Устройство для измерения внутреннего трения материалов

(7) Заявитель Киевский ордена Ленина государственный универсМтет , им. Т.Г. Шевченко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ, МАТЕРИАЛОВ 1Изобретение относится к технике определения физико-механических свойств материалов и касается устройства для измерения внутреннего трения в материалах.Известно устройство для измерения внутреннего трения материалов, содержащее корпус, маятник с зеркалом, два соосно установленных зажима образца, один из которых закреплен нэ корпусе, а второй - на маятнике, оптическую систему, предназначенную для формирования входного оптического сигнала, поступающего на зеркало, записывающий блок и преобразователь масштаба, расположенный между записывающим блоком и зеркалом 1 .В известном устройстве преобразователь масштаба выполнен в виде системы отражающих пластин, перпендику" лярных плоскости колебания луча, ориентированных под углом от 44 до 46 к лучу и выставленных в плоскости колебания луча так, что координа 2ты проекции ребра Х и У связаны меж"ду собой определенным соотношением.Недостаток известного устройствасостоит в том, что при необходимостипереналадки устройства на новый диапа 5 зон чувствительности требуется 150300 отражающих пластин установить в .пространстве с точностью 0,05-0,1Это очень трудоемкая операция, требующая высокой квалификации от оператора,Цель изобретения - снижение трудоемкости при переналадке прибора,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем корпус,15 маятник с зеркалом, два соосно установленных зажима образца, один из которых закреплен на корпусе, а второй - на маятнике, оптическую систегому, предназначенную для формированиявходного оптического сигнала, поступающего на зеркало, записывающийблок и преобразователь масштаба, расположенный между записывающим блоком.3 9586 и зеркалом, преобразователь масштаоа выполнен в виде системы оптических волокон цилиндрического шаблона, установленного соосно с зажимами и с возможностью плоско-параллельного перемещения вдоль оси, перпендикулярной плоскости зеркала и прямолинейного шаблона, а концы каждого иэ оптических волокон закреплены в этих шаблонах с координатами, выбранными 1 в из условия+ Х: КЕВ ср;, (1) где- порядковый номер оптического волокна;, - угловая координата крепления конца оптического волокна в цилиндрическом шаблоне,отсчитываемая от оси, перпендикулярной плоскости зер"кала (знак "плюс" ставитсясправа от оси, знак "минус".слева);В - радиус цилиндрического шаблона;.К - масштабный множитель; 25Х - координата крепления концаоптического волокна в прямолинейном шаблоне, мм ( знак"плюс" соответствует положительным углам , а знак З"минус" - отрицательным).На чертеже представлена принципиальная схема устройства, вид сверху,Устройство содержит корпус 1, в котором установлен одий из зажимов (условно не показан), предназначен",35 ный для закрепления в нем образца. Второй зажим (не показан) установлен соосно с первым зажимом и закреплен на маятнике 2, на котором установлено также зеркало 3. Устройство содержит, кроме того, оптическую систему (не показано),. предназначенную для формирования входного оптического сигнала, поступающего на зеркало 3.45 Зеркало 3 предназначено для отражения этого сигнала (на чертеже показаны два промежуточных положения отраженного оптического сигнала ч и 5 соответственно и нулевое положение 6) и направления его в преобразователь 50 масштаба. Преобразователь масштаба выполнен в виде системы оптических волокон, где позиции 7 и 8 - крайние положения оптических волокон, 9 и 10- промежуточные положения оптических волокон, 11 и 12 - оптические волокна, определяющие нулевую точку при отсчете амплитуд колебаний, цилинд 4рического шаблона 13, который установлен в корпусе 1 соосно с зажимами, и прямолинейного шаблона 11, Цилиндрический шаблон 13 установленв корпусе 1 с возможностью плоскопараллельного перемещения вдоль оси,перпендикулярной плоскости зеркала 3(пунктирной линией 15 изображено новое положение цилиндрического шаблона 13). Цилиндрический шаблон 13представляет собой гибкую полосу, которая в зависимости от ее положенияотносительно зеркала 3 с помощью винтов 16 изгибается до нужной кривизны.Одни концы оптических волокон 712 закрепляются в цилиндрическомшаблоне 13, а другие их концы - впрямолинейном шаблоне 1 Й, При этомкоординаты точек закрепления оптических волокон 7- 12 в шаблонах 13 и1 ч выбираются из условия (1). Междуоптическими волбкнами 11 и 12, определяющими нулевую точку при отсчетеамплитуд и координаты которых на цилиндрическом шаблоне 13 отвечают условию (й = 1, оптических волоконнет. Устройство имеет также записывающий блок 17, который предназначен для регистрации процесса затухания маятника 2 во времени,Устройство работает следующим образом.Испытываемый образец материалазакрепляют в зажимах и маятнику 2 задают начальную амплитуду. В процессесвободных колебаний маятника 2 входной оптический сигнал, отражаясь отзеркала 3, поступает в систему оптических волокон 7"12 и затем на записывающий блок 17, который, благодаря соотношению (1), записывает отклонение маятника от положения равновесия в логарифмическом масштабе.Это позволяет избежать промежуточнойоперации логарифмирования амплитудколебаний маятника 2 и с помощью записанного графика определить сразувнутреннее трение в образце,Если нужно изменить чувствитель,ность устройства, то цилиндрическийшаблон 13 перемещают параллельносамому себе вдоль оси, перпендикулярной плоскости зеркала 3, например, в положение 15, При этом с помощью винтов 16 его иэгибают до нужной кривизны, определяемой иэ условия соосного расположения оси зажимови образованной цилиндрической поверхности.формула изобретения 5 95486Поскольку изгиб оптических волокон 7-12 при перемещении цилиндрического шаблона 13 в новое положение 15 не влияет на ход лучей в них, только эти операции необходимы для переналадки устройства на новую чувствительность. Устройство для измерения внутреннего трения материалов, содержащее корпус, маятник с зеркалом, два соосно установленных зажима образца, один из которых закреплен на корпусе, а второй - на маятнике, оптическую систему, предназначенную для формирования входного оптического сигнала, поступающего на зеркало, записывающий блок и преобразователь масштаба, расположенный между записывающим блоком и зеркалом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью снижения трудоемкости при переналадке устройства, преобразователь масштаба выполнен в виде системы оптических волокон цилиндрического шаблона, установленного соосно с за,жимами и с возможностью плоско-па 4 6раллельного перемещения вдоль оси,перпендикулярной плоскости зеркалаи прямолинейного шаблона,а концы каждого иэ оптических волокон зкрепленыв этих шаблонах с координатами, выбранными из условияф Х, = КЕ,К;(,где 1 " порядковый номер оптического волокнаЦ; - угловая координата крепленияконца оптического волокна вцилиндрическом шаблоне, отсчитываемая от оси перпендикулярной плоскости зеркала(знак "плюс" ставится справаот оси,знак "минус" - слева);й - радиус цилиндрического шаблона ммК - масштабный множитель;Х, - координата крепления концаоптического волокна в прямолинейном шаблоне, мм (знак"плюс" соответствует положительным углам (;, а знак"минус" - отрицательным).Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 714164, кл. 6 01 й 3/12, 1977954864 Составитель М Техред Т.фант бычин Корректор Г. Решетни ко с филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,едактор И. Тыаказ 6417/44 Тираж 887НИИПИ Государственног по делам изобретений035, Москва, Ж, Ра Подписноитета .СССРкрытийя наб., д.