Устройство для определенияфизико-механических характеристикматериалов

Союз Советски кСоцнвлнстнчесинке еспублнк Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ2) Заявлено 24,04.79 присоединением заявки Гааудврстеенньа канат СССР ка делам изебретеикл к аткрнткйори тет публиковано 07.04.81. Бюллетень 3) УДК 532.13опубликования описания 10,04,81 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-. МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛ такие физико-механическ ики как динамический м уль потерь, тангенс угл потерь., цинамическую вя определят едул характерисдвига, м меанически ост тки ым устройством вельИзобретение относится к технике определения физико-механических характеристик материалов путем измерения па-раметров свободных колебаний колебательной системы упругий элемент - инерцион 5 ная деталь -измеряемый образец и может быть применено в радиотехнической, химической, нефтехимической, автомобильной и других отраслях промышленности для лабораторнык исследований и заводских испыта 10 ний полимерных и других материалов на предприятияк - изготовителях и потребителях выпускаемой продукции.Известно устройство. цля определения физико-механических характеристик мате 15 риалов, содержащее упругий элемент . ( торсион), инерционную деталь, фотоэлектрический преобразователь, блок обрабо информации 1 .Такого типа устройства носят название обратных крутильнык маятников, которые позволяют по измерению параметров свободных колебаний (частоты и логарифмического декремента затукания) едостатком такик устройств является невозможность определения продольных упругих характеристик, так кэк, измеряемый образец подвергается деформации сдвига ( крутильные колебания) .Наиболее близким техническим решением является устройство цля определени физико-механических характеристик материалов, которое содержит упругий элемент., инерционную цеталь (диск), неподвижный и подвижный зажимы, фотоэлектрический преобразователь, блок обработки информации. Опрецеление физико-механических характеристик велеств осуществляют путем йзмерения параметров свободных крутильных колебаний (логарифмического цекремента и периода колеба ний) 21,Однако извести10 15 зя опрецелить продольные упругие характеристики.Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей устройства, т. е. обеспечение опрецеления процодьных упругих характеристик наряцу со сцвиговыми характеристиками веществ, причем в оцном и том же частном циапазоне.Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, соцержащем крутильный маятник с торсионом и с закрепленным на нем при помощи поцвижного зажима образцом и неподвижный зажим, торсион снабжен жестким поводком с подвижным зажимом, причем непоцвижный зажим выполнен с возможностью фиксации его положения относительно образца.На чертеже изображено предлагаемое ,устройство.Устройство соцержит упругий элемент 1 в вице торсисна или тонкостенной металлической трубки, верхний конец которого закреплен неподвижно, а нижний прикреплен к инерционной цетали 2 (циску) с нижней стороны инерционной цетали 2 закреплена рамка 3, оканчивающаяся цилинцрическим стержнем (осью) 4, к торцу которого прикреплен подвижный зажим 5 цля закрепления измеряемого образца 6. К оси 4 инерционной цегали 2 прикреплен жесткий повоцок в виде прямоугольного кронштейна 7, ко.второму концу которого прикреплен подвижный зажим 8 цля крепления измеряемого образца 6. Второй конец образца 6 крепится в непоцвижный зажим 9, который выполнен с возможностью его фиксации в цвух положениях, соответствующих вертикальному положению образца (когца его первый конец крепится к поцвижному зажиму 5) и горизонтальному (когца первый конец образца крепится к поцвижному зажиму 8).Устройство соцержит также блок 10 обработки информации и фотоэлектрический преобразователь, включающий источник света 11, оптическую шторку 12 и фото- приемник 13.Устройство работает слецующим образом.После снятия начального крутящего момента, сообщаемого циску 2 при помощи электромагнитов (на чертеже не показан) колебательная система упругий элемент 1 - инерционная цеталь 2 - измеряемый образец 6 совершает свобоцные колебания (в случае крепления его перього конца в зажиме 5 - крутиль 20 25 30 35 40 45 50 55 ные, а в случае крепления в зажиме 8консольные) . Механические крутипьныеколебания инерционной летали 2 преобразуются в электрические при помогци фотоэлектрического преобразователя, состоящего из источника света 1 1, оптической шторки 12, прикрепленной к инерционной цетали 2, и фотоприемника 13.Электрические колебания с выкоца фотоприемника 13 поступают в блок обработки информации 1 О, гце произвоцится измерение и инцикация логарифмического цекремента и периода свобоцпык колеба- . ний, по которым рассчитываются упругие сцвиговые карактеристики потерь в случае закрепления образца в поцвижном зажиме 5(положение Т) и упругие процодьные. характеристики и характеристики потерь в случае закрепления образца, в зажиме 8 (положение П). Вынужценные консольные колебания образца цостигаются применением прямоугольного кронштейна 7, который преобразует крутильные колебания циска 2 в консопьные колебания образца.Измерения на прецлагаемом устройстве произвоцят в слецующей послецовательности.Непоцвижную опору 9 с зажатым образцом 6 устанавливают в фиксированное положение Т и свобоцный конец образца зажимают в поцвижном зажиме 5, В этом положении образец совершает крутильные колебания, параметры которык и измеряют. Непоцапжную опору 9 устанавливают в фиксированное положение П и свобоцный конец образца зажимают в опоре 8, прикрепленной к концу прямоугольного кронштейна 7. В этом положении образец совершает консольные колебания, параметры которых измеряют, а по ним рассчитывают процольные упругие характеристики и характеристики потерьв образце.Таким образом, применение жесткого повоцка в вице прямоугольного кронштейна и непоцвижной опоры с цвумя фиксированными положениями выгодно отличают прецлагаемое устройство от всех известных маятниковых устройств, так как позволяет наряду со сцвиговыми характеристиками опрецепить процольные упругие характеристики веществ, что ггозволит значительно улучшить качество исслецовапий и. завоцских испытаний.Формула изобретения 1, Устройство цля опрецеления физикомехапическпк характеристик материалов,э 1369/19 Тираж 907 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 филиал ПРП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 содержащее крутильный маятник с торсионом и с закрепленным на нем при помощи подвижного зажима образном и неподвижный зажим, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей, торси- он снабжен жестким поводком с подвижным зажимом, причем непоавижный зажим выполнен с воэможностью фиксации его положения относительно образца.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а - ю ш е е с я тем, что неподвижный за 6жим выполнен с возможностью фиксации образца в вертикальном и горизонтальном положении. 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Перепечко И. И. Акустические.метоаы исслецования полимеров. М Химия",1973,о 2. Авторское свидетельство по заявкеМ 2631493/18-25,кл. С 01 М 11/16, 1978 (прототип),