Крутильный маятник для определения реологических характеристик образцов материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 022 Т ТЕЛЬСТВ 21 Г. Шаталов рев, И,К,А в Л.А. Квачева устически , "Химия автоматике,1, 68,70.3247,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕМ АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54):(57) 1. КРУТИЛЬНЫЙ МАЯТНИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащий упругий торсион и инерционные элементы, термокриокамеру подвижный и неподвижный зажимы дпя крепления образца, возбуждающий и регистрирующий преобразоватепи, бпок обработки информации, о т и и ч а ющ и й с я тем, что апя повышения точнссти измерений, надежности работы и упрощения конструкции маятника, инерционный элемент соединен с поавижным зажимом при помощи муфты,2. Маятник по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что муфта содержит прсмежуточный подвижный эпемент, снабженный опорой в виде рычага с грузом- балансиром.Изобретение относится к технике измерения физико-механических характеристик сред методом крутипьного маятника и может быть применено в авиационной, общемашиностроитепьной, химической, радиотехнической и других ,отраспях промышленности дпя лабораторных исспедований и дпя заводского аксжресо-контроля структуры и свойств веществ.Известны измеритепьные преобраэователи обратных крутипьных маятников,содержащие узел подтяжки измеряемогообразца во время его размягчения. Подтяжка измеряемого образца во времяего размягчения и прогиба осушествпяется через блок грузом-противовесом, пибо при помощи коромыспа,с одной стороны которого помещен упругий элемент сподвешенной на нем инерционной детапью,а с другой - груэ-противовес 1Недостатком преобразовате пей явпяется понижение точности, связанное своэнцсновением допопнительных потерь,обусповпенных пибо трением торсионао бпок, пибо отклонением торсиона отвертиапьного положении при перемещении плеча коромысла, где закреппен упругий эпемент (торсион).Известен также магнитный подвес,дпя подтяжки образца с регулируемой манитной связью, Неподвижный зажим выпопнен с одной степенью свободы в, вер-.тикапьной ппоскости. Зажим опираетсяна магнитную подушку, попе которой регупируется при помаши электромагнитатак, чтобы растягиваюшееусипие на образец под тяжестью неподвижного зажи=ма не превышало 0,5-3 Г 21.Недостатком этих устройств является низкая надежность, связанная с не-обходимостью помещения подвеса в термокриокамере, что при изменении температуры в широких предепах связано ссущественными изменениями магиитногоноля,Наибопее бпиэким к изобретению потехнической сущности является крутипьный маятник дпя определения реологических характеристик материалов, содержащий упругий торсиои и инерционные эпементы, термокриокамеру, подвижный и неподвижный зажимы дпя креппения образца, воэбуждакнций и регистрирующий преобразователи, бпок обработкиинформации 3,Недостатком известного устройстваявпяется сложность конструкции, реапизацяя хоторой связана с необяодимостьгсся внутри катушки 5, сердечннком которой является ппастина 6, в центре которой находится стержень 7 с коническим наконечником 8, подпружиненный пружи ной 9 Внутренняя попость нижней частикаркаса 4 снабжена поцшипниками 10 качения, которые соприкасаются с ппоскоо;тями промежуточного элемента подвижной муфты, изготовленного в виде полой призмы 11, жестко соединенной с подвижным 50зажимом 12, дпя скрепления образца 13,находящегося в термокриокамере 14.Нижний конец образца 13 закреплен в неподвижном зажиме 15, К горизднтапьной перегородке 16 нижней части каркаса 4 прикреплены пружины 17 с внешне и Внутренним выступами 1 8 р находяшиеся против пазов 19, расположенных на внутренней стороне призмы 11. 51 О15 2025 3035 40 прецизионного иэготовпения детапей (салазки, центрируюший уэеп, структурный эпемент и т.д.). Малейшее откпонение и изготовлении указанных детапей может привести к резкому возрастанию нагрузки на образец и к его разрыву, Это объ ясняется тем, что вес структурного и инерционного элементов составпяет не менее 10 кГ. Этот вес необходимо уравновесить таким образом, чтобы нагрузкана образец составпяпа 0,5-3 Г, что трудно обеспечить при малейшем изменении сопротивпения скольжения салазок.Целью изобретения явпяется повышение точности измерений, надежности работы и упрощение конструкции маятника.Поставпенная цепь достигается тем, что в крутипьном маятнике дпя определений реологических характеристик образцов материалов, содержащем упругийторсион и инерционные элементы, термокриокамеру, подвижный и неподвижный зажимы дпя креппения образца, возбуж дающий и регистрирующий преобразователи, блок обработки информации, инерционный эпемент соединен с подвижным зажимом при помощи муфты, При этом муфта содержит цромежуточный подвижный элемент, снабженный опорой в виде рычага с грузом-бана нсиром.На фиг. 1 показана конструкция иэмеритепьного преобразователя; на фиг.2- разрез А-А на фиг. 1.Измеритепьный преобраэоватепь устройства содержит упругий элемент 1, к которому подвешен инерционный эпемент в виде диска 2, которьгй центрируется . подшипником 3 сколыкения. К нижней стороне инерционного эпемента 2 прикреппен каркас 4, верхняя часть которого находит022022 пружин 17, которые сжимаются и внешние выступы выходят из пазов 19 призмы 11, что обеспечивает расстыковхупоследней с каркасом 4, Груз-балансир 5 опускается, а другой конец рычага, соприкасаясь с подвижным промежуточнымэлементом 11, осуществляет подтяжкуобразца 13. При этом подвижный промежуточный эпемент перемещается вверх 10 при помощи подшипников 10 качения,..соприкасающихся с его гранями.После окончания подтяжки катушка 5обесточивается, пружина 9 разжимается,конический наконечник 8 разжимает пру жины 17 и призма 11 вновь входит вжесткое соединение с каркасом 4, Послеэтого катушка 22 запигывается, второйконец рычага выходит из соприкосновения с подвижным промежуточным эпемеи+ 20 том муфты и устройство готово к измерениям, которые производятся в указанной .поспедоватепьносги.Подтяжка занимает мало времени, поэтому. может производиться перец каж дым измерением, еспи оно осуществляется при температуре, пежащей выше температуры стекпования образца (при температурах, .ниже стекпования поцгяжка ненужна). Такой режим работы исключает Зо постоянную нагрузку на образец, что повышаег точность измерения и,нацежность работы. Ввиду того, что опора ввиде рычага с грузом-бапансиром (рычаг20 и груз-бапансир 21) соприкасается З . с копебатепьной системой топькоп"и подтяжке, в предлагаемом .устройстве полностью отсутствуют допопнигепьные потери без применения магнитных подвесов,что повышает надежность и точность 40 (упругий элемент 1 имеет стабильныйнеподвижный зажим, а инерционный эпемент 2 не нуждается в юсгировке). з 1Каркас 4, конический наконечник 8,пружины 9 н 17 и подвижный промежуточный элемент 11 вместе с электромаг.нитом (катушка 5 и пластина 6) образу ют муфту, позволяющую осуществлять пьриодичвсжую подтяжку образца.Промежуточйый элемент снабжен опо.рой в вндв. рычага 20,.;с одной стороныкоторого расположен груз-балансир 21,и другой конец соприкасается с внутренней частью црнзмы в точке, пежащей навертикальной оси, Рычаг 20 сйабжен катушкой 22,. совместно с которой образуется эпектромагннт, перемещающий грузбапансир вверх,Устройство работаетследующим обраЗОмеПосле снятия крутящего момента,.создаваемого возбуждающими преобразователями. (не показаны) инерционныйэлемент 2 и каркас 4 совершают свобод, ные колебания, При етом катушка 5 обесточена, конический наконечник 8 сопри.касается с внутренними выступами пружин 1:7, которые раздвигаются, и внеш-., .ние конические выступы 18 плотно входят в пазы 19 подвижного промежуточного,элемента 11, осуществпяя жесткоесоединение последнего с каркасом 4. Катушка 22 при этом запитана, второй конецрйчага опушен вниз "и не соприкасается с.внутренней частью призцы, Ввиду того,чъ) подвижный элемент 11 жестко соединен с.подвижным зажимом 12, при свободных колебаниях инерционного эпемента2 образец подвергается крутипьным колебаниям, параметры которых (погарифмическнй декремент и период колебаний)связаны с,реопогическими характеристи -кйми образца 13 ьПодтягивание образца 1 3 при его раз.мягчении производится спедующим образом.Катушка 5 запнтывается; а катушка22 обесточивается. Ппастина 6 притягиваежя к.катушке, пружина 9 сжимается,конИческий наконечник 8 выходит из .соприкосновения с внешними выступами 18Технико-экономический эффект ог внец. рения изобретения заключается в повышении качества исспедований в заводскихиспытаниях в повышении производитепьности труда и качества продукции.Корректор С, Шекмар Заказ 8/34 . Тираж 873ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открь11,3035, Москва, Ж, Раушска л ППП Патент", г. Ужгород, уп ктная, 4 Составитель ЕЗ, Крутиктор О. Юрковецкая Техред О.Непе,