Установка для реологических исследований жестких полимерных материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N11/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ / ЖЕСТКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ;; - .. 3 . . в -шарнирах рычагов и неопрвпеленности коэффициента трения покоя. Известна также установив для реологических исслецований Ж©Сткйх полимерных материалов, сопержавдая корпус, ванау-тёрмостат, нагрузочное устройствос: силовым приводом И подвижным захва гом, неподвижный захват, измерители деформаций, сиЬтемы термостатирования и сигнализации. Нагруадние образцов изгибом и растяжением осущёст вляётся грузом, поавешёнйым к рычажной системе 1:10, ПрейелШая наг рузка 1 кН. Количество 6даоЕ|)еменно испытываемых образдов - в штук . .-j-.-.- . ,- itr fiui -irf:r-v f -- i:- r- v . ..----- - : ------;: --./, Недостатки указанной установки -. низкая произ)воцительность, ограниченные экспериментальные возможности, так как ;Нагружение образцов возможно только изгибом и растяженией и только статическом режиме . Использование рычажного механизма нагружения, вследствие наличия трения, не обеспе чивает достаточной точности приложения ШГ руЗЙИ., Л, .;. .,-, , Цель предлагаемого изобретения ЛГ1ога,1Шёние прюизвЪдательностй и точнсю тй исследований, л: Для этого Нагрузочное устройство вы полнено в виде сменньхх полых стоек, , каждая с автономным силовым приводом ъ й31мерителем деформаций, а ва|йнатермостат выполнена из съемных койтейнеров с автономными нагревателями, установленных на опоре. Силовой при воцнагрузоч но-измерительных стоек выполнен в виде пакета резиновых жгутбв, скрепленных горизонтальнымТй плас тинами, верхняя из которых посредством тяги и резьбового соединения закреплена на крышке полой стойки, а нижняя посредством тяги соединена с подвиж-. ным захватом. Полые стойки установле всъёмШх контейнё рах посредством разъемнр-стыкового соединения типа втулка-4йтырь и соединены с системой тёрмостатйрования и сигнализации гибкой разъемной связью. Опора бъемных контейнеров выполнена в шдё жёсткЬй плиты, снабженной отверстиями для уст новки на стандартных динамических стендах, В полой стойке дополнительно установлен упор в виде перегородки с осевым отверстием, закрёплёниь1Й межд .приводом и подвйжньтм захвато Подвижный захват ш,1полнен в виде вту ки с И1тчэиыми пазами с вход5ппим в их полость дальнем, установленным на . ч г--- . 54 тяге пЬдвижногх) з.ахвата перпендикулярно ее оси, Подвижшлй захват выполнен съемным. На фиг, 1 « схематично представлен общий вид установки; на фиг. 2 - сменная нагрузочно-измернтельная стойка; на фиг. 3 - сменный подвижный захват с образцом, нагруженным изгибом; на фиг. 4 - сменный подвижный захват с образцом, нагруженным сжатием; на фиг. 5 -стойка с подвижным захватом щш испытания образца, нагруженного крутящим моментом. Установка содержит корпус 1 (фиг. 1), на котором установлена ванна-термостат в виде Нескольких съемны с контейнеров 2, заполненных жидкой средой и снабжеиных автономными нагревателями 3, связанными разъемной гибкой связью с приборами контрЬлй и управления (на черт, не показаны) системы тёрмостатйрования, а также нагрузочное устройство, выполHefiHoe в виде полых сменньк стоек 4 с автономными силовьгми привод&ми 5 и измерителями 6 деформаций, а также датчиками и сигнализаторами разрушеНИН образцов (на черт, не показаны), связанные гибкой разъемной связью с приборами контроля (на черт, не показаны). Системы тёрмостатйрования и сигнализации связаны, в свою, очередь с пультом 7 управления. Нагрузочно-измерительная стойка ((}иг. 2) прёДставляет собой трубу, нап- ример, прямоугольного сечения. Верхний торец полой стойки снабжен крышкой 8, а нижний - втулкой 9 для: стыковки со штырем 10 (фиг. 1) на дне контейнера 2 при установке или смене отстой- ки. В верхней части полости стойки расположен силовой привод 5 (фиг. 1-2), представляющий собой группу резиновых жгутов 11 (фиг. 2), концы которьгх прикреплены к свободно расположенным друг над другом пластинами 12. I Для создания нагрузки верхняя пластина 12 привода снабжена жестко закрепленной на ней тягой 13, свободный. конец которой пропущен через направляющее отверстие в крышке 8 и снабжен резьбой и гайкой 14. Нижняя пластина 12 привода 5 снабжена тягой 15, несущей сменный подвижный захват 16 для.образца 17. Неподвижный захват 18 установлец в нижней части стойки, над втулкой 9, С целью исключения действия нагрузки на образец .в период натяжения жгутов до требуемого уси- 5 ЛИЯ в стенках 19 стойки предусмотрены фиксаторы 20 для фиксации нижней ппас типы 12. Для измерения величины заданной нагрузки имеется связанный с верхней пластиной либо тягой тарироран нь1й гидроцилинпр (на черт; не показан) либо градуированная шкала со стрелочным указателем. Для свободного доступа к образцу и установки вспомогательных приспособлений и средств контроля в стенках полой стойки вьшолнены окг на (на черт, но показаны). Сменный подвижный захват 16 для испытания образцов при растягивающей нагрузке может быть выполнен, наприме в шде двух встречноподвижных губок, либо в виде цангового зажима. Для исщзхтания образца при изгибающей нагрузке (фиг. 3) сменный подвижный зажйм выполнен в ниде-П-Лбразной скоб перекладина которой соединена с тягой, на концах вертикальных лучей а П1олнено отверстие под яалец (штьгрь) 21, а на наружной поверхности стойки выполнены упорные кулачки 22 с опорными роликами 23, взаимодействующими с образцом 17. Подвижный захват ДЛЯ исп таний образцов при сжимающей нагрузке имеет форму прямоугольной рамки . (фиг. 4), нижняя стенка которой, предназначенная для устаношш на ней образца 17, выполнена утолщенной, а боковые - снабжены прорезями, и которых размещена пластина 24, взаимодействующая одной стороной с образцом, а другой - с опорными рЬликами 23 упорных кулачков 22. Для испытания образцов, нагруженных крутящим моментом, поавижньтй захват 16 выполнен в виде втулки (фиг. 5) упорным подшипником 25, взаимодействующим с ynojjoM 26, выполненным в вице перегородки с отверстием под тягу 15 и установленную в полости стойки между силбвьш приводом и подвижным захватом. Для создания Крутящей нагрузки на образец в указанной втулке выполнены винто- -вые пазы 27, взаимодействующие с пальцем 28, установленным на тяге.,. перпендикулягрно ее оси. . С целью обеспечения возможности проведения испытаний при одновременном воздействии динамических, например, вибрационных нагрузок нижняя опора контейнеров выполнена в виде плиты, снабженной отверстиями (на черт, не показаны) для установки на стандартных, динамических стендах. 35 Установка работает следующим образом. В зависимости от вида нагружения образца берется соответствующий подвижный захват 16 (фиг. 2-5), закрепляется на нижней тяге 15 силового привода и устанавливается необходимый образец. Затем с помощью гайки 14 на резьбовом конце тяги 13 создается требуемая вегичина нагрузки. ПодгЧэтовленная таким образом стойка устанавливается в соответствующий, контейнер 2, заполненный необходимой жидкой средой, путем стыковки втулки 9 (фиг. 2) на нижнем торце стойки и штыря Ю (фиг. 1) па внутренней поверхности днища контейнера. Затем с помощью разъемов и клемм (на /чертеже не показаны) подсоединяются средства контроля, сигнализации и термостатирования. Нагрев жидкости и его контроль осуществляется в соответствий с программой для каждого контейнера в отдельности с общего пульта 7 упра&ления. Фиксаторы 20 отводятся от нижней пластины 12 прЕшода, как показано на фиг. 3-5, вслевртвие чего к образцу прилагается заданная нагрузка, и ведутся испытания, В случае ра ушения образца на одной из стоек или нецелесообразности продолжения испытаний, на остальных стойках в любом из контейнеров Испытания не прекращаются, а эта стойка может быть свободно извлечена из контейнера и заменена запасной с другим образцом, либо в ее захватах закрепляется новый образец, после чего Указанная стойка помещается снова в тот же или другой контейнер. Использование предлагаемой установки обеспечивает поШэШение производительности исследований за счет yвeличe шя количества одновременно испытуемых -. образцов от нескольких единиц (в из вестных установках) до нескольких десятков в (предлагаемой) при меньших или, по крайней мере, тех же габаритах установки. Кроме того, повышению производительнести способствует исключение необходимости удаления жидкости из ваннытермостата и снятия ршгрева при смене образцов, так как это в преплагаемой конструкции благодаря CMOHI-WM стойкпм возможно делать вне naHFibi без прекрящения исЩ)1таний на остал,ных, нахопящихся в контейнерах, стойках. 7,7 Происходит также пош 1шение точности прилагаемой нагрузки за счет исключения сил трения в кагрузочнтл устройстве, в частности, в его яри воде, расширение экспериментальных возможностей, так как на предлагаемой установке можно ооновременио проводить испытания образцов различш.1ми шдами нагружения (сжатием, растяжением, изгибом, кручением) и величинами приклепываемой нагрузки в разных жидких средах и температурных режимах. Возможно также проведение испытаний в динамическом режиме. Форму.ла изобретения 1. Установка для реологических исследований жестких полимерных материалов, содержащая кортус, ванну термо с тат, нагрузочное устройство с силоЕа.М приводом я подвижным захватом, неподвижный захват, измерители деформаци системы термостатйрования и сигнапйзации, отличающаяся тем, что, с целью поатшения точности, нагру зочное устройств выполнено в виде смё Htix полых стоек, каждая из которых снабжена автономным силовым приводом и измерителем деформаций, а ванна термостат выполнена из съёмных контейнеров с автономньтми нагревателями, установленных на опоре. 2. Установка по п. 1 отличающаяся тем, что автономный силовой привод выполнен в виде пакета резиж вых жгутов, скрепленных горизонтальными пластинами, верхняя из которых посредством тяги и резьбового сое 5 динения закреплена на крышке полой стойки, а нижняя посредством тяги соединена с подвижным захватом, 3. Установка по п. 1, о т л и ча1рщаяся тем, что полые стойки установлены в сгемных контейнерах посредством разъемно-стыкового соединения типа втулка-штырь и соединены с системой термостатировання и сигнализацин гибкой разъемной связью. 4.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что опора съемных контейнеров выполнена в виде жесткой плиты, снабженной отверстиями для установки на стандартных динамических стендах. 5.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в .полой стойке дополнительно установлен упор в ви QQ перегородки с осевым отверстием, закрепленный, между силовым приводом и подвижным захватом. 6.Установка по п. 5, отличающаяся тем, что подвижный захват ш шолнен 6 виде втулки с винтовыми пазами с вход5пиим в их полость пальцем, установленным на тяге подвижного захвата перпендикулярно ее оси, 7.Установка по пп. 5иб, отличающаяся тем, что подвижный захват выполнен съемным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заводская лаборатория, № 12, 1977, с. 1512-1513. 2.Заводская лаборатория, № 5, 1975, с. 627. 3. Заводская.лаборатория № 5, 1975, с. 620.

Фиг.1

714235