Устройство для определения пластичности и скорости отверждения полимерных материалов

Союз Соеетскик Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 744279(22) Заявлено 131276 (21) 2428430/18-25С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Нов(51)М. Кл. С 01 И 11/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 300680 Н. Н. Данилкин, А. М. Надвиков, Е. Т, Лайко,Э. Е. Хохлов и В, ф. Щукин(71) Заявитель Тульский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ И СКОРОСТИ ОТВЕРЖДЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к области определения реологических характеристик полимерных материалов.Известен прибор для определения пластических масс, выполненный по типу ротационных вискоэиметров,содержащий пресс-форму с прессующим пуансоном и ротором, погруженным в толщу испытываемой массы, механизм вращения пресс-фортО мы и устройство для измерения момента сопротивления сдвигу массы при испытаниях 1. Однако использование данного прибора не обеспечивает необходимой точ ности при определении времени выдержки полимерных материалов в пресс-форме.Наиболее близким к изобретениютехническим решениемявляетсяустройст-,20во для определения пластичности и скорости отверждения пластических масс,содержащее пресс-Форму с расположенным в ней ротором и прессующим пуансоном, привод,. измерительную систему 2,Данное устройство не обеспечиваетнеобходимой точности при определениивремени выдержки полимерных материалов в пресс-Форме, так как испытания Зр при этом проводятся на образе со стандартными размерами ( толщина образца 3 мм ), а время выдержки изделия в пресс-форме определяется расчетным путем по формуле:Тв-Т,+Тгде То - время отверждения пластмассы,полученное на образце стандартной толщины;Т, - время прогрева этого образца.Время прогрева испытываемой пластмассы Тлропределяется путем расчета по:монограммам,построенным в соответствии с общим уравнением теплопередачи. Входящие в уравнение коэффициенты определяются эмпирическим путем и не учитывают целого ряда Факторов, влияющих на точность измерения (типнаполнителя и др. ) .Конструктивно известные приборы сложны и дороги, так как для имитации условий испытаний они содержат нагреватели большой мощности и прессующие устройства с автоматическими регуляторами для поддержания режимов испытания. Кроме того, верхний конец ротора имеет открытую полусферическую часть, на которую оказывает давление яластмасса в процессе ее запрессовкин пресс-форму, что создает большую осевую нагрузку на измеритель крутящих моментон и снижает точность измеренияПель изобретения - поньпаение точ-. ности определений.Поставленная цель достигается тем,.) что пресс-Форма дополнительно снабжена двумя раздвижными вкладышами, охватывающими ротор, ротор - двумя, верхним и нижним, приливами, выполненными с возможностью их осевого нертикального перемещения, а на верхней и нижней боковых поверхностях прессформы выполнены продольные горизонтальные пазы, в которых размещены вкладыши своими верхним и нижним15 выступами, причем вкладыши выполнены с полуцилиндрическими проточками, охватывающими приливы. Цель достигается также за счет того, что приливы выполнены в виде стаканов с флан- Ю цами, введенных внутрь пресс-формы посредством резьбы, в днище которых по центру выполнены отнерстия, н которые введен ротор.Ротор, жестко закрепленный на 5 легкосъемном измерителе крутящих моментов, помещается н прибор только после полного его прогрева перед самым заполнением испытываемм матеоиалом. Это обеспечивает прогрев ротора одновременно с испытываемым материалом предотвращает преждевременно его отнерждение у поверхности ротора.Раздвижные вкладыши расположень н неподвижной обойме пресс-Формы а сверху и снизу ограничены неподвижныли плитами. Между вкладышами на внутренних стенках обоймы имеются выдвижные приловы, в отверстиях которых вращается ротор, В стенках раздвижных вкладышей против прилонов 40 и ротора имеются полуцилиндрические проточки, позволяющие сдвигать вкладыши до соприкосновения. Ротор жестко ,соединен с осью электропринода измерителя крутящих моментон и выполнен легкосъемным, Загрузочная камера., устанавливаемая на верхней плите, н нижней части имеет защитную планку, расположенную над ротором и паралель- Но ему, что защищает ротор от изгибапри загрузке формы.Такая конструкция прибора позволяет изменять толщину испытынаемого с браэца и имитировать толщину конкр тных иэделий, что позволяет непосредстнен 5 з но, без пересчета, определять время их выдержки в пресс-форме.Полуцилиндрические проточки но вкладышах дают возможность смыкать вкладыши вокруг ротора и имитировать тонкостенные изделия, Выдвижные приливы облегчают 6 О извлечение испытываемого образца иэ Формы.На фиг. 1 схематически показано устройство для определения пластич,ности и скорости отверждения полимер, 65 ных материалов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 ; на Фиг 3 - разрез Б-Б на Фиг 1 ; на ф; г 4 - нид В на фиг, 1.Устройство для определения пластичности и скорости отверждения полимерных материалов состоит из обоймы 1,- в пазах 2 которой с помощью микро- метрических винтов 3 перемещаются вкладыши 4. На боковых поверхностях обоймы 1 между вкладышами 4.расположены прилины 5, имеющие возможность осевого перемещения, например, с помощью резьбы. В отверстиях приливов, как в подшипниках скольжения, расположен ротор б, жестко соединенный с измерителем крутящих моментов. Сверху и снизу обойма 1 и вкладыши 4 ограничены нерхней 11 и нижней 12 плитами. На верхних стенках вкладышей 4 протин приливов 5 и ротора б имеются полу- цилиндрические проточки 13. На верхней плите 11 установлена загрузочная камера 14, в нижней части которой паралельно оси вращения ротора б имеется предохранительная планка 15,Измеритель крутящих моментов состоит иэ синхронного электродвигателя 8 с понижающим редуктором 7, К корпусу редуктора 7 жестко прикреплена балка 9.В средней части на балке 9 наклеены тенэодатчики 10 электрически соединенные с самопишущим прибором 16. Запрессовка испытываемой массы 17 производится пуансоном 18. Балка 9 свободным концом опирается на неподвижный штифт 19.Устройство работает следующим образом,Перед испытаниями с помощью микрометрических нинтов 3 устанавливаетсянеобходимый рабочий зазор, Из прибора извлекается измеритель крутяшихмоментов. Далее прибор устанавливается на обогренаемый процесс и послеего прогрева до зацанной температурыизмеритель крутящих моментов с ротором б вставляется в приливы прибора,Затем н загрузочную камеру 14 помещается испытываемая масса 17 спомошью пуансона 18 эапрессовываетсяз робочий зазор между раздвижнымивкладышами 4, После замыкания прессформы включается электродвигатель 8и через понижающий редуктор 7 роторб приводится но вращение, При этомпод дейстьием реактивного моментасопротивления сдвигу испытываемоймассы корпус электродвигателя 8 поворачивается в противоположнуюсторону и через штифт 19 воздействует на тензодатчики 10, наклеенныена упругой балке 9, ЭДС, пропорциональная измеряемому моменту, регистрируется самописцем 1 б. Кольцевыеполуцилиндрические проточки 13 даютвозможность максимально сближатьвкладыши 4 ( вплоть до их соприкосно 744279)всния ). Для извлечения отвержденного образца необходимо вынуть измеритель крутящих моментов с ротором б иэ формы, а затем вывернуть приливы 5 так, чтобы они стали эаподлицо с внутренними стенками обоймы 1. 5Использование предлагаемого прибора приводит к повышению точности измерения на 3-5 за счет непосредственного получения конечного результата измерения на испытываемом образце реальных размеров, значительному упрощению конструкции ( до 50-60 ) за счет использования существующего производственного оборудования, например прессов с обогреваемыми пли,тами.15 Формула изобретения1. Устройство для определения 20 пластичности и скорости отверждения полимерных материалов, содержащее пресс-форму с расположенным э ней ротором и прессующим пуансом, привод, измерительную систему, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности определения, пресс-форма дополнительно, снабжена двумя раздвижными вкладышами, охватывающими ротор, ротор - двумя, верхним и нижним, приливами, выполненными с возможностью их осевого вертикального перемещенияд а на верхней и нижней боковых поверхностях пресс-Формы выполнены продольные горизонтальные пазы, в которых размещены вкладыши своими верхним и нижним выступами, причем вкладыши выполнены с полуцилиндрическими проточками, охватывающими приливы,2. Устройство по п, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что приливы выполнены в виде стаканов,с фланцами, введенных внутрь пресс-Формы посредством резьбы, в днище которых по центру выполнены отверстия, в которые введен ротор.Источники нформации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 61999, кл. 6 01 И 1114, 1940.2, Авторское свидетельство СССРР 231883, кл. 6 01 Б;3/28,1967744279Составитель Н. Плотникова Редактор В. Романенко ТехредЖ. Кастелевич Корректорв, сутяга Заказ 3783/8 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРно делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раумская наб., д. 4/5 Филлиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4