Экструзионный пластомер Советский патент 1962 года по МПК G01N11/02 

Известен экструзионный пластомер для определения вязкости расплавов высокополимерных веществ, включающий корпус и экструзионный узел с мерной втулкой и плунжером, воспринимающим давление груза.

Предлагаемый прибор отличается от известного тем, что, с целью сокращения времени на определение объемной скорости истечения и возможности работы на малых скоростях истечения, мерная втулка экструзионного узла оснащена сменными головками с фильерами различных размеров, а гнездо втулки смонтировано на подъемной платформе для извлечения ее при перезарядке.

В основу предлагаемого прибора положен принцип продавливания материала под нагрузкой через фильеру определенной длины и диаметра. Экспериментально измеряемой величиной является объемное количество материала, выдавливаемого над нагрузкой из фильеры за определенный промежуток времени. Определяемой величиной является вязкость, вычисленная по формуле Пуазейля:

h, 8LQ

R и L - соответственно радиус и длина фильеры в см.

На чертеже показана схема предлагаемого иластомера.

В соответствии с общим принципом работы в схеме прибора можно выделить корпус и следующие основные узлы: экструзионный нагружения, измерения скорости истечения, термостатирующий и узел основания.

Корпус прибора состоит из стойки /, термоизоляционного кольца 2 и втулки 3.

Стойка служит для крепления измерительных шкал скоростей течения, а также для направления и фиксации продольного движения щтока 4 измерительной системы. Для последней цели в верхнее и нижнее основания стойки вставлены продольные щарикоподщипники 5. Кроме этого, в стойке крепится

стопор 6 малых грузов. Термоизолирующее кольцо служит для тепловой .отсечки стойки от втулки корпуса.

Втулка 3 корпуса является посадочным местом для экструзионного узла. Она выполнена таким образом, чтобы совместно с корпусом экструзионного узла образовалась цилиндрическая поверхность, по возможности ближе соприкасающаяся с поверхностью внутреннего канала корпуса печи.

ческой втулки 7, плунжера 8, направляющей втулкп 9, фильеры 10 и корпуса //.

Цилиндрическая втулка 7 является камерой для испытуемого образца, причем ее диаметр в точиости соответствует площади поиеречпого сечеиия в I см. Для сочлеиепия с корпусом иа наружпой поверхности втулки, в пижией части, имеется резьба, а верхняя часть ее выполпепа иод ключ в виде шестиграипой головки.

Плуижер 8 для умепьщения трения, в форме грибка, иепосредствепио продавливает расплав через фильеру. Одновремеиио по его движению определяется скорость объемного истечения. Направляющая втзлка 7 служит исключительно для фиксации продольного движения плунжера.

Фильеры 10 являются калиброваииыми отверстиями различиых длин и диаметров. Для взаимозаменяемости все они имеют головку одинаковой конфигурации, обеспечивающую надлежащее соединение их с цилиидрической втулкой и корпусом. Внутри головок выточеи переходный конус с углом при верщине 120°. Размеры фильер ио диаметру и длине отверстия могут быть самыми разнообразными. .Максимальная длина, допускаемая конструкцией прибора, 50 мм, а максимальная величииа диаметра - 6 мм.

Кориус Л экструзионного узла служит одновременно для сочленения деталей узла с коризсом прибора. Внутри корпуса в соответствии с резьбой цилиндрической втулки 7 выполнена внутренняя резьба и в соответствии с головкой фильеры JO - посадочное гнездо.

Узел нагружеиия состоит из следующих деталей: скользящей рамки 12, промежуточного подпятника /5, переходного щтока М, соединительной рамки 15, штанги 16 больщих грузов, иабора грузов 17, стопора 6 малых грузов и подъемного устройства 18 больщих грузов.

Скользящая рамка 12 служит для передачи на плунжер в обход экструзионного узла накладываемой снизу нагрз зки. Отвесиое положение рамки обеспечивается свободиым щаровым соединением с промежуточным подпятником 13, который является продолжением рамки и передает усилия от нее точно на центр торца плунжера 8. Для этой же цели предусмотрена некоторая свобода смещения подпятника в головке штока измерительной системы. Сама установка по центру производится с помощью ввинчиваемых в тело подпятника четырех винтов.

Переходный шток 14 связан с рамкой 12 также шаровым сцеилением и совместно с соединительной рамкой 15 образует штангу малых грузов, а в совокупности со штангой 16 больших грузов-общую сбориую штангу. Набор грузов состоит из 10 дисков весом по I кг и 14 - ио 10 кг. Пятнадцатый диск совместно со стержнем образует штангу больших грузов весом 10 кг.

ставляет собой отдельный узел и служит для иагружения и разгружения образца большими грузами, а также для облегчения процесса нагрузки и разгрузки большой штанги. 5 Наложенные на большую штангу грузы поднимаются и опускаются с помошью шестереики, сцепленной с кареткой иа штанге подвижного диска подъемиика. Храповое колесо с собачкой 19 и два диска «феррадо фиксируют поднятый груз в нужном положении. При обратном повороте ручки диски «феррадо освобождают храповик от сцепления с шестеренкой и позволяют, таким образом, при дальнейшем повороте ручки беспрепят5 ственио опускать подвижный диск подъемника.

Приспособление для наложения на штангу и снятия с нее больших грузов состоит из двзх вертикальных колонок 20 с заделанными в них держателями 21. В момент нагружения очередного груза соответствующие дерл атели отводятся в сторону и закрепляются в этом положении поворотом фиксирующих винтов. При снятии же очередного гру,5 за последний поднимается на уровень соответствующих держателей, и обратным поворотом фиксирующих винтов держатели под действием пружин возвращаются в исходиое положение. При работе на малых грузах до

10 кг, когда большая штанга не используется и находится в приподнятом положении, для снятия нагрузки с образца используется помешенный в стойке корпуса стопор 6 малых грузов. При подвинчивании соответствующим винтом пружинящее кольцо стопора плотно облегает шток измерительной системы и своим трением прекращает воздействие на образец как малых грузов, так и самого штока.

0 Узел измерения скорости истечения состоит из скользящего штока 4, передвижной втулки 22 крепления индикаторных головок и самих индикаторных головок 23. Скользящий щток 4 передает движение

пл)нжера к измерительной шкале и является в своем роде продолжением подвижных ножек индикаторных головок.

Передвижная втулка 22 крепления индикатора сборная и выиолнена из трех частей.

0 Дерхняя часть, стальная, представляет собой хомутик, в котором непосредственно крепится ножка индикатора. Средняя часть, текстолитовая, служит для тепловой отсечки индикатора от стойки и нижняя, стальная,- для

5 крепления втулки к стойке корпуса. Пазы, выточенные во втулке, позволяют установить индикатор в нужном положении, а два винта 24, пропущенные через пазы и ввернутые в тело стойки, своими выступами фиксируют

0 это положение.

Индикаторные головки должны иметь различную цену деления от 0,001 до 0,1 мм, таким образом, чтобы обеспечивать непрерывный переход от более мелкого масщтаба к