Заготовка для изготовления компенсирующего элемента линейного компенсатора разности хода лучей Советский патент 1985 года по МПК B29D11/00 B29K63/00 

фиг.1

11

Изобретение относится к оптике, а именно к технологии изготовления компенсирующего элемента линейного компенсатора разности хода лучей для измерения параметров двулучепреломления в оптически анизотропных телах

Цель изобретения - повьшение качества компенсирующего элемента путем увеличения точности реализации линейного закона изменения оптического эффекта по длине заготовки при растяжении ее центрифугированием,.

На фиг. 1 изображена заготовка для изготовления компенсирующего элемента растяжением путем нагружения на центрифуге обычным образом; на фиг. 2 - то же, при центрифугировании в тяжелой жидкости; на фиг.З схема установки для растяжения заготовки центрифугированием; на фиг.4 то же, при центрифугировании в тяжелой жидкости.

Заготовка содержит рабочую часть 1 переменной ширины и хвостовик 2 для крепления заготовки в центри- фуге. Ширина рабочей части в каждом сечении определяется по формуле а(Ю а -|-где R - расстояние от оси вращения центрифуги до сечения; а - ширина рабочей части заготовки в характерном сечении R - расстояние от оси вращения центрифуги до свободного конца заготовки. В качестве характерного сечения принимается сечение на свободном заготовки. Для получения остаточного оптичес кого эффекта в заготовке при обьтном центрифугировании (фиг. 3) заготовку помещают в каретку 3 центрифуги, закрепляя хвостовик в захвате 4, и нагружают растягивающей нагрузкой, вращая центрифугу. При этом продольную ось заготовки направляют по радиусу центрифуги, а плоскость заготовки совмещают с плоскостью, проходящей через ось вращения центрифуги. При вращении центрифуги заготовку медленно охлаж ают, переводя полимер из высокоэластичного состояния в стеклообразное и фиксируя тем самым деформации. После снятия нагрузки в заготовке при просвечивании поляризованным светом наблюдается перемен713202

ный по длине рабрчей части остаточньй оптический эффект в виде чередующихся полос интерференции. В монохроматическом поляризованном свете 5 изменение числа полос интерференции вдоль продольной оси заготовки характеризуется следующим законом

п(х) K, . 4-((2)

где бо - цена полосы;

Y - плотность полимерного материала заготовки;

К - коэффициент центрифугирования в характерном сечении заготовки (на свободном конце) , равный отношению центробежного ускорения к ускорению силы тяжести; g ускорение силы тяжести.. X RO - R.

Длл заготовки постоянной щирины число полос интерференции в каждом сечении выражается следующей формулойп(х) К gx (1 - x/2R)/do. Например, при R 200 см на расстоянии X 10 см от конца заготовки постоянной ширины оптический эффект отклоняется от линейного закона на 2,5% 4-(-|;). 100% 2,5%. Для заготовки переменной ширины при тех же параметрах центрифуги отклонение оптического эффекта от линейного закона на расстоянии тех же 10 см от свободного конца будет менее одной десятой процента -1- ( 2 f 3 V Rj 100% 0,083%. Таким образом, за счет изменения гедметрии заготовки точность реализации линейного закона распределения оптического эффекта вдоль рабЪчей части заготовки при растяжении ее центрифугированием увеличивается более чем на порядок. Для получения более компактного компенсирующего элемента центрифугирование заготовки из листового оптически чувствительного материала совмещают с погружением в тяжелую жидкость (фиг. 4). Так, при использоваНИИ в качестве тяжелой жи,г ,кости сплава Вуда испытательная нагрузка на полимерный образец увеличивается почти в семь раз. Это позволяет получить тот же оптический эффект, что и при обычном центрифугировании, но при меньшей толщине заготовки или при той же толщине, но на меньшей длине.

Заготовка (фиг. 4) помещается в контейнер 5 и укрепляется в захвате 4. Этот захват смонтирован на дне контейнера. Контейнер заполняют тяжелой жидкостью и устанавливают в каретке центрифуги. Далее нагружают образец, вращая центрифугу и медленно охлаждают, фиксируя деформации. Оптический эффект, характеризуемый числом полос интерференции, на расстоянии X от свободного конца заготовки, где расположено характерное сечение, определяется формулой

„(x).K,(K-,)j.gx, 1- 4:)«

где К - отношение плотности жидкости к плотности полимера. X R - R.

Оптический эффект при центрифугировании в тяжелой жидкости заготовки постоянной ширины вьфазится следующей формулой n(x)K(K-1)ygx(l+x/R)/dp. (5)

При сравнении формул (4) и (5) видно, что и в этом случае точность реализ.ации линейного закона изменения оптического эффекта вдоль продольной оси заготовки увеличивается более чем на порядок.

Применение изобретения в практике работы лаборатории фотоупругости позволит использовать метод центрифугирования для изготовления компенсирующего элемента линейного компенсатора разности хода лучей.

ЗАГОТОВКА ДНЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ; КОМПЕНСИРУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ЛИНЕЙНОГО f КОМПЕНСАТОРА РАЗНОСТИ ХОДА ЛУЧЕЙ путем растяжения, включакнцая рабочую часть и хвостовик для зажима заготовки при растяжении, отличающаяся тем, что, с целью повьппения качества компенсирующего элемента путем увеличения точности реализации линейного закона изменения оптического эффекта по длине заготовки при растяжении ее центрифугированием, рабочая, часть заготовки по длине вьшолнена переменной ширины Oj определяемой в каждом сечении по формуле a(R) , где R - расстояние от оси вращения центрифуги до сечения; а - ширина рабочей части заготовки в характерном сечении; (Л R - расстояние от оси вращения центрифуги до свободного конца заготовки. .

/

Фиг. г

/777////77/ ////////

Фиг.