Устройство для определения теплостойкости полимерных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N19/04 

(k) УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ тТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испытанию материалов, в частности к приборам для определения теплостойкости п лимерных материалов, и может быть ис пользовано в практике научно-исследовательских организаций. По основному авт.св. № 8()28t5 известно устройство, содержащее основа ние, на котором установлен ()лок конт роля и регулировки температуры, привод перемещения щупа и держатель образца, на держателе закрепляется образец из полимерного материала, контактирующий в процессе испытания с кольцевым щупом, перемещающимся вдол поверхности образца. В держателе выполнены пазы, служащие для установ ки в них нагревателя и охладителя. Распределение температуры по поверхности образца контролируется термометрами, размещенными в торцовой поверхности вдоль всего держателя. При бор содержит измерительное устройство для фиксации и записи величины мо лекулярного взаимодействия /чатериала щупа с материалом поверхности исследуемого образца. Привод состоит из электродвигателя с редуктором и системы блоков. Недостатком устройства является узкий диапазон исследуемых свойств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей прибора. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения теплостойкости полимерных материалов кольцевой щуп жестко связанный с силоизмерительным регистрирующим устройством, установлен с возможностью его поворота в вертикальной плоскости и перемещения перпедикулярно поверхности исследуемого образца. Жесткая связь кольцевого щупа и силойзмерительного регистрирующего устройства обеспечивает его поворот в вертикальной плоскости, что дает возможность перемещать кольцевой щуп относительно поверхности исследуемого образца как параллельно, так и перпендикулярно к ней и получать при этом качественно новые результаты о тончайших поверхностных слоях ( теплостойкость ) и объемных свойствах (про.чность при сжатии твердость, ползучесть и др.) материалов. 1 первом случае (кольцевой щуп перенецается параллельно поверхности образца сило измерительное устройство регистрирует величину молекулярного взаимодействия (прилипания) щупа с исследуемым материалом. Во втором случае кольцевой щуп, жестко связанный с сил(5измерительным устройством, в процессе налад ки прибора поворачивается и в процессе проведения испытаний материалов перемещается перпендикулярно поверхности образца. Силоизмерительное устройство регистрирует глубину внедрения кольцевого щупа в исследуемый образец, которая в общем случае зависит от большого числа факторов: температуры испытания, величины нагрузки на щуп, геометрии поверхности щупа и скорости его перемещения, физикомеханических свойств материала образца и др. При прокатывании щупа по исследуемой поверхности и регистрации глубины его внедрения удается на одном образце оценить, например, температурную зависимость твердости материала. Повышение нагрузки на щуп унеличивает глубину внедрения и способствует определению твердости более дгшеко расположенных от поверхности ( объемныхj слоев полимерного образца. Примерно аналогичным образом, при перемещении кольцевого щупа, жестко связанного с силоизмерительным устройством, перпендикулярно поверхности исследуемого материала, могут быть определены и некоторые другие температурные характеристики испытываемых о()разцов: прочность при сжатии, длительная проч ность, ползучесть, релаксация напряжений и др. На фиг. 1 схематично изо()ражено устройство, в котором кольцевой щуп, жестко связанный с силоизмерительным устройством, перемещается параллельно поверхности исследуемого образца; на фиг. 2 - то же, перпендикулярно. Устройство для определения теплостойкости полимерных материалов состоит из основания 1, на котором раз мещены регистрирующие (например, теи 10 24 ературу )приборы 2, нагреватель 3, охладитель , соединенные держателем 5. На держателе 5 закрепляется исследуемый полимерный образец 6, контактирующий в процессе испытания с кольцевым щупом 7. Кольцевой щуп 7 и жестко связанное с ним силоизмерителькое регистрирующее устройство 8 крепится .к .каретке 9, перемещающейся вдоль поверхности исследуемого образца. Силоизмерительное ycTpoiicTBO 8 обеспечивает оценку как сопротивления перемещению щупа 7 при прилипании (фиг. 1), так и глубину его инедрения в испытываемый образец (фиг.2. Последовательность операций,производимых на приборе, например,, при определении зависимости твердости полимерных материалов-от температуры следующая: подбирается режим работы нагревателя 3 и охладителя i для установления на поверхности дерхателя 5 требуемого градиента температуры; на держателе 5 закрепляется исследуемый образец 6 и Нагревается некоторое время для выравнивания температуры образца 6 и держателя 5; кольцевой щуп 7 и жестко соединенное с ним силоизмерительное устройство 8 поворачиваются в вертикальное положение и при их совместном перемещении в направлении, перпендикулярном к поверхности исследуемого образца, добиваются контакта кольцевого щупа 7 с образцом 6; при прокатывании щупа 7 по образцу 6 под определенной нагрузкой Силоизмерительное устройство 8 регистрирует глубину внедрения щупа 7 в исследуемый материал. Зная распределение температуры и глубину внедрения щупа по длине образца, получаем зависимость твердости полимерного образца от температуры. В разработанном приборе для определения теплостойкости полимерных материалов могут быть использованы разнообразные чувствительные элементы в силоизмерительном регистрирующем устройстве (индуктивные и трансформаторные датчики, тензодатчики, электромеханические преобразователи с усилителями и т.п.). Использование изобретения на базе одного прибора позволит при минимальных переналадках получать информацию как о тончайших поверхностях, так и о объемных свойствах испытываемых полимерных материалов. 51000 Ф( изобретения Устройство для определемил теплостойкости полимерных материалов по авт.св. № 802845, о т л и ч а ю ц ее с я тем, что, с целью расширения возможностей прибора, кольцевой щуп, 862 жестко связанный с силоизмерительные регистриру1хцим устройством, установлен с возможностью поворота о вертикальной плоскости и перемещения перпендикулярно поверхности исследуемого образца.