Устройство для определения динамического модуля сдвига тонких стеклянных волокон Советский патент 1987 года по МПК G01N11/16 

131

точности результатов. Наличие несоосности и перекосов между верхним зажимом 9 и нижним зажимом 13 влечет за собой понижение точности измерений и поломку исследуемого стеклянного волокна. Винтом 18 поднимается электромагнит 17 с отключенньш напряжением и свободно стоящим на нем нижним зажимом 13 до нижнего конца предва-. рительно закрепленного сверху образца.-После этого образец крепится к стержню 14 нижнего зажима 13. Затем электромагнит 17 вместе с электромагнитным столом 6 опускается при вращении микровинта 18 в обратную сторону, а нижний зажим 13 свободно повиt

Изобретение предназначено для определения вязкоупругих характеристик таких как модуль сдвигаj модуль потерь и тангенс угла механических потерь, и может быть использовано при отработке синтеза стеклообразных териалов с целью их получения с определенными деформационными параметрами в промьшленности, вьтускающей и использующей стеклянные материалы, в радиотехнической и авиационной промьшшенностях,а также для научных исследований.

Цель изобретения - повышение точности результатов измерений.

На фиг,1 изображено устройство для определения модуля сдвига тонких стеклянных волокон; на фиг.2 - система крепления оптической шторки.

Устройство для определения модуля сдвига тонких стеклянных волокон состоит из колебательной системы, в которую входит двигатель 1, редуктор 2 с фотоэлектрическим преобразователем 3 вращения вала редуктора .в периодический электрический синусоидальный- сигнал за счет нецентрированного крехгпения оптической щтор- ки А.

В колебательную систему входит также легкая подвижная рамка 5 с электрической обмоткой. Рамка 5 центрируется с помощью опор 6 в по.

1

сает на исследуемом волокне, обеспечивая тем самым соосность нижнего и верхнего зажимов 13 и 9. Далее электромагнит Г/ вместе ее столом 16 снова поднимается до соприкосновения поверхностей электромагнитного стола 16 и диска 15 нижнего зажима 13, после чего по обмотке электромагнита 17 пропускается ток„ В результате электромагнитный стол 16 и нижний зажим 13 оказываются связанными магнитньми силами, которые не позволяют нижнему зажиму 13 двигаться с места, обеспечивая соосность зажимов при закручивании исследуемого стеклянного волокна. 2 ил.

, -j10

J5

20-3025

ле постоянного.магнита 7, имеющего возможность вертикального перемещения по линейному подшипнику 8.

К рамке 5 жестко прикреплен верхний зажим 9 исследуемого стеклянного волокна, помещенного в термокамеру 10, и жестко прикреплена оптическая шторка 11 регистрирующего фотопреобразователя 12. К нижнему концу исследуемого волокна крепится нижний зажим 13 в виде стержня 14 из тугоплавкой стали, жестко соединенный с диском 15 из электротехнической стали, находящимся вне термокамеры 10, Стержень 14 и диск 15 являются составляющими частями нижнего зажима 13 для исследуемого волокна. Нижний зажим 13 располагается на электро магнитном столе 16, который является сердечником электромагнита 17. Электромагнит 17 вместе с электромагнитным столом 16 имеет подъемный микрометрический винт 18 для вертикального перемещения.

Постоянный магнит 7, рамка 5 с керновыми опорами 6, верхний зажим 9, оптическая шторка 11 уравновешиваются противовесом 19.

Регистрация информации осуществляется двухкоординатным самописцем 20.

Устройство для определения динамического модуля сдвига тонких.стеклянных волокон работает следующим образом.

магнита 7 пропускается ток, в резул тате чего электромагнитный стол 16 нижний зажим 13, оказываются связан ными магнитными силами, которые не позволяют нижнему зажиму 13 сдвигат ся с места, обеспечивая тем самым с осность верхнего и нижнего зажимов и 3.

Применение нижнего зажима 13, со

При подаче напряжения на двигатель 1 он передает вращающий момент на редуктор 2, вал которого вводит закрепленную на нем оптическую шторку 4 в зазор фотопреобразователя 3. Оптическая шторка 4 закреплена на

валу редуктора таким образом (фиг.2), ГО стоящего из двух жестко скрепленных что при повороте вала на 180° она переходит из положения А в положение В, не выходя полностью из зазора фотопреобразователя 3. Профиль оптический шторки выбран таким, чтобы на выходе фотопреобразователя реализочастей - тугоплавкого немагнитного . стержня 14 и диска 15 из электротехнической стали, позволяет отделить магнитные части от зоны нагрев J5 исследуемого образца.

Таким образом, применение систем электромагнитного крепления нижнего зажима 13, состоящего из электромаг нита 17, имеющего возможность перевался синусоидальный периодический электрический сигнал который поступает на обмотку рамки 5, помещенную

в поле постоянного магнита 7, повора-20 мещения по вертикали, с сердечником.

30

чивая ее на угол, пропорциональный величине поступающего с фотопреобразователя 3 сигнсша. Одновременно этот, сигнал с фотопреобразователя 3 поступает на вход Y двухкоординат- ного самописца 20. Угол поворота рамки 5 зависит от вязкоупругих характеристик исследуемого волокна и фиксируется регистрируюгшм фотопреобразователем 12, электрический сигнал с которого поступает на вход Y двух- координатного самописца 20. По разности фаз сигналов с фотопреобразователей 3 и 12 судят о вязкоупругих характеристиках исследуемого стеклян-35 ного волокна.

Наличие несоосности и перекосов между верхним 9 и нижним 13 зажимами влечет за собой понижение точности измерений и поломку исследуемого стеклянного волокна.

Для предотвращения этого микрометрическим винтом 18 поднимается электромагнит 17 с отключенным напряжением

выполненным в виде электромагнитного стола 16, с расположенным на нем нижним зажимом 13, изготовленным из двух жестко скрепленных частей - дис 25 ка 15 из электротехнической стали и стержня 14 из тугоплавкой немагнитной стали, позволяет обеспечить соосность нижнего и верхнего зажимов, что ведет к устранению возможности перекосов и поломок тонких стеклянных образцов при их закреплении в зажимах.

Формула изобретений

Устройство для определения динамического модуля сдвига тонких стеклянных волокон, содержащее систему возбуждения вынужденных крутильных колебаний, верхний подвижный, нижний неподвижный зажимы для крепления исследуемого образца, систему съема информации, отличающееся тем, что, с целью повь ппения точности

40

и свободно стоящим на нем нижним за- 45 результатов измерений путем обеспе- жимом 13 до нижнего конца предвари- чения соосности зажимов, устройство

тельно закрепленного сверху образца, после чего образец крепится к стержню 14 нижнего зажима 13. Электромагнит 17 вместе с электромагнитным сто-50 состоящей из электромагнита, имеюще- лом 16 опускается при вращении микровинта 18 в обратную сторону, а нижний зажим 13 свободно повисает на исследуемом волокне. Затем электромагго возможность перемещения по вертикали, с сердечником, выполненным в виде электромагнитной площадки с расположенным на ней нижним зажимом, изнит 17 со столом 16 снова поднимает- 55 готовленным из двух жестко скреплен- ся до соприкосновения поверхностей ных частей - диска из электротехни- электромагнитного стола 16 и диска 15 ческой стали и стержня из тугоплав- нижнего зажима и по обмотке электро- кой немагнитной стали.

315871. 4

магнита 7 пропускается ток, в результате чего электромагнитный стол 16 и нижний зажим 13, оказываются связанными магнитными силами, которые не позволяют нижнему зажиму 13 сдвигаться с места, обеспечивая тем самым соосность верхнего и нижнего зажимов 9 и 3.

Применение нижнего зажима 13, со, ГО стоящего из двух жестко скрепленных стоящего из двух жестко скрепленных

частей - тугоплавкого немагнитного . стержня 14 и диска 15 из электротехнической стали, позволяет отделить магнитные части от зоны нагрева исследуемого образца.

Таким образом, применение системы электромагнитного крепления нижнего зажима 13, состоящего из электромагнита 17, имеющего возможность пере

выполненным в виде электромагнитного стола 16, с расположенным на нем нижним зажимом 13, изготовленным из двух жестко скрепленных частей - дис ка 15 из электротехнической стали и стержня 14 из тугоплавкой немагнитной стали, позволяет обеспечить соосность нижнего и верхнего зажимов, что ведет к устранению возможности перекосов и поломок тонких стеклянных образцов при их закреплении в зажимах.

Формула изобретений

Устройство для определения динамического модуля сдвига тонких стеклянных волокон, содержащее систему возбуждения вынужденных крутильных колебаний, верхний подвижный, нижний неподвижный зажимы для крепления исследуемого образца, систему съема информации, отличающееся тем, что, с целью повь ппения точности

для определения динамического модуля сдвига снабжено системой электромагнитного крепления нижнего зажима,

состоящей из электромагнита, имеюще-

го возможность перемещения по вертикали, с сердечником, выполненным в виде электромагнитной площадки с расположенным на ней нижним зажимом, из

Риг.г

Изобретение предназначено;для определения вязкоупругих характеристик, таких как модуль сдвига, модуль потерь и тангенс угла механических потерь, и может быть использовано при отработке синтеза стеклообразных материалов в промьшшенности, выпускающей и использующей стеклянные материалы. Цель изобретения - повышение (Л с: со сд с

Редактор П.Гереши

СЮставитель В.Крутин

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 2354/46Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4