Устройство для испытания резин Советский патент 1992 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к испытат€ 1. ной технике, в частности к устройствам для испытания резин.

Известно устройство-для оценки прочности металлов и сплавов, в котором для определения микротвердостй используется оптико-механический измеритель твердости с индентором.

Устройство не может быть использовано для исследования резин, поскольку форма и размеры отпечатка изменяются после снятия нагрузки.

Известно устройство для замера твердости резки, в котором использреан шариковый индентор, размещенный внутри прижимного кольца:,

Недостатком устройства является ограниченная область использования - возможность контроля только твердости резины.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для испытания резин.содержащее основание, термостат, стойки. иа1гружатель, шток, приспособления для уравновешивания рычага и обеспечения постоянства нагрузки на образец, датчики силы и деформаций и средство для снятия нагрузки с образца. Устройство позволяет определять основные характеристики резин при сжатии.

Недостатком известного устройства является сложность его в эксплуатации. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.

В устройстве для испытания резин, содержащем основание, установленный на нем термостат, стойки, нагружатель в виде рычага с грузом, шток для передачи нагрузки на образец, приспособление для уравновешивания рычага, датчик силы, датчик деформации и приспособление для обеспечения постоянства нагрузки на образец, шток для передачи нагрузки на образец выполнен полым, приспособление для обеспечения постоянства нагрузки на образец выполнено & виде электромагнита, связанного с рычагом и установленного между ним и электромагнитом динамометра, а устройство снабжено дополнительным штоком с индентором на конце, размещенным внутри штока для передачи нагрузки на образец,

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что изменена конструкция штока, он выполнен полым, приспособление для рбеспечения постоянства нагрузки на образец выполнено в виде электромагнита, связанного с рычагом и установленного между ним и электромагнитом динамометра, а устройство снабжено дополнительным штоком с индентором на конце, размещенным внутри штока для передачи нагрузки на образец.

На фиг. 1 представлено схематически устройство, вертикальное сечение: на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1.

Устройство содержит основание 1, на котором размещен термостат 2, в верхней части которого установлена втулка 3. На термостате 2 закреплены стойки 4 и 5, на одной из которых, например стойке 4, и вдоль нее установлена зубчатая рейка 6, Электродвигатель 7 с закрепленной на нем шестерней 8 установлен на стойке 4 с возможностью перемещения вдоль нее. Шестерня- 7 кинематически связана с зубчатой рейкой 6. Нагружатель выполнен в виде рычага 9, один конец которого шарнирно закреплен на электродвигателе 7, а другой связан с Электромагнитом (или грузом) 10. На рычаге 9 установлен датчик II уровня, регистрирующий отклонение рычага 9 от горизонтального положения, соединенный через усилитель 12 с электродвигателем 1. По середине рычага 9 с помощью эксцентрикового зажима 13 закреплена втулка 14, на внутренней поверхности которой выполнена резьба. Во втулку 14 ввинчен шток 15, подпружиненный относительно рычага 9 винтовой пружиной 16.

Свободный конец штока 15 имеет шариковый индентор 17, имеющий зозможность возвратно-поступательного перемещения вдоль оси штока. Для устранения возникающих при вращении индентора тангенциальных усилий шариковый индентор 17 устанавливается в проточке штока 15 и опирается на подшипник 19, зафиксированный упорным кольцом 20. Шток 15 расположен внутри нагружающего стержня 18 соосно с ним. Резьбовой поверхностью шток 15 взаимодействует с одним концом нагружающего стержня 18, имеющего буртик с резьбой, другой конец которого передает нагружающее усилие на испытуемый образец 21 и имеет отверстие для прохода шарикового индентора. На стержне 18 размещен подвижный упор 22, соединенный с

гайкой 23.

Винтовая пружина 24 размещена на нагружающем стержне 18 между термостатом 2 и упором 22, связанным с датчиком 25 перемещений, установленным на термостате 2. Датчик 25 перемещений также связан со штоком 15. На нагружающем стержне 18 закреплен датчик 26 силы. На конце рычага 9 установ/iT и с возможностью взаимодействия со стойкой 5 фиксатор 27. Для контроля

нагрузки между рычагом 9 и электромагнитом 10 установлен динамометр 28.

Устройство работает следующим образом.

При определении твердости резины в

соответствии с/требованиями ГОСТа образец 21, нагретый или охлажденный до заданной температуры, нагружают через рычаг 9 требуемой обжимающей нагрузкой (8,5 ± 1,5 Н) вокруг точки измерения.

Первоначально шарик индентора установлен заподлицо с тррцом нагружающего стержня 18, т.е. наличие его практически не вносит погрешности в измерение деформационных характеристик резин. Ввинчивая

шток 15 в втулку 14, внедряют шариковый индентор 17 в образец 21. Поскольку резьба на внутренних поверхностях втулки 14 и нагружающего стержня 18 одинакова, то при вращениях штока 15 расстояние между рычагом 9 и нагружающим стержнем 18 не меняется, т.е. система рычаг-шток-стержень находится в квазистационарном состоянии и не зависит от вращения штока 15. Рабочая нагрузка на индентор 17 при определении

твердости задается ГОСТом (5,5 ± 0,01 Н). При внедрении индентора в образец 21 падает величина обжимающего усилия нагружающего стержня 18 вследствие отжимания его от образца штоком 15,

Компенсируют падение обжимающего усиЛИЯ увеличением усилия нагрузки электромагнита 18 так, что разность показаний динамометра 28 и датчика 26 силы все время равна величине, заданной ГОСТом

(20403-75), 5,5 ±0,01 Н. Количественное значение твердости резины определяют по глубине внедрения шарико.вого индентора под заданной нагрузкой (5,5 ± 0,01 Н) в образец, т.е. по перемещению штока 15, что фиксирует датчик 25 перемещений.

Формула изобретения

Устройство для испытания резин, содержащее основание, установленный на нем термостат, стойки, нагружатель в виде рычага с грузом, шток дня передача нагрузки на образец, приспособление для уравновешивания рычага, датчик силы, датчик деформации и приспособление для обеспечения постоянства нагрузки на образец, о тл и ч а to ще е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, шток для передачи нагрузки на образец выполнен по-лым, присг1особление для обеспечения постоянства нагрузки на образец выполнено в виде электромагнита, связанного с рычагом , и установленного между ним и эле стромагнитом динамометра, а устройство снабжено

0 дополнительным штоком с индентором на конце, размещенным внутри штока для передайи нагрузки на образец.

4Фиг. t

IS

Изобретение относится к испытател^- ной технике, в частности к устройствам д/)я исдытания резин. Цель изобретения - рас- Чцирение эксплуатационных возможностей устройства. Устройство для испытания ре- Зйн содержит основание и установленные на нем термостат, стойки, нагружатель в виде закрепленного на одной из стоек с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль нее рычага, шток с ща- рик^овым индентором на конце, взаимодействующий с рычагом и предназначенный для передачи нагрузки на образец, приспо- с^обления для уравновешивания рычага и обеспечения прстоянства нагрузки на образец, датчики силы и деформации и средство для снятия нагрузки с образца. 2 ил.