Крутильный маятник для измерения вязкоупругих свойств материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к крутильным маятникам для измерения вязкоупругих свойств материалов.

Целью изобретения является расши- рение частотного диапазона и повышение точности измерения вязкоупругих свойств в интервале температур.

На чертеже изображен крутильный маятник для измерения вязкоупругих свойств материалов.

Маятник содержит станину 1, зажимы 2 и 3 для крепления образца 4, один из которых - зажим 2 - соединен со станиной 1, инерционную деталь 5, соединенную с другим зажимом 3 образца 4, механизм изменения момента инерции инерционной детали 5, включающей съемные инерционные груза 6 и каретку 7 для установки съемных грузов 6, тореной для подвески инерционной детали 5, имеющей переменную по длине жесткость и выпол11енный из двух последовательно соединенных упругих элементов 8 и 9 различного сечения при помощи детали 10. Крутильный маятник содержит также механизм крепления торсиона в его промежуточной точке к станине 1, который выполнен в виде двух 1%1чагов 11 и 12, в цент- ральной части шарнирно закрепленных на станине 1 симметрично относительно торсиона, одни концы которых расположены с возможностью взаимодействия с деталью 10, соединяющей упругие элементы 8 и 9 торсиона, пружины 13, стягивающей другие концы рычагов 11 и 12, и двух электромагнитов 14 и 15, расположенных с возможностью взаимодействия с другими концами рыча- гов 11 и 12.

Крутильный маятник для измерения вязкоупругих свойств материалов работает следующим образом.

Исследуемый образец 4 закрепляют в зажимах 2 и 3 и с помощью нагревателя (не показан) устанавливают необходимую температуру образца 4. С помощью каретки 7 для установки съемных грузов 6 механизма изменения мо- мента инерции инерционной детали 5 путем перемещения ее в вертикальной плоскости увеличивают или уменьшают количество съемных инерционных грузов 6, покоящихся на инерционной де- тали 5, и таким образом устанавливают необходимый момент инерции колебательной системы, а следовательно, частоту

542

колебаний маятника. После этого возбуждают свободно затухающие крутильные колебания и производят измерение необходимых параметров. Затем при этой же температуре и количестве инерционных грузов 6 включают электромагни ты 14 и 15, жестко закрепленные на станине 1. При этом к сердечникам электромагнитов 14 и 15 притягиваются верхние губки рычагов 11 и 12, щарнирно закрепленных на станине 1. В этот момент нижние губки рычагов 11 и 12 прижимаются к боковым граням детали 10. В данном случае из схемы колебательной системы оказьшается исключенным менее жесткий элемент 8, но включен ролее жесткий упругий элемент 9 торсиона. Таким образом, при неизменном моменте инерции инерционной детали 5 частота колебаний маятника повыпается Произведя измерение на данной частоте электромагниты 14 и 15 отключают. За счет пружины 13 нижние губки рычагов 11 и 12 освобождают деталь 10. Далее при помощи каретки 7 для установки (съемных грузов 6 изменяют момент ине- ции колебательной системы и весь цикл рпераций и измерений повторяется.

Использование предлагаемого крутильного маятника позволяет проводить испытания материалов в интервале тем- ператур при расширенном частотном диапазоне, не вызывая деформации или поврелщени образца, и тем самым повысить точность измерений вязкоупругих свойств материалов.

Формула изобретения

1.Крутильный маятник для измерения вязкоупругих свойств материалов, содержащий станину, зажимы для крепления образца, один из которых соединен со станиной, инерционную деталь, соединенную с другим зажимом образца, механизм изменения момента инерции инерционной детали и торсион для подвески инерционной детали к станине, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и по- точности измерения вязкоупруг гик свойств в интервале температур,

он снабжен механизмом крепления торсиона в его промежуточной точке к станине, а торсион имеет переменную по длине жесткость.

2.Маятник по п. 1, о т л и - чающийся тем, что торсион из последовательно соединенных

упругих элементов различного сечения, а механизм крепления торсиона выполнен в виде двух рычагов, шарнирно закрепленных в их центральной части на станине симметрично относительно торсиона, одни концы которых расположены с

8

1542

возможностью взаимодействия с деталью, соединяющей упругие элементы торсиона, пружины, стягивающей другие концы рыч чагов, и двух электромагнитов, расположенных с возможностью взаимодействия с другими концами рычагов.

Составитель В. Пастушин Редактор А. Гулько Техред Л.Олейник Корректор В.Бутяга

Заказ 1606/49 Тираж 778Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к исследо--- ванию вязкоупругих свойств материалов в интервале температур и позволяет расширить частотный диапазон и повысить точность измерения. Для этого крутильньй маятник, содержащий механизм изменения момента инерции инерционной детали маятника и.торсион для подвески инерционной детали к станине, снабжен механизмом крепления торсиона в его промежуточной точке к станине, а торсион имеет переменную по длине жесткость. Благодаря этому собственная частота колебательной системы может регулироваться без остановки испытаний не только за счет изменения момента инерции инерционной детали, но и за счет изменения жесткости торсиона. Последний может быть выполнен составным из последовательно соединенных упругих элементов различного сечения. Механизм крепления торсиона в промежу точной точке может быть выполнен в виде двух рычагов, шарнирно закрепленных в их центральной части на ста- Q нине симметрично относительно торсиона и взаимодействующих одними конца.- ми с деталью, соединяклцей упругие элементы торсиона, пружины, стягивающей дгугие концы рычагов, и двух электромагнитов, взаимодействующих с последними концами рычагов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л to к сд 4 Ю