение. На подвижной раме установлена релаксационная головка 10, Двигаясь вверх, рама передает усилие от работающего электродвигателя через релаксацнонную головку штоку 11, а шток через динамометр 12 - образцу 13 с зажимами 14.Один из зажимов связан при помощи установочной гайки 15 со стойкой 16, закрепленной на столе 1 с зажимным устройством 17 для термобарокамеры 18,Установочная гайка 15 позволяет производить выборку люфтов в соединениях штока с зажимами динамометром. Термобарокамера съемная и слукавит для испытания образцов при определенных температурах (минусовых и плюсовых) и давлениях.При нормальных условиях термобарокамера может не устанавливаться, Для измерения температуры в термобарокамере установлена термопара 19, которая может быть соединена с электронным самописцем 20 нли милливольтметром. Динамометр 12 измеряет усилие, прилагаемое к образцу, и состоит из кольца с наклеенными тензодатчиками. Тензодатчики подключены к электронному мосту 21, Для измерения деформации установлен датчик 22, выполненный в виде пружинной скобы с наклеенньгми тензодатчиками, подключен 11 ыми к электронному мосту 23.Релаксационная головка состоит из корпуса 24 с пружиной сжатия 25, поршня 26, маховика 27 с ручкой 28, насаженной на фиксатор 29. В поршне 26 имеется паз, в который входит фиксатор, В зависимости от его поворота в пазу он зацепляет или освобождает поршень, В верхнем положении маховика пружина расслаблена, Для сжатия пружины ручка 28 устанавливается в вертикальном положении и фиксатор зацепляет поршень и пружину с маховиком. При закручивании маховика по резьбе корпуса пружина сжимается. Величина деформации пружины задается по линейке 30 или индикатору 31. Поршень головки скреплен со штоком 11. При повороте ручки вишиз фиксатор освобождает поршень от маховика и усилие сжатой пружины передается через поршень 26 штоку, который, в свою очередь, через динамометр передает усилие испытываемому образцу,В испытании по сложной программе деформирования одновременно участвует релаксационная головка с предварительно сжатой пружиной и электропривод.При работе под давлением успользуется схема: баллон с сжатым газом 32 - редуктор 33 с манометрами высокого и низкого давления, предохранительным клапаном 34 и вентилем - трубочка со спускным вентилем 35 - штуцер 36 прибора.Создание необходимой температуры производится внешним термостатом 37, соединенным шлангами с ниппелями термобарокамеры, Фиксатор 29 может включаться вручную или срабатывать от электромагнита. Выключение электромагнита происходит от замыкания контактов в электронном мосту при достижении заданного параметра - деформации или нагрузки (цепи включения электромагнита на чертеже не указаны).Работа на приборе осуществляется следующим образом.При растяжении с постоянной скоростью деформирования, образец вставляется в зажимы 14 и закрепляется. Маточная гайка 7 должна находиться в зацепленном состоянии, а подвижная рама - в нижненем положении, Включается электродвигатель, и образец растягивается с постоянной скоростью деформирования до разрыва. Нагрузка и деформация образца регистрируются электронными мостами 21 и 23, По окончании испытания электродвигатель отключается, маточная гайка расцепляется и подвижная рама под действием собственного веса возвращается в нсходное положение.Для испытания в режиме релаксациями напряжения при постоянной деформации подвижная рама устанавливается в нижнее положение, маточная гайка должна находиться в зацепленном положении, Маховиком головки задается необходимое натяжение пружине, отсчитываемое по линейке или индикатору. Образец вставляется и закрепляется в зажимах. Люфты выбираются установочной гайкой 15. Поворотом фиксатора пружина освобождается и передает усилие через шток образцу. Образец растягивается на величину предварительно задаваемого натяга пружины. Деформация образца и релаксация напряжения в образце записываются на самописцах. При испытании образца по программе одновременного деформирования в двух режимах сложное деформирование может происходить в разных ком 6 инациях нагружения.В одной из иих пружине головки предварительно задается необходимое натяжение, вставляется образец, включается электродвигатель нагружения и образец начинает растягиваться. При достижении определенной нагрузкиавтоматичесии или вручную пружина освобождается фиксатором и передает усилие образцу, Образец мгновенно растягивается на заданную величину. Электропривод продолжает дальше растягивать образец. Деформации образца от пружины и электропривода, а также напряжение в образце записываются на соответствующих самописцах,Испытание образцов может производиться в термобарокамере при соответствующих температурах и давлении.334503 Предмет изобретения Составитель А. Шуляк Текред Т. УсковаРедактор Е. Дайч Корректор Т. Китаева Заказ 170/793 Изд. М 460 Тираж 448 Годиисиос14 Н 14 ИПИ Комитета ио делам изобретений и открытий ири Совете Министров СССРМосква Ж, Раушская наб., д 4/5 Тип. Харьк, фил. пред. сПатент Универсалыный прибор для определения механических характеристик полимерных материалов, содержащий натружающее устройство, термобарокамеру для образцов, электронные устройства для регистрации напряжения, деформации и температуры, отличающийся тем, что, с целью определения области линейности при растяжении, нагружающее устройство снабжено связанной штоком с образцом релаксационной головкой в виде взводного пружинного устройства, жестко скрепленной с подвижной рамой и срабатььвающей от фиксатора при достижении определенного значения деформации или нагрузками образца по команде от устройства, например электронно го, при .замыкании программных контактов. 2. Уни 1 версальный прибор по п, 1, отличающийся тем, что, с целью возвращения нагружающего устройства в исходное положение 1 О под действием собственного веса, он снабженотключающей подвижную раму от силового винта маточной гайкой с подпружиненными элементами разъема.