Устройство для определения вязкоупругих характеристик материалов при крутильных и изгибных колебаниях

(яп 001 Н 3/3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(53) 620.178.311.6(088.8) (56) 1. Малкин А.Я Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. М., "Химия", 1978, с.182.2. Авторское свидетельство СССР Р 819626, кл, 0 01 Н 11/16, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ ПРИ КРУТИЛЬНЫХ И ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЯХ, содержащее обратный крутильный маятник, имеющий инерционное тело, подвешенное с помощью упругого стержня к основанию, подвижный и ненодвижйый захваты для крепления образца и жесткий поводок, связывающий, инерционное тело с подвижным захватом образца, установленный на основании возбудитель колебаний инерционного тела и виброизмерительный преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости испытаний путем обеспечения неизменного положения образца, основание выполнено поворотным на 90 ф в вертикальной плоскости с Фиксацией в крайних положениях, а поводок соединен с инерционным телом шарнирно ф в центре инерционного тела, лежащим, на оси поворота.Изобретение относится к исследованию вяэкоупругих характеристик материалов, а именно к устройствамдля определения вяэкоупругих характеристик материалов при крутильных ииэгибных колебаниях. 5Известно устройство для определения вязкоупругих характеристик материалов при крутильных колебаниях,содержащее обратный крутильный маятник, имеющий инерционное тело, подвеОшенное к основанию, подвижный и неподвижный захваты для крепления образца, установленные на основаниивозбудитель колебаний инерционноготела и .виброизмерительный преобразователь13Данное устройство не позволяетпроводить испытаниематериалов прииэгибных колебаниях образца.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для определения вязкоупругих характеристик материалов прикрутильных и изгибных колебаниях,содержащее обратный крутильный маятник, имеющий инерционное тело, подвешенное с помощью упругого стержняк основанию, подвижный и неподвижныйзаХваты для крепления образца и жесткий поводок, связывающий инерционное тело с подвижным захватом 30образца, и установленный на основании возбудитель колебаний инерционного тела и виброизмерительный преобразователь2.Известное устройство обладает высохой трудоемкостью испытаний, особенно при повышенных температурах,так как предполагает установку образца в двух крайних положенияхсначала в вертикальной, затем в гори"4 Озонтальной плоскостях.Цель изобретения - уменьшение трудоемкости испытаний за счет обеспечения неизменного положения образца.Поставленная цель достигается 45тем, что в устройстве для определе.ния вязкоупругих характеристик материалов при крутильных и изгибных колебаниях, содержащем обратный крутильный маятник, имеющий инерционноетело, подвешенное с помощью упругогостержня к основанию, подвижный и неподвижный захваты для крепления образца и жесткий поводок, связывающийинерционное тело с подвижным захватом образца, и установленный на осно ванин возбудитель колебаний инерционного тела и виброиэмерительный преобразователь, основание выполнено поворотным на 90 в вертикальной плоскости с фиксацией в крайних положениях,60а поводок соединен с инерционным телом шарнирно в центре инерционноготела, лежащим на оси поворота,Такая конструкция устройства позволяет снизить трудоемкость испыта ний, поскольку измеряемый образец неизменяет своего положения, а переходот измерений характеристик материалов при крутильных колебаниях к измерениям их при изгибных колебанияхобеспечивается поворотом основанияна 90 в вертикальной плоскости сфиксацией в крайних положениях.На фиг. 1 изображено устройстводля измерения вязкоупругих характеристик материалов в режиме крутильных колебаний; на фиг. 2 - то же, врежиме изгибных колебаний; на фиг.3 верхняя часть устройства, вид сбоку.Устройство содержит обратный крутильный маятник, имеющий инерционное тело 1, подвешенное с помощьюупругого стержня 2 к основанию 3,подвижный захват 4 и неподвижныйзахват 5 для крепления образца б,жесткий поводок 7, связывающий инерционное тело 1 с подвижным захватом4 образца б, установленные на основании 3 возбудитель колебания инерционного тела 1, выполненный в видепары электромагнитов 8, и фотоэлектрический виброизмерительный преобразователь 9, систему поворота. основания 3, выполненную в виде реверсив"ного электродвигателя 10, закрепленного на станине 11 и связанного, соснованием 3, шарнир 12, соединяющийповодок 7 с центром инерционного тела 1, лежащим на оси поворота и выподненный, например, в виде подшипникакачения. Демпфирование некрутильных,колебаний инерционного тела 1 можетбыть осуществлено с помощью магнитного подшипника 13. Для исследования вяэкоупругих свойств в широкоминтервале температур используют термокриокамеру 14 и термокомпенсационное устройство для устранения влияния температурного удлинения образцана измеряемые характеристики, связанное с неподвижным захватом 5образца 6 и состоящее иэ штока 15,имеющего две плоские поверхности,расположенные между двумя парамиподшипников 16 качения, жестко соединенного одним концом с захватом 5и связанного другим концом с уравновешивающим устройством, выполненнымв виде рычага 17 с грузом 18. Фотоэлектрический виброизмерительныйпреобразователь 9 включает источник19 излучения, оптическую шторку 20,прикрепленную к инерционному телу 1,и фотоприемник 21, подключенный выходом к блоку 22 обработки информации,Устройство работает следующимобразом.Для проведения испытаний при крутильных колебаниях с помощью электродвигателя 10 поворачивают и фиксируют основание 3 в таком положении,чтобы инерционное тело 1 принялогоризонтальное положение фиг. 1).Закрепляют образец 6 между неподвижным и йодвижным захватами 4 и 5, и с помощью устройства уравновешивают суммарный вес образца 6, неподвижного захвата 5 и штока 15, затем возбуждают крутильные колебания инерционного тела 1 электромагнитами 8 и регистрируют их виброиэмерительным преобразователем 9.Для возбуждения и регистрации 10 ,изгибных колебаний с помощью электродвигателя 10 основание 3 поворачивают на 90 О и Фиксируют в другом ,крайнем положении таким образом, чтобы инерционное тело 1 приняло верти кальное положение фиг. 2 . При этом ось колебаний инерционного тела 1 становится пеопендикуляоной оси поводка 7 и образца 6, что обеспечивает возбуждение изгибных коле баний в образце 6 при возбуждении крутильных колебаний инерционноготела 1 вокруг оси, проходящей черезупругий стержень 2,Соединение поводка 7 с инерционным телом 1 с помощью шарнира 12,находящегося в центре инерционноготела и леЖащего на оси поворотаобеспечивает легкий поворот инерционного тела относительно поводка ижесткое соединение с инерционным телом при колебаниях инерционного тела вокруг оси, проходящей через упругий стержень 2. Использование поворотного на 90 а в вертикальной плоскости основания с фиксацией в крайних положениях ,:окращает время подготовительных операций при испытании образцов последовательно при двух типах колебаний, что приводит к уменьшению трудоемкости испытаний.Заказ 292 иал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 1 Тираж 823 ВНИИПИ Государстве по делам изобрете 113035, Москва, 3-35Подписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5