Устройство для определения коэффициента линейного расширения полимерных материалов

3 785199стат. Образец нагревают или охлаждают и его удлинение передается посредством штока на и.-;мерительныйприбор. Йаличие компенсатора нагрузки позволяет свести к минимуму иэме- рйтелбное усилие приложенное к образцу, что приводит к увеличению точности определения коэффициента линейного расширения полимерных материаловпо сравнению с известными аналогами.К недостаткам прототипа необходимо отнести невысокую точность опреде фления коэффициента линейного расширения полимерных материалов, а такжесложность устройства. Это объясняется тем, что помещение образца внутрькварцевой трубки не способствует равномерности его прогрева по всему - объему, так как кварц является"материалом с нйзкой теплбпроводйостью.Кроме того, при нагревании образцавыше температуры стеклования испыты Оваемый материал находится в высокоэластическом состоянии и возможна деформация (сминание) кромки йижнеготорца образца в месте его соприкосновения с неплоским дном кварцевойтрубки под действием собственного веса, что также оказывает влияние.наточностьопределения коэффициента линейного расширения материала образца.Целью изобретения является повыше- .ние точности определения коэффициента линейного расширения полимерныхматериалов при упрощении устройства.7 каэанная цель достигается тем,что в устройство для определения коэф-Зфициента линейного расширения полимерных материалов, содержащее кварцевую трубку с входящим в нее штоком,- ." верхние, концы которых соединены с индикатором линейных перемещений, анижние введены в термокриокамеру, 40имеющую воэможность перемещения вдолькварцевой, трубки, введены цилиндрическая опора с фланцем для установ.ки трубчатого образца с глухим центрирующим отверстием, выполненным .до ,цуровня верхней поверхности фланца, вкотором установлен нижний конец штоФка, и съемная втулка фиксации верхнего уровня поверхности образца с фланцем, устанавливаемая на образце,сквозное отверстие которой выполненосо ступенью, раСположенной на одномуровне с рабочей поверхностью фланца,в которо установлен нижний конецкварцевой трубки, причем цилиндрическая опора с фланцем для установкитрубчатого образца и съемная втулкафиксации верхнего уровня поверхности,образца выполнены иэ материала с высокой теплопроводностыо.Выполнение цилиндрической опоры й 4втулки фиксации верхнего уровня йо-верхности образца, между фланцами которых установлен трубчатый образец,иэ матерйала с высокой теплопроводностью (например, латуни), а также 45 непосредственное помещение образца в термокриокамеру приводит к равномерности воздействия температуры на образец по его объему. Взаимное расположение элементов устройства, когда индикатор линейных перемещений через кварцевую трубку опирается на втулку фиксации верхнего уровня поверхности образца, установленную на верхнюю плоскость образца, а измерительный стержень индикатора линейных перемещений через шток упирается в цилиндрическую опору, на фланце которой ус-, таиовлен образец, обусловливает малое контактное давление на образец, так как вес индикатора и его измерительное усилие действуют навстречу друг дРугу. При применении индикаторной головки типа 1 ИГМ в качестве индикатора линейных перемещений контактное давление на образец не превышает величину, обеспечивающую выполнение требований РОСТ 15 173-70 по точности определения коэффициента линейного расширения для материалов, находящихся как в стеклообраэном, так и в высокоэластическом состоянии. Таким образом, в описываемом устрой,стве малое контактное давление на образец обеспечивается беэ применения компенсатора. Кроме того, расположение трубчатого образца между цилиндрической опорой и втулкой фиксации верхнего уровня поверхности образца позволяет устранить деформацию образца, что .способствует повышению точности измерения коэффициента линейного расширения, а также упрощает правильнув установку образца при испытаниях.На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства с частичным вырезом стенки термокриокамеры для наглядности.,Устройство для определения коэффициента линейного расширения полимерных материалов содержит цилиндрическую опору 1, на фланце которой установлен трубчатый образец 2. Шток 3 упирается в глухое центрирующее отверстие в цилиндрической опоре, выполненное на уровне нижней поверхности образца и находится, таким образом; на одном уровне с нижней поверхностью образца. Верхний йонец штока 3 соединен с измерительным стержнем индикатора линейных перемещений 4. СверхУ на образец устанавливается съемная втулка фиксации верхнего уровня поверхности образца 5 с фланцем, имеющая сквозное ступенчатое отверстие, выполненное на уровне рабочей соприкасающейся с образцом) поверхности фланца, в которое упирается нижний конец кварцевой трубки б, находящийся на одном уровне с верхней поверхностью образца, Удлинение образца через кварцевую трубку б передается жестко связанному с ней информула изобретения дикатору линейных перемещений. Свяэь может быть осуществлена, например, при помощи цангового зажима 7. Термокриокамера 8 с корпусом 9 подводится к образцу по направляющим 10Устройство работает следующим обазом. Испытываемюй трубчатый образец устанавливают между фланцами цилиндрической опоры и втулки фиксации верхнего уровня поверхности образца, подводят термокрнокамеру и устанавлйвают требуемый температурный режим испытания.Под действием температуры происходит изменение длины образца, которое через кварцевую трубку, установленную в ступенчатом отверстии втулки фиксации верхнего уровня поверхности образца, передается на корпус индикатора линейных перемещений. Происходит взаимное перемещение корпусаиндикатора и его измерительного стержня, соединенного со штоком и остающегося неподвижным относительно образца. Это взаимное перемещение отмечается на шкале индикатора.Цилиндрическая опора и съемная втулка были выполнены из латуни. Испытания показали работоспособность установки, высокую точность определения коэффициента линейного расширения, обеспечивающую выполнение требований ГОСТ 15 173-70 для материалов, находящихся как в стеклообраэном, так и в высокоэластическом состоянии.Необходимо подчеркнуть, что определение кЬэффициента линейного расши-. рения полимерных материалов, находящихся в высокоэластическом состоянии (т,е. в состоянии, при котором они легко деформируются) представляет достаточно сложную задачу, ввиду необходимости соблюдения следующих требований: малое контактное давление на образец, обеспечивающее выполнение требования ГОСТ 15 173-70 по точности определения коэффициента линейного расширения; одинаковая температура по всему объему образца Во время измерения его удлинения.Эти требования выполняются при испытании полимерных материалов указанным устройством. Устройство для определения коэффициента линейного расюйрения полимерных материалов, содержащее кварцевую1 р трубку с входящим в нее штоком; верхние концы которых соединены с индикатором линейных перемещений, а нижниевведены в термокриокамеру, имеющуювозможность перемещения вдоль кварцевой трубки, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения точности определения коэффициента линей-.ного расширения при упрощении устройства, оно снабжено цилиндрическойопорой с фланцем для установки трубф чатого образца с глухим центрирующимотверстием, выполненным до уровняверхней поверхности фланца, в котором установлен нижний конец штока, исъемной втулкой фиксации верхнего2 уровня поверхности образца с фланцем,1установленной на образце, сквозноеотверстие которой выполнено со ступенью, расположенной на одном уровнес рабочей поверхностью фланца, в ко 30 торой установлен нижний конец кварце вой трубки., причем цилиндрическаяопора с фланцем для установки трубчатого образца и съемная втулка фиксации верхнего уровня поверхности об 35 раэца выполнены иэ материала с высокой теплопроводностью./ Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Прибор для определения коэффи 40 циента линейного расширения пластмассДПР, разработка СКВ ИИИТ, завод-изготовитель ЗИП, г., Иваново.2, Авторское свидетельство СССРР 168038, кл. 6 01 М 25/16, 1965. Ужгород, ул. Проектна Филиал П ИПИ Го по делМоск 19 Подписноенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5