УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНО- МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1965 года по МПК G01N3/18 G01B7/16 

Известны установки этого типа, позволяющие изучать структурно-механические характеристики в широком интервале температур и напряжений.

Известны также установки для изучения механических свойств различных полимеров при действии постоянного напряжения, которые снабжены потенциометром для автоматической записи скорости деформации.

Предложенная установка отличается от существующих наличием дифференцирующего устройства, позволяющего осуществлять автоматическую запись кривой «деформация чистого сдвига - время и кривой «скорость деформации чистого сдвига - время при постоянном напряжении. Это облегчает определение стадий деформирования на кривой.

Кроме того, вращающаяся термостатированная кювета дает возможность производить исследования одного и того же образца во времени.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - принципиальная схема дифференцирующего устройства.

Предлагаемая установка содержит вращающуюся термостатированную кювету }, которую можно легко вынимать из вращающегося термостата 2 для заполнения исследуемым материалом, устройство / для осуществления

деформаций чистого сдвига, устройство // для преобразования деформации в электрические величины.

Для дифференцирующего устройства использован измерительный механизм пирометрического милливольтметра магнитоэлектрической системы.

Деформацию сдвига осуществляет устройство, созданное на основе демпферных технических весов первого класса с максимальной нагрузкой 1 кг. Приложение и снятие нагрузки производится кулачковым механизмом, опускающим или поднимающим площадку арретира под нагрузочной тарелкой 3, которая подвешена на гибкой нити к противовесу 4 на правом коромысле 5 весов. Измерительные цилиндрические стержни 6 устанавливаются своими коническими центрирующими поверхностями в соответствующие гнезда крышки 7 кюветы. В рышку кюветы с внутренней ее стороны вставляются полые ограждающие цилиндры 8, создающие определенный рабочий зазор.

На левом плече коромысла весов подвешена тяга 9 с коническим захватом, осуществляющим разъемное соединение с измерительным стержнем 6. Здесь же на специальном кронштейне установлен блок W фотосопротивлесопротивлений и осветитель имеют щелевые диафрагмы.

Дифференцирующее устройство (фиг. 2) выполнено в виде рамки 12, установленной между полюсами постоянного магнита. Рамка устройства поворачивается на некоторый угол относительно вала 13 реохорда потенциометра, записывающего кривую в координатах «деформация - время. Угол поворота на валу реохорда прямо пропорционален передвижению пера самописца, т. е. изменению величины деформации по времени. Поворачивая таким образом рамку магнитоэлектрического прибора на угол с определенной скоростью, получим на выходе напряжение, пропорциональное первой производной от угла поворота, т. е. скорости изменения деформации во времени.

Для осуществления поворота рамки дифференцирующего устройства от вала реохорда потенциометра, записывающего кривую в координатах «деформация - время (фиг. 2), на место нижнего подпятника устройства установлен подшипник 14; в последнем имеет возможность поворачиваться валик 15, соединенный с рамкой 12 устройства. На этот же валик насажен легкий шкив 16, соединенный пасом из тонкой капроновой нити со шкивом 17 на оси реохорда потенциометра. Соотношение диаметров шкивов выбрано таким, чтобы при максимальном повороте вала реохорда при записи кривой рамка повернулась на угол 150°, т. е. немного меньше допустимого угла ее поворота до упора.

Вся подвижная система прибора очень легкая и практически безынерционная. Поэтому ошибка от инерционности системы дифференцирующего устройства очень мала, ею можно пренебречь. Ошибка от проскальзывания паса на шкивах исключается, так как усилие, передающееся пасом при повороте рамки, исчисляется миллиграммами. Поскольку рамка поворачивается от внешнего усилия (момент на

валу реохорда намного превышает необходимый момент для поворота рамки), то ошибка от трения в подщипниках и от пружинных токоподводов исключается. Ошибка от изменения температуры проводников и магнита не

превосходит нормы при эксплуатации магнитоэлектрических приборов.

Предмет изобретения

Установка для определения структурно-механических характеристик материалов, содержащая термостатированную кювету, устройство для осуществления деформаций чистого сдвига, устройство для преобразования деформации в электрические величины, отличающаяся тем, что, с целью осуществления одновременной записи кривых «деформация чистого сдвига - время и «скорость деформации чистого сдвига - время, она снабжена устройством, выполненным в виде рамки, установленной между полюсами постоянного магнита, которая соединена с валом реохорда потенциометра посредством переходной муфты и шкивов, а термостат снабжен механизмом для его вращения.

Я абтоматичесному потенциометр1/

Ш

13