Устройство для измерения вязкоупругих характеристик целлюлознобумажных материалов

п) 640 Саюа Советски оциалистически РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1) ополнитель д е к авт. явлено 25.07.77 (21) 2512237/18-25 М. Кл.е С 01 Й 11/1 с присоедин аявк 23) Приоритет43) Опубликован сударственнын комитет СССР Бюллетень4писания 30.12.7 0.12.7 53) УДК 532.13делам изобрете открытий 45) Дата опубликовани(72) Авторы изобретен Б. П. Ерыхов, А аявитель нинградска на Ленина летосехническая академияим. С. М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕЛЛЮЛОЗНО МАТЕРИАЛОВи в том, и другом вариантах необходимо учитывать крутильную жесткость подвески (торсиона). ( трого говоря, оба этн устройства позволяют фиксировать вязкоупругие 4 характеристики блочных, т. е, достаточнотолстых, материалов.Специфические трудности возникают приопределении вязкоупругих характеристик пленочных материалов, так как при этом 0 необходим учет растягивающих напряжений, возникающих в образце за счет веса коромысла в прямом крутильном маятнике и противовеса в обратном.Для получения инвариантных реологиче ских характеристик - истинного динамического модуля сдвига и логарифмического декремента затухания материала - предусмотрен, например, метод графической экстраполяции, заключающийся в измере нии кажущегося модуля сдвига и декремента затухания при минимум трех измерительных нагрузках на исследуемый образец.Соответствующая аналитическая и графическая обработка полученных данных по зволяет найти истинные вязкоупругие характеристики целлюлозно-бумажных материалов. Так как эти измерения производят в низкочастотной области колебаний (период колебаний варьирует от 3 до 10 с), то Изобретение относится к области исследования целлюлозно-бумажных материалов неразрушающими методами,известны установки для определения динамического модуля сдвига и логарифмического декремента затухания блочных и пленочных изотропных и анизотропных материалов.Эти устройства основаны на измерении периода и амплитуды свободных крутильных колебаний ленточного образца, зажатого сверху в прямом крутильном маятнике 111 и снизу в обратном крутильном маятнике 121,Согласно первому варианту к нижнему концу крепят инерционную деталь (диск или горизонтально расположенный стержень) с известным моментом инерции, Если повернуть инерционную деталь на небольшой угол относительно вертикальной оси, то система начинает совершать свободные затухающие крутильные колебания, Во втором варианте инерционную деталь крепят на тонком подвесе над исследуемым образцом и уравновешивают противовесом.Оба эти варианта устройств создают в образце растягивающие напряжения, которые в сильной степени влияют на измеряемые вязкоупругие показатели. Кроме того,лотников и Ю, П. Сырников.3для получения окончательного результататребуются весьма трудоемкие и длительныеизмерения и их обработка,Ближайшим техническим решением кизобретению является устройство для измерения вязкоупругих характеристик целлюлозно-бумажных материалов, содержащееобратный крутильный маятник с узламикрепления ленточного образца, коромысло,измерительную систему 31.К недостаткам такого устройства относятся длительность измерений и их обработки, трудоемкость измерений.Цель изобретения - сокращение времени измерений и уменьшение их трудоемкости,Достигается указанная цель за счет того,что устройство снабжено осевым неупругимподвесом, закрепленным между коромыслом и динамометром измерительной системы, при этом динамометр укреплен на кронштейне, снабженном направляющими ификсатором.Устройство обеспечивает возможностькрутильных колебаний и отсутствие растягивающих напряжений в образце. Гакаяконструкция позволяет определить вязкоупругие характеристики по одному измерению.На чертеже представлена схема устройства.Ленточный образец 1 снизу зажат в неподвижном захвате 2. Верхний конец образца закреплен в зажиме 3 коромысла 4.Коромысло с зажимом подвешено на неупругом подвесе 5 к динамометру б. Динамометр укреплен на кронштейне 7, перемещающемся в вертикальном направлении понаправляющим 8, Кронштейн может фиксироваться в нужном положении с помощью фиксатора 9,Измерения производят следующим образом.В отсутствии образца 1 определяют положение стрелки динамометра б. Затем образец зажимают в зажимах, после чегокронштейн 7 с динамометром перемещается(вверх или вниз) с таким расчетом, чтобыстрелка динамометра установилась в первоначальном отмеченном положении,При этом растягивающие напряженияотсутствуют. Далее колебательную системувыводят из положения равновесия относительно вертикальной оси 0,02 и определяют период крутильных колебаний и их ам-плитуду по цилиндрической шкале (на чертеже не показана), Динамический модульсдвига 6, рассчитывают по формуле 5 12 т;ЧЬбР Тогде 1 - момент инерции системы относительно оси 00,;1. в дли скручиваемой части образца;б - ширина образца;д - толщина образца;Т, - период свободных крутильных колебаний ненагруженного образца.15 Логарифмический декремент затуханияХо определяют по формулеЛ, = - 1 иа Адгде и - число колебаний;А, - амплитуда первого колебания; А - амплитуда и-го колебания.Внедрение изобретения только в практику исследовательских работ позволит в пять раз сократить число операторов на получение одного и того же массива опытных данных.Формула изобретения30Устройство для измерения вязкоупругиххарактеристик целлюлозно-бумажных материалов, содержащее обратный крутильный маятник с узлами крепления ленточного образца, коромысло, измерительную систему, отличающееся тем, что, с цельюсокращения времени измерений и уменьшения трудоемкости, оно снабжено осевым неупругим подвесом, закрепленным между4 О коромыслом и динамометром измерительной системы, при этом динамометр укреплен на кронштейне, снабженном направляющими и фиксатором,Источники информации,4- принятые во внимание при экспертизе1. Перепечко И. И. Акустические методыисследования полимеров. М Химия,1973, с. 52 - 59.2. 1 попп 1. КоЬа 1 а 1 е Молев о 1 1 огз 1 опа 1озс 111 а 11 оп гпейоЙЬог гпеазцг 1 пдйе гЬеоор 1- са 1 о 1 ро 1 угпег Ь 11 тз апй соаЫпдз Ко 11 оЫХе 11 зспг 1 Ь 1, 1958, В. 159, п 1, р. 18 - 24.3. Аким Э. Л. и др. Узбекский химический журнал, 197 б, Мо 1, с. 40 - 44.640178Составитель Н. Плотникова едактор И. Грузоваехред С. Антипенко Корректор Л. Брахи каз 2212/10 Изд, Мо 778 Тираж 1080 Подписно НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5пографня, пр. Сапунова