Устройство для определения жесткости изделий из полимерных материалов Советский патент 1977 года по МПК G01N3/08 G01M5/00 

1

Изобретение касается исследования свойств материалов и изделий из них, а именно их жесткости, и предназначено для испытаний изделий из полимерных материалов.

Известна универсальная машииа для исследования свойств полимерных материалов, содержащая основание, деформирующий механизм, размещенный на основании, измерители усилий и деформаций, связанные с деформирующим механизмом и основанием 1.

Однако такая машина не позволяет проводить испытания жесткости образцов изделий при комплексном воздействии внещних факторов; температуры, вакуума, радиации и т. п. из-за больших габаритов и сложной конструкции. Кроме того, она не обеспечивает достаточной производительности при Проведении испытаний, поскольку имеет такой деформирующий механизм и измерители, которые оОеопечивают проведение испытаний лишь одного образца.

Наиболее близким -по технической сущности к изобретению является устройство для определения жесткости изделий из полимерных материалов или резины, содержащее основание, винтовой деформирующий механизм, размещенный на основании, измеритель усилий и электроконтактный сигнализатор деформаций, связанные с деформирующим ме ханизмом и основанием 2.

Производительность испытаний известного .устройства является низкой, так как дефор;У1Крующий механизм, измеритель усилий и сигнализатор деформаций не приспособлены

для испытаний нескольких образцов одновременно.

Целью изобретения является повышение производительности испытаний.

Для этого в предлагаемом устройстве деформирующий механизм выполнен в виде оси, закрепленной на основании с возможностью вращения, нескольких дисков, закрепленных на оси на заданном расстоянии один от другого, противолежащие плоскости которых непараллельны, колец, размещенных попарно между дисками для воздействия на испытуемые изделия, упорных подщипников качения, размещенных по одному между кольцами и дисками, устройство снабжено измерителями

усилий, их общее количество равно числу пар колец и каждый из них подсоединен к одному кольцу из каждой пары.

На фИГ. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Устройство содержит основание 1, выполненное в вяде стяжной рамной конструкции. На основании 1 закреплена ось 2, которая может вращаться и которая связана с электродвигателем 3, также размещенным на основании 1. На оси 2 с заданны.м щагом закреплены диски 4, между которыми размещены парные кольца 5. Парные кольца 5 опираются на диски 4 через упорные подшипники качения 6. Так как противолежащие плоскости дисков 4, на которых лежат подшипники 6, непараллельны друг другу, то плоскости колец 5, обращенные друг к другу, также непараллельны. Устройство снабжено несколькими тензорезисториыми измерителями усилий 7. Измерители усилий 7 одним своим концом связаны с основанием 1, а другим - с одним кольцом 5 из каждой пары.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом испытаний устройство собирают, размещая между кольцами 5 испытуемые изделия 8. Затем его помещают в камеру. Электродвигатель 3 подсоединяют к источнику питания, а измерители 7 - к измерительной аппаратуре.

При подаче на электродвигатель 3 питающего напряжения ось 2 вместе с дисками 4 начинает вращаться. При этом кольца 5 остаются неподвижными, так как от вращения их удерживает измеритель усилий 7. Поскольку противолежащие плоскости дисков 4 непараллельны, то при их вращении противолежащие поверхности колец 5 будут -совершать друг относительно друга колебательные движения, сближаясь в одних и удаляясь в других противолежащих их частях. В результате этого Испытуемые изделия 8 периодически сжимаются. Причем тогда, когда одно из них сжато, другое находится в исходном состоянии. Величина сжатия изделий постоянна и зависит от угла между непараллельными противолежащими поверхностями дисков 4. Величина предварительного исходного сжатия изделий зависит от шага между дисками.

Деформация изделия 8 на определенную величину, заданную геометрическими размерами

дисков 4, вызывает появление нагрузки на подшипники 6. Величина этой нагрузки будет пропорциональна жесткости изделия. Под воздействием нагрузки в подшипниках б появляется момент трения, который через кольца 5 воспринимается измерителем 7. В результате сила, измеряемая измерителем 7, явля-ется мерой жесткости изделий 8.

Формула изобретения

Устройство для определения жесткости изделий из полимерных материалов, содержащее основание, деформирующий механизм,

-размещенный на основании, и измеритель усилий, связанный с деформирующим механизмом и основанием, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности испытаний, деформирующий механизм выполней .в виде оси, закрепленной .на основании с возможностью вращения, нескольких дисков, закрепленных на оси на заданном расстоянии один от другого, противолежащие плоскости которых непараллельны, колец,

размещенных попарно между дисками для (Воздействия на испытуемые изделия, упорных подшипников качения, размещенных по одному между кольцами и дисками, устройство снабжено измерителями усилий, их общее ко/(ичество равно числу пар колец и каждый из лих подсоединен к одному кольцу из каждой пары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методы испытания, контроля и исследования мащиностроительных материалов.- Под ред. А. Т. Туманова. М., «|Машиностроение, 1973, т. П1, с. 114, рис. 2.

2. Патент США № 3550441, кл. G 01N 3/08,

1968.

CPU.

А-А

-Sри.г