Устройство для измерения внутреннего трения и модуля сдвига материалов

О О Й С А-Й "Иют.гвгт 51ИЗОБРЕТЕН ЙЯ Союз Советских т"оциалистицеаких Республик) Дополнительное к авт. саид-ву 22) Заявлено 14,12.73 (21) 1978с присоединением заявки-1) Ч. Кл. б 01 И 1 и 1 Государственный камнтет Совета Мнннстров СССР по делам нзооретеннй н открытнй) УД 620,178. ,311,62 (088.8) Дата опубликования описани Авторыизобретения Н. Трегубов, В. И, Кукушкин, и А, П. Платон химичской физики еление Ордена ЛенинаАН СССР явитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ И МОДУЛЯ СДВИГА МАТЕРИАЛОВИзобретение отнпредназначепным дляческих характеристик йствам, механиосится к устропределения материалов внутреннего ом затухания мер, вязких вязко-упруги в частсв ябодости дл одуля с из" дсяесия иге метод х колебании, напри ид и высокоэластичныхриалов. матера то Известно устройство для измерения внутреннего трения и модуля сдвиге полимерных материалов, выполненное на базе крутильного маятника с подвеской инерционного теда в форме диска, на котором установлены ротор датчика угла системы регистрации колебаний и верхний зажим для крепления исследуемого образца, а нижний зажим крепления образца с грузом постоянного веса для освобождения образца от действия продольной переменной силы, возникающей при уменьшении длины образца в результате его закручивания, снабженвер тикальными направляющими1 .Однако такое устройство не учитывает потерь энергии в подвесе и направляющих нижнего зажима. Известно также устройство для измерения внутреннего трения и модуля сдвигаматериалов, содержащее крутильный маятник, инерционное тело которого жестко связано с одним из зажимов исследуемого образца, неподвижнуто опору, электромагнит,установленный соосн о с инерционным телом, систему возбуждения и регистрацииколебаний 2 . В этом устройстве электромагнит расположен под инерционным теломи создает натяжение, препятствующее раска1 иванию крутильного маятнике,Данное устройство по технической сущности и достигаемом.у:-.ффекту является наиболее близким к изобретению, но такимустройством нельзя измерять механическиехарактеристики вязких жидкостей и высокопластичных материалов с модулем упругосгти при растяжении ниже 10 гс/см и обзцов с сечением менее 0,01 мм при чисм кручении, поскольку на образец действует постоянная растягнвающая сила, равная сумме весов инерционного тела и зажима обвазца, е также силе притяженияинерционного тела к электромагниту, В ре 56275 кзультате,тейс; Оця - ,Оянно. расягтветошей силы ка образец Отн "сцтельная а-:ф"р:.1 ация ПРЕВЫШаЕт ДОПУСтцМЫЕ ЗнаЧЕКИЯ ЧГО ЗНа;цтсльно 011 кжает точк-"ть измерений и не позволяет использовать данное устройство для измерений, проводимых при исследо, Вантктт процессов превращения термореактивных систем., например,. при изучении кане- тики отверждения или термомеханических сьой ств О1"роме того, устройство не позволяет пру тац ТЬ 1 ЗМ 808 г 1 цтя Прц СЛОЖНОМ Нагруж 8-Об"азпа, т,е, к 10 гда закручивание, сопро-. . КККЕЕгс.:. 0;КОВРЕ:ЕК;: - :.Ым ГСРЕМЕННЫМ т,цэт 18 ц тц 01 11Кк С к О а С 1 Ч); " - глЫель 10 изобретения является пквышение"очности .,"-,1 ек я . расширение класса 11 ссле,куэ:,.Ь 1 акер 11 алов, т.е. проведение из=- МЕР 8 НЦЙ ВН,г 1.081 ЦК 8 К 0 т 1 КЕНЦЯ И т,тоДУЛЯ СДВИГа К,.пт 8:тКЦХ 1 ВЯЗ 110 УПРУГ 1 Х. таК Ц ВЫСО., 11 ОГГ 1 КСК -.ЧК 111, "1 К 11 Ер;-а 01 И ВЯЗКИХ ЯЩКОС Т 8 Й; Наттр 1 В 18 рЪ 1 атерцаПОВ С Модуп 8 М улру е 2 "ости 11011 растяжении от 10+11 т гс/см к.-, 100 гс/с;., с дткактетром Образцов От т 02 ьтм д 1,5 М 1 к, Другой целью изоб:- 08;-ец 111 цкляется цзмере 11 цс указанных ха- РаКЕРЦСт;П: МатзоиаЛОВ ПРЦ СЛОЖНОМ На- тоут 81 кцокцовременном круцекци ц пе 0 М Е:,.т 110,1 тта Ст ЯК 8 Н 1 и..=,Пост 11 актся те,т, что стройстьоЗО05 0110 ;00,0 т 011 атэ,1 КО СОЕДНКСННЫМИ СИ.ООЦЗ:,.181 РЦт 011 ЬЦ 1 п: ПРЗСОРаэоватеЛЕМ СРавНИ- - .топиц эле.1 е Ктог Задатчцком силы и 1 кетуптттрр 011 т 01.ат С".ЗД 1 ПЕННЫМ С Элехтромаг -Ц;то:1 згпэцтРО 1"Ктт РаСПОЛОжЕН Нац 11 КЕР- З 5 . 1 Г К 11,1:,1 тот 101 а СЦЛОИЗМЕРИтЕЛЬНЫй ПРЕ:;-;Ра:;ОватэптУСТаНОВЛЕтт МЕЖДУ ВТОРЫМ За,:,Катом 1 тсследуе;. Ого оораэца 1 11 еподвцжОЙ СПОРОй".;роме того предлагаемое устройство 40.бкенс про 1 оемматором, подключенным кК а У 1 ЧК"т 11 Ыа 1 ертеже дана схема предлагаемого ,стройства.110 СОКЕРтцтЛт РУТЦЛЬКЫЦ МЕЯтНИК которого зажим 2 образца 3 жестко подсоедичен к склоизмерительному преобразо.Зтехпо 4 Выт 10 л 1 енному, непримерт В ткиде 81 сзодинемометраа зажим 5 второго конобразца 3 жестко соеди 18 н с инерционкьпт телом 6 выполненньж в виде диске со тставкой 7, свободно установленного наОпоре 8 Над инерционном телом 6 с небольтм зазором установлен электромагнит 9,кр 11 которого вставлен сердечник 10, под-"5=т;-такка 7 ц,ерционного тела 6 и сердец=кц 1,1 Вьтпгкттт 1811 ы ттэ 1 каг 11 итно мягкого жеЛЕЗаОДя ДЕМПфцтККВВК 11 я НЕВрагщатЕЛЬКЫХколеоаЯий икерц 1 онного тела 6 и сердечкика 1 О, последний помещен в Ванцу 1.3 смаслом, 1 рот те того, горизонтальная устой.чивость инерционного тела 6 обеспечива:ется формой маг 1 итного поля электромагнита 9, интенсивность которого максимальнапо оси электромагнита 9. Электромагнит9 подк 1 почен к регулятору 14 тока, соединенному со сравнивакицим элементом 15.входы ко 1 орого соединень 1 с силоизмерц:тЕЛЬКЬтм ПрэоораЗОВат 8 Лем 4 И ЗадатЧИКОМ16 силы, Дктя изменения величины рестяженця обоаэц 3 в процессе измерения кзадатчцку . - Подкпочается программатор17.Система возбужден-я ц егистоециц .сЛЕбаицй ВКтаОЧаЕт дВуХХОДОВОй ЭлецтрОМаГ.нцт 18, установленный на рь 1 цаге 18 ко.торый жестко соединен с 01:лоцз" ерттець .ным преобразователект -", устклцтель :СустанОВленн 08 ка кртцльн Ом теятк.118 1зеркало 2 1 и фоторегцстратор 2;.,Предлагаемое устройство работае18дующим образом,Исследуемый образец 3 закреттля 10 т вЭажцМаХ 2 И ". КтСтанавтттцна 10 К На Запатчике 16 силы кеобхвкцмую Велчину растяткения 00 ра 3118 3 ц ВК 11;Очатот 8 ке 11 трО,нцт 8, Пок гтей;: тгвце;л т,;аг: т";к.:к - : ",цякое тело 6 ут,оси т ь 810 .;,;:.; ь ц эаКцмаЕт рабОЧЕЕ ПоттожЕН 118 - Ка обраэЕП дЕЙ-ТВУЕТ ЗЕДа Н На Я В 8 Л 1 ЧЦ 11 а : 10Ят 1 тв а 101 цей С Члы, фиксирусмеч сцлоиз:, - -и . - робразователем -; Ъцналов силоцэмерц.текькогк ттреобразовате, я4 ц задак 1 цка 16 сццыВ,:, Одной сигналсравниве 101 цего элемен.-а . 1:ступает карегулятор 14 тока, который измен;тет навеличину расс ОГлдсования уоВ зкектромаГ - "ните 9, обеспечивая таким;азом стабилиэацито задецной вели и;ньт растягцватошеЙ силы В Образце 3,Скручивая образец прц помощи двуххсдового электромагнита 18 ц регистрируяколебания инерционного тела 6 фокорегистратором 22, измерятот амплитуды колеба=ний и производят расчеты механическиххарактеристик материала по существующимметодикам,Например, действующую ц мнимую чвсти комплексного модуля сдвига 6 и С соответственно, а также та 1 кгенс угла ме.ханических потерь.д и логарифмический декремент затухания Л, Вычисляют по пе=- риоду Р колебаний маятника и скорости зе: - , туХаНИИ КОЛЕбаНИй тто Следу 10 цц ФООМупаЙ тб = той;(йО = - ;К= ---562751 Составитель В. ШехтерШагова Техред и, Асталош К орректор дакт филиал ППП" "Патент", г. Ужгород, ул, Проектц. аказ 1862/168 Тираж 1 10 1 ЦНИИПИ Государственного комитет ло делам изобретен 113035, Москва, Ж, РаушсПодписн Совета Ми Й и открыти как наб д, истров СССй4/5