Устройство для испытания полимерных материалов

Союз Советскив Социалистическик РеспубликЗависимое от авт. свидетельства8 ( 123564 влено 24.Ч.19 МПК С 01 п 330 с присоединением ПриоритетОпубликовано 16,.1971. Бюллетень1 омитет по делам ытий зобретений ДК 678.01:539.4Ч.1971 та опубликования опнсаш ВС СС"Авторыизобретен Бурков и В. Д. Мошни Калининское конструкторско-технологическое бюро аявител СТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА УДАРНЫЕ НАГРУЗКИнедостатком копров ярнтность н определеннаазца и установки его г При испытании полимерных материалов и различных веществ в лабораторных условиях применяют маятниковые копры различных конструкций. Эти копры предназначены для испыгания пластмасс на удар, и выпускаются совместно с термокриокамерой.Упомянутые копры состоят из собственно копра, термокриокамеры, пульта управления и стола, на котором монтируется копер и термокриокамера вместе, а пульт управления придается отдельно. Процесс испытания складывается следующим образом, В термокриокамере образец доводится до необходимой температуры, затем специальным транспортером он подается наружу из термокриокамеры на специальный мостик и далее к месту испытания, В тот момент, когда образец лег на предназначенное место, качающийся маятник, сброшенный с определенной высоты ударяет по образцу, вызывая разрушения, регистрируемые специальными приборами.Но прототипы допускают соприкосновение образца с окружающей средой испытательного помещения. Следовательно, поверхность образца теряет температуру, и разрушение образца происходит не при однородной температуре, а при резко отличающихся температурах поверхности и середины образца. Поэтому испытание полимерных пленок, например, яа этом приборе и подобных им уже совершенно невозможно. Другим вляется их крупногаба я сложность подачи обр а месте испытаний.5 Предлагаемое устройство существенно изменяет метод испытаний, позволяя испытывать полимерные материалы внутри термокрнокамеры, т. е. практически без температурных потерь, что является чрезвычайно важным об стоятельством для получения однородности показаний прн испытаниях.Описываемый прибор предназначен для испытания образцов нз полимерных пленок на ударное растяжение. Но при внесении неболь ших конструктивных изменений предлагаемьшпринцип можно использовать и для испытания стержней из пластмасс на ударный изгиб. Предлагаемое устроиство состоит из копра, 20 термокриокамеры н стона, на котором крепится вся установка, Отличительным признаком предлагаемого устройства является то, что копер, тсрмокрнокамера, стол находятся на одной вертикали, копер и термокрпокамера пред ставляют единое целое, что значительно сокращает габариты и вес всей конструкции.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство-копер в плоскости, перпендикулярной к плоскости качания маятника копра; на фиг.30 2 - устройство в плоскости качания маятника;40 45 50 55 на фиг, 3 - разрез А - А на,фиг. 2, а на фиг.4 - разрез Б - Б на фиг. 2.Собственно копер представляет из себя конструкцию, включающую в себя две вертикальные стойки 1 и 2 с закрепленной в них на шарпкоподшипнпках осью 3 копра с подвешенной на этой оси ступицей 4 и крепящимся кней дополнительным грузом 5 для варьирования запаса энергии маятника и расстояния доцентра удара, Штанга б несет на себе молот7, сильно развитый в ширину и представляющий из себя арочную конструкцию, охватывающую продольный выступ 8 сверху на термокриокамере, Внутри этого выступа и крепитсяобразец с одной стороны к неподвижному зажиму 9, а с другой стороны к подвижномузажиму 10. Неподвижный зажим 9 имеет выносную штангу за пределы камеры на столик11, воспринимающий усилия, действующие наиазрываемый образец, а эти усилия в свою1очередь передаются на пьезодатчик или надругой какой-либо датчик, а затем на осциллограф для регистрации. В устройстве предусмотрен механизм 12 сброса и фиксации молота 7, стрелка 13 с поводком и шкала 14,Молот 7 состоит из корпуса, арочной формы, охватываюгцей выступ 8 камеры. В боковые плоскости молота впрессованы круговыестальные с поверхностной закалкой ударники15, которыми молот ударяет по крыльям 1 бподвижного зажима 10. Ударники в виде кругов обеспечивают некоторое уменьшение силтрения скольжения, заменяя их силами трениякачения. Кроме того, предлагаемая конструкция молота дает линию контактирования приударе, перпендикулярную к плоскости качаниямаятника, а это, в свою очередь, позволяетразвивать молот в этом направлении, а следовательно, можно подобрать необходимуювели пну выступа, исходя из условий проектного задания.Внутри термокриокамеры расположены вентиляторы 17, нагреватели 18, холодильник 19.Эти приборы расположены так, чтобы получить при соответствующем режиме работыравномерное распределение температуры повсему обьему камеры,Стенки 20 выступа камеры несколько тонше, чем у основной термокриокамеры 21. Этообъясняется стремлением ограничить чрезмерпое развитие молота в ширину. Однако этоусловие не категорично, практика подскажегсоответствующее решение,Справа выступ 8 закрывается съемным люком 22, крепящегося болтами 23 к стенкам камеры и выступа, а слева - глухой стенкой 24.Люк 22 служит для неподвижного зажима основанием. Кроме того, через люк осуществля 5 10 15 20 25 30 35 ется установка образцов и их съем после ис. пытания. Болтами 25 копер крепится на осно. вании 2 б камеры и к промежуточной плите 27 жесткости, соединяющей камеру и копер воедино.Работа на предлагаемом копре строится так.Через люк 22 закрепляется образец в зажимах. Далее люк закрывается, а крылья 1 б устанавливаются на месте встречи ударников молота с ними, Это достигается за счет перемещения одного из зажимов, Установив механизмом 12 молот в исходное положение с определенным запасом энергии, этим же механизмом осуществляют и спуск молота, который падает и ударяет своими ударниками 1 Б по крыльям 1 б, а через них усилие передается на плоскости 28 и зажим 10 и далее на образец, вызывая его разрушение. Параметры разрушения регистрируются на соответствующих приборах, При этом за все время растягивания образца сам образец находится внутри термокриокамеры, а из камеры выскальзывают лишь плоскости 28, которые, имея длину вдвое большую, чем заданное возможное удлинение образца по проектному заданию, не успевают открыть щели в выступе камеры, по которым проходят крылья 16. Дойдя до левой стенки 24, подвижный зажим дальше не пойдет, но для этого радиус качения молога надо выбрать таким, чтобы немного не дойдя до стенки 24, ударники уже соскользнули бы с поверхности крыльев 1 б, Тогда не произойдет удара закима 10 о левую стенку выступа камеры.После этого открывают люк и извлекают из камеры испытанные образцы,Предмет изобретения Устройство для испыгания полимерных ма тери алов на ударные нагрузки, содержащее захват для крепления образца, термокриока. меру, маятниковый копер и прибор для регистрации результатов испытаний, размещенные на общей раме, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет исключения отрицательного влияния охлаж. дения образца на результаты измерений, захват для крепления образца смонтирован в термокриокамере и состоит из подвижного и неподвижного по отношению к раме зажимов, из которых подвижный жестко соединен с ус. тановленными в продольных пазах термокриокамеры направляющими брусками и имеет выведенные через эти пазы наружу выступы, расположенные по касательной к траектории дви жения ударника маятникового копра.