Крутильный маятник для определения вязкоупругих свойств материала Советский патент 1991 года по МПК G01N3/32 

П

(Л

Изобретение относится к исследова нию механических свойств материала Целью изобретения является повышение точности и надежности работы в условиях открытого космоса Крутильный маятник содержит ос нование 1, установленный на основании 1 электропривод 4 для возбуждения колебаний образца 3 выполненный по схеме шагового электродвигателя, ротор 12 которого непосредственно соединен с захватом 2 для крепления образца 3, и снабженный тормоз ным устройством для фиксации ротора 12

i /

о со со со со 1

инерционную массу 6, соединенную с другим захватом 5 для крепления образца, магнитное центрирующее устройство, средства регистрации колебаний. Центрирующее устройство включает установленные по оси захватов 2 и 5 магнит 7 на инерционной массе 6 и электромагнит 8 с регулируемым источником 9 питания, соединенный с основанием 1 через упругий элемент 10 с тензо- датчиком, включенным в цепь регулирования источника 9. Выполнение одного из магниИзобретение огноситгя к исследованию механических .войств материалов, а именно к крутильным маятникам для определения вязкоупругих свойств материала

Целью изобретения являете повышение точности и нааежности работы в условиях открытого космоса.

На фиг. 1 представлена схема маятника для определения вязкоупругих свойств материала; на фиг 2 - разрез А-А на фиг 1

Крутильный маятник содержит основание 1, установленный на основании 1 ,i связанный с захватом 2 для крепления образ- нч 3 электропривод 4 для вгпбуждения колебаний С захватом 5 для крепления образца 3 соединена инерционная масса 6. Ось вращения инерционной массы 6 фикси руется центрирующим устройством, включающим установленные по оси захватов 2 и 5 магнитный конус 7 на инерционной массе 6 и электромагнит 8 на основании 1 Электромагнит 8 подключен к регулируемому источ пику 9 питания и установлен на основании 1 через упругий элемент 10 с те то датчиков 1 . включенным в цепь регулирования источника Ч питания электромагнита 8

Электропривод 4 выполнен по схеме шагового электродвигателя и включает соединенный с захватом 2 необмотанный зубчатый ротор 12 и статорные блоки 13 с N П-об- разными электромагнитами, питаемыми импульсами постоянного тока от многофазно го мультивибратора 15, а шаг П-образных электромагнитов 14 равен (N+1)/N шага зубьев ротора 12

Для фиксации рогора 12 при регистрации колебаний образца 3 и инерционной массы б электропривод 4 снабжен тормозным устройством фрикционного типа, включающим подпружиненное коромысло 16 с тормозной головкой 17 для контакта с головкой 18 ротора 12 и электромагнит 19 для разве Т - пия тормозных головок 17 и 18 из контакта

Средства для регистрации колебаний включают источник 20 света и фотоприемник 21 Инерционная масса 6 выполнена из

тов центрирующего устройства в виде электромагнита 8 с регулируемым источником 9 питания и установка его на основании 1 через упругий элемент 10 с тензодатчиком 11,

включенным в цепь регулирования источника 9, обеспечивает постоянное усилие натяжения образца 3 при испытаниях в условиях невесомости и уменьшает вероятность контакта магнитов 7 и 8, что повышает точность и надежность работы 1 з. п. ф-лы,

2 ил.

поляроидного материала и служит поляризатором.

Выполнение одного из магнитов центрирующего устройства в виде электромаг0 нита 8 с регулируемым источником 9 питания и соединение его с основанием 1 через упругий элемент 10 с тензодатчиком 11, включенным в цепь регулирования источника 9, обеспечивают постоянное усилие натяжения

г образца 3 при испытаниях в условиях невесомости и уменьшают вероятность контакта магнитов 7 и 8, что повышает точность определения вязкоупругих свойств исследуемого материал; и н нежность работы

0 Рыполченне электропривода 4 по схеме шагового двигателя и снабжение ого тормозным устройством vi я фиксации ротора 12 позволяет точно задавать амплитуду колебаний обра чы 3 ц отлеживать смещение нулевой тпчки колебаний п процессе испыта5 ний, а непосредственное соединение ротора 2 с. ,, том 2 исключает необходимость использования кинематической передачи от элеыроирнвода 4 к захвату 2, что также повышает тэччопь и надежность работы крути jbiioiM мььгник, и стовиях открыто о космоса

Ротор 12 выполнен в виле двух секторов с У1ламч 110°, rind ольку поляризатор R пределах vnn 90° меняет свою полярность и для отслеживания смещения нуля

5 при любы деформациях образца 3 и задания ему угла скрутки (;10°) достаточно такой рабочей части ротора 12.

Крутильный маятник для определения вязкоупрчтих свойств материала работает следующим образам

0 В исходном состоянии ротор 12 электропривода 4 зафиксирован тормозным устройством. После подачи напряжения на элек тромагнмт 19 тормозные головки 17 и 18 рас- .ходягсн. и 12 пилучае возможность свободного вращения. Электроприводом 4 ус5 танавлнвают ротор 12 в положение, обеспечивающее нахождение поляризатора - инерционной массы 6 в нулевом положении, и возбуждают колебания образца 3 путем

о

прямTyjpr.iO upaiut чин ротора 1 2 относительно нулевого положения После достижения необходимой амплитуды колебаний инерционной массы 6 ротор 12 фиксируют тормозным устройством и регистрируют затухающие колебания образца 3, по периоду и амплитуде которых определяют вязкоуп- ругие свойства исследуемого материала.

Форму ш изобретения

1 КРУТИЛЬНЫЙ маятник для определения вязкоупрутих свойств материала, содержащий основание, установленный на основании и связанный с захватом для крепления образца электропривод для возбуждения коле банки, соединенную с другим охватом для крепления образца инерционную мас -у, маг

нитноо центрирующее устройство, включающее пару магнитов, установленных по оси захватов на инерционной массе и основании, в л регистрации колебаний, отличающийся тем. что, с целью повышения точности и надежности в работе в условиях открытого космоса, второй магнит выполнен в виде электромагнита с регулируемым источником питания и установлен на основании чере упругий элемент с тензодатчиком. включенным в цепь регулирования источника питания электромагнита

Фиг. 2