ТВЕРДОМЕР ДЛЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС Советский патент 1971 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к технике измерения твердости полимеров, а именно к твердомерам, в которых индентор и нредметный столик соосны и перемещаются в процессе измерения твердости вдоль обш.ей оси.

Известен твердомер для нластических масс, содержащий предметный столик, индентор, механизмы нагружения и перемещения индентор а, датчик, один из чувствительных элементов которого связан с ипдентором, а другой - с предметным столиком, и регистрирующее устройство.

Недостатками такого твердомера являются повышенные требования к плоскопараллельности и плоскостности испытуемого образпа, необходимость точной юстировки относительного положения рабочего конца индентора и конца опоры, несущей чувствительный элемент датчика {в противном случае возникают погрешности, обусловленные неточностью определения момента жесткого унора индентора в образец). Кроме того, твердомер сложен по конструкции.

Целью изобретения является устранение этих недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что шпиндель индентора выполнен со сквозным осевым отверстием, через которое пропущен шток, связывающий индентор с сердечником трансформаторного датчика, а предметный

столик посредством микрометрического механизма и кронштейна жестко связан с держателем катушки трансформаторного датчика, расположенным соосно с индентором. Тем самым удается совместить обе базовые точки, между которыми производится изменение, на одной оси, общей для индентора и предметного столика, и исключить влияние геометрии образца.

На чертеже схематически нредставлеп предлагаемый твердомер.

С предметиым столиком /, установлепны.м с помощью микрометрического механизма 2 линейного перемещения на одном плече pbiчага механизма 3 нагруження, жестко связан кронштейн 4. На кронштейне с помощью микрометрического механизма 5 осевого неремеп:,ения соосно со шпинделем 6 укреплен держатель 7 катушки 8 трансформаторного датчика. Индентор 9 с помощью штока 10, проходящего через осевое отверстие в шпнпделе индентора, связан с сердечником // трансформаторного датчика. Шпиндель нндентора перемещается с постоянной скоростью механизмом 12 перемещения шпинделя. Обомотки катушки датчика соед1П1ены с фазочувствнтельным усилителем 13, имеющим показывающую головку с нулем посередине шкалы. Выход усилителя связан со входом самопишуПеред началом измерений исследуемый образец 15 кладут на нредметный столик. Затем включают питание автоматики твердомера усилителя 13 и усилителя автоиотенциометра 14. Выбранный груз с иомощью ручек иагружения навешивается на грузовое плечо рычага механизма нагружения. Вращая маховичок механизма 2 ноднимают нредметный столик до соприкосновения индентора с поверхностью образца. Момент соприкосновения определяют визуально. Следя за стрелкой показывающей головки усилителя 13 и перемещая катущку с помощью микрометрического механизма вдоль щпинделя индентора, устанавливают стрелку самонисца (ноказывающей головки усилителя) на нуль.

Дальнейший подъем предметного столика не будет вызывать изменений показаний прибора вплоть до момента жесткого упора индентора в образец, так как во время выбора зазора между индентором и торцом щпинделя индентора относительное ноложение катушки и сердечника датчика не изменяется. Момент жесткого унора индентора в образец фиксируется по отклонению стрелки от нулевого положения. После этого включаются протяжка диаграммпой бумаги автопотенциометра и электродвигатель механизма 12. В момент равенства сил вдавливания индентора в образец и воздействия механиз.ма нагружения предметпый столик автоматически освобождается от стопора, ограпичиваюшего возмол ность вертикального неремещення нод действием механизма 3, и выключается электродвигатель механизма 12. Столик отжимается под действие.м упругих деформаций, возникших в образце. Все стадии процесса пз.мереиия записываются па диаграммной бумаге самописца.

Таким образом, изобретепие снижает требования к геометрии образца и обеспечивает точпую фиксацию мо.мента жесткого упора ипдентора в образец.

Испытания твердомера подтверждают его преимущества ио сравнению с перечисленными приборами и полезность предлагаемых конструктивных рещений.

Предмет изобретения

Твердолгер для пластических масс, содержащий индентор, щниндель индентора, предметный столик, механизмы пагружения и перемещения индентора, датчик линейных перемещений и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью снижения требоваиш к илоскопараллельности образца и

повышения точности фиксации момента жесткого упора 1П дентора в образец, шпиндель инденто)а выполнен со сквозным осевым отверстием, через которое нропущен щток, несущий па одном конце одни из чувствительных

элеме1ггов датчика и другим опирающийся на иидеитор, а другой элемент датчика с помопдью микрометрического механиз.ма линейного перемещения связан с нредметным столиком.