МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТМАСС Советский патент 1970 года по МПК G01L1/00 

Изобретение относится к технике механических испытаний материалов из пластмасс.

Известна машина для испытания пластмасс, содержащая рычажно-торсионный силоизмеритель, включающий электрический датчик рассогласования, один из чувствительных элементов которого связан с рычажной системой нагружения помещенного в термокриокамеру образца.

Предлагаемая машина отличается тем, что целью расширения области ее применения другой чувствительный элемент датчика рассогласования жестко соединен кронштейном с трубой, которая связана двумя электромагнитными муфтами соответственно с корпусом машины и с проходящим внутри трубы торсионом.

Машина содержит следующие основные части: торсионно-рычажный силоизмеритель, механический привод нагружения, термокриокамеру, устройство записи и корпус (на чертеже не обозначен), на котором монтируются все узлы и приборы.

На чертеже изображена принципиальная схема мащины.

Торсионно-рычажный силоизмеритель содержит систему рычагов / и 2. Рычаг 1 опирается на рычаг 2 через одну из призм 3 или 4 в зависимости от режима работы. На рычаге 2 подвешена подвеска 5 для грузов при испытании на теплостойкость. Для успокоения системы на конце рычага 2 установлен демпфер 6. На рычаге / подвешена рамка 7, которая проходит внуть термокриокамеры 8.

С рычагом 2 соединен кронштейн 9, на конце которого установлена часть электрического датчика 10 рассогласования. Другая часть этого датчика прикреплена к кронштейну 11, жестко связанному с трубой 12. Труба установлена на подшипниках и может быть соединена с корпусом машины электромуфтой 13 или со ступицей 14 колеса редуктора 15 с помощью другой электромуфты 16.

Рычаг 2 и ступицу 14 колеса редуктора соединяет торсион 17. Причем торсион может разобщаться с рычагом 2, изолируя тем самым рычажную систему от механической связи с редуктором 15, и остается лишь электрическая связь с помощью электрического датчика 10.

Такой вариант схемы используется при испытании на теплостойкость.

Силоизмеритель содержит шкалу 18 с тремя поясами. Два первых пояса показывают усилие, приложенное к образцу при испытании

на прочность, а третий пояс - деформацию при испытании на теплостойкость.

Приведение в действие схемы силоизмерителя осуществляется реверсивным двигателем 19. Механический привод нагружения 20 соления, передающих движение нижнему захвату 21.

Работа привода осуществляется от асинхронного электродвигателя 22. С приводом нагружения связан электрический датчик 23 деформации, от которого работает счетчик 24 деформации образца.

Конструкция термокриокамеры позволяет проводить все виды испытаний для данной машины. Камера имеет дверцу со смотровым окном. В верхнюю стенку камеры вмонтирован шпиндель 25, в который вставляются наконечники для испытания на пенетрацию.

Для испытания на растяжение в рамку 7 устанавливается верхний захват 26. Для всех других видов испытаний образцы кладутся на нижнюю полку рамки 7.

Шпиндель 25 имеет продольное перемещение от руки. Это позволяет увеличить пределы деформации образца и установить стрелку 27 на нуль шкалы 18 при испытании на теплостойкость. Устройство записи содержит лентопротяжный механизм 28, приводимый в движение от синхронного электродвигателя 29 через редуктор 30 изменения скорости протяжки бумажной ленты.

Запись ведется пером 31, которое приводится в движение от тросика 32, перекинутого через шкив, сидящий на оси стрелки 27.

Запись нагрузки и деформации (при теплостойкости) ведется в функции времени.

При испытании образца па прочность и релаксацию торсион 17 закрепляется в рычаге 2. Включается электромуфта 13, соединяющая трубу 12 и кронштейн 11 с корпусом.

При нагружении образца рычаг 1 через одну из призм давит на рычаг 2. Последний вместе с кронштейном 9 и частью электрического датчика 10 отклоняется. В результате рассогласования с электрического датчика подается сигнал на реверсивный двигатель, который через зубчатую передачу редуктора 15 закручивает копец торсиона 17, закрепленного в ступице 14 колеса.

Энергия закрученного торсиона возвращает рычажную систему в исходное положение, преодолевая энергию упругой деформации образца. В процессе испытания двигатель за счет закручивания торсиона уравновешивает рычажную систему, стремясь ликвидировать рассогласование в электрическом датчике 10. Таким образом, верхний захват 26 остается практически неподвижным, так как отклонение не превышает нескольких тысячных долей миллиметра. Изменение нагрузки указывается на шкале стрелкой и занисывается на бумажной ленте пером.

Удлинение образца определяется по счетчику 24.

При испытании на теплостойкость торсион отделяется от рычага 2. Включается электромуфта 16, а электромуфта 13 выключается. Часть электрического датчика 10, укрепленного на кронштейне 11, связана со ступицей 14 колеса редуктора 15. На нижнюю полку рамки 7 помещают образец, например, для пенетрации. На подвеску 5 кладут рабочие грузы, создающие постоянную нагрузку на образец, который своей поверхностью упирается в наконечник, вставленный в шииндель 25. При испытании рамка 7 с образцом под действием

нагрузки начинает подниматься на величину внедрения наконечника в образец.

Рычаги поворачиваются и отклоняют часть электрического датчика 10. В результате рассогласования сигнал подается на двигатель 19, который поворачивает трубу 12 с частью электрического датчика в сторону согласования. Поворот стрелки 27 указывает на одном из поясов шкалы 18 величину внедрения наконечника в образец, а перо 31 производит запись на бумажной ленте, которая движется со скоростью, пропорциональной скорости нарастания температуры в камере.

Перемещение точки в месте подвеса рамки с небольшой погрешностью можно считать за прямолинейное перемещение рамки, так как максимальное перемещение ее не превышает 1 мм. Для увеличения внедрения наконечника шпиндель 25 путем вращения головки, расположенной вне камеры, опускается. Приведя систему в первоначальное положение (стрелка 27 устанавливается на нуль), испытание продолжают.

Предмет изобретения

Машина для испытания пластмасс, содержащая рычажпо-торсионный силоизмеритель,

включающий электрический датчик рассогласования, один из чувствительных элементов которого связан с рычажной системой нагружения помещенного в термокриокамеру образца, отличающаяся тем, что, с целью расщирения области применения машины, в частности использования ее для испытаний на растяжение, релаксацию и теплостойкость, другой чувствительный элемент датчика рассогласования жестко соединен кронштейном с трубой,

связанной двумя электромагнитными муфтами соответственно с корпусом машины и с проходящим внутри трубы торсионом. /5/5 2 в 6