Устройство для измерения нормальных напряжений к ротационному реогониометру вейссенберга

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцйалистических Респубдик(45) Дата опубликования описаиия 10.01.т В(51) М. Кл. 601 Й 11/14 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(2) Авторы изобретения А, И. Алексеенко и Л, А. Файтепьсон Институт механики полимеров АН Латвийской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХНАПРЯЖЕНИЙ К РОТАЦИОННОМУ РЕОГОНИОМЕТРУВЕЙССЕН БЕРГА1 2 Изобретение относится к области исспедования реодогических свойств вязко-упругих,материапов в жидком состоянии, напри-, мер растворов и распдавов попимеров, дисперсных систем и подобных материапов, 5 Известно устройство дпя измерения раъ. ностей нормальных напряжений, возникающих при сдвиговом деформировании вязко-упругттх материалов в реогониометре Вейссенберга 4 ЛО При появлении в мвтериапе, деформируемом в зазоре рабочего узла типапдоскость - плоскость или конус- плоскость, нормальных напряжений суммарная сила, нормапьная к плоскостям сдвига и пропорциональная разностям нормадьных напряжений, передается через центральную вращающуюся ось прибора на гибкую балку, один конец которой неподвижно закреплен в специальной задел ке, и вызывает пойвдение сигнала откпоньния системы от нулевого положения нв выходе датчика рассогпасования, Другой конец .бвпки перемешается вверх иди вниз до тех пор, пока сигнал не исчезнет, 25 При работе с этим устройством возникают трудности при измерениях малых напряжений (при малых скоростях деформирования), связанные с необходимостью использовать большие усипения сигнала ддя измерения малых перемещений (перемешения конца гибкой балки составляет несколько лесянов микрон),Наиболее близко к предлагаемому является устройство дпя измерения нормальных напряжений к ротационному реогониометру Вейссенберга, содержащее консольную гибкую балку, свободный конец которой расположен на оси перемещающейся по вертикали каретки сервосистемы, датчик рассогласования и датчик измерения нормальных напряжений 121. В атом устройстве с целью повышения разрешающей способности прибора некоторые 1 тары трения скольжения заменены нарами трения качения. Конец гибкой балки выпопнен в виде круглого стержня, опирающегося на круглую ось, обв конца которой посажены в шарикоподшипники, закрепленные в каретке, перемещаемой по вертикали серводвигатедем через ходовой винт.Чтобы каретка не прокручивалась, есоединяют с круглым концом гибкой балкидвумя спиральными пружинами, одна иэ кь.торых ограничивает поворот каретки по часовой стрелке, другая - поворот против часовой стрелки.Это устройство содержит источники ц 1 умасигнала - пары внешнего трения, т.е. местаконтакта круглого наконечника гибкой балки.и оси каретки при покачивании кареткиили при перемешеции. ее по вертикали, когда круглый наконечник и ось каретки обкатываютея друг по другу. При этом на уровеньшумов (т,е. нв разрешающую способностьустройства) оказывает большое влияние кячество контактирующих поверхностей. Крометого, сердечник датчика связан не с концомгибкой балки, а с кареткой, что искажаетсигнал нордальных напряжений.Цель изобретения - повышение разрешакзшей способности и стабильности возвратаустройства в нулевое положение - достигается тем, что свободный конец балки соединен с кареткой посредством гибкой упругойпластины с жестким закреплением в ее25центре, Гибкая упругая пластина выполненаиэ материала с малыми потерями на внутреннее трение, например иэ бериплиевойбронзы,На чертеже представлена схема устройст- ЗОва для измерения нормальных напряжений.Один конец гибкой балки 1 закрепленнеподвижно в заделке 2, Сила, вызываюшая прогиб балки, передается через центральную ось прибора 3 и ее подшипник 4и воспринимается датчиком рассогласованияЯ,Усиленный сигнал этого датчика подаетсяна серводвигательо,который через микрометрический винт 7 перемешает каретку 8, соединенную с балкой 1 посредством гибкой 4 Оупругой пластины Я из материала с малымипотеряд 4 и нв внутреннее трение. Перемещение конца балки вызывает сигнал на выходе датчика измерения нормальных напряжений 10. 45Устройство работает следующим образом,При появлении в деформируемом вязко-упругом материалепомешенном в рабочем зазоре прибора, нормальных напряжений нордлальная плоскостям сдвига сила Р , пропорциональная разностям нормальных напряжений,передается через центральную ось прибора3 и подшипник 4 на гибкую балку 1, вызывая ее прогиб и появление на выходе датчика рассогласования 5 сигнала отклонениясистемы от нулевого положения. Сигнал датчика рассогласования усиливается и подает ся ца серводвигатель 6, который перемешает посредством микрометрического винта 7, каретки 8 и гибкой упругой пластины 9 конец балки вверх и вниз в зависимости от знака сигнала рассогласовация до тех цор, пока сигнал це исчезнет, Перемещение конце балки вызывает появление на выходе датчика измерения нормальных напряжений 10 показаний, пропорциональных разности нормальных напряжений в исследуемом вязко-упругом материале.В предлагаемом устройстве для измерения нормальных напряжений уменьшено число пар внешнего трения, которые являются источниками искажающих сигнал шумов. Это значительно увеличивает разрешающую способность устройства и стабильность нуля (возвращение системы в исходное "нулевое попожецие после исчевцовения сигнале, пропорционального разностям нормальных напряжений в исследуемом материале), Крсь. ме того, в этом устройстве сердечник датчика измерения нормальных напряжений соединен непосредственно с концом гибкой балки, что также повышает точность иэлере ния.формула изобретения1. Устройство для измерения нормальных напряжений к ротационному реогониометру Вейссенберга, содержащее консольную гибкую балку, свободный конец которой расположен на оси перемешяюшейся по вертикали каретки сервосистемы, датчик рассогласования и датчик измерения нормальных напряжений, о т л и ч а ю ш е е с я тцм, что, с цепью повышения разрешающей способности и стабильности возврата в нулевое положение, свободный конец балки соединен с кареткой посредством гибкой упругой пластины с жестким закреплением в ее центре.2. Устройство по и, 1, о т л и ч в юш е е с я тем, что гибкая упругая пластина выполнена из материала с малыми потерями на внутреннее трение, например из бериллиевой бронзы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Белкин И. М, и др, Ротационные приборы М., "Машиностроение, 1968, с. 228.2,Фе 1 ьвепЬещ ЯЪеоц.оп 1 ове 1 ег Моде 1 916 аМ %18,Ъпргоьед Йоггпа 1 Гогсе Ьэвео, Я.М 1,5 аео апо Соо 1 гоЕ даапцгйэпа, 1 Э 7 ОПодписное омитета Совета Министров ССС зобретений и открытий аушскан наб., д, 4/5