Устройство для определения пластичности и скорости отверждения полимерных материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N11/14 

1

Изобретение относится к области определения реологических характеристик полимерных материалов.

Известен прибор для определения , пластических масс,выполненный по типу ротационных вискозиметров,содержащий пресс-форму с прессующим пуансоном и ротором,погруженным в толщу испытываемой массы,механизм вращения пресс-фортл мы и устройство для измерения момента сопротивления сдвигу массы при испытаниях 1 .. .

Однако использование данного прибора не обеспечивает необходимой точ-15 ности при определении времени выдержки полимерных материалов в пресс-форме.

Наиболее близким к изобретению техническим решением являетсяустройст:т20 во для определения плабтйчности и скорости отверждения пластических масс, содержащее пресс-форму с расположенным в ней ротором и прессуквдим пуансоном, привод, измерительную систе- 25 му 2..

Данное устройство не обеспечивает необходимой точности при определ ении времени выдержки полимерных материалов в пресс-форме, так как испытания ЗО

при этом проводятся на образе со стандартными размерами ( толщина образца 3 мм ), а время выдержки изделия в пресс-форме определяется расчетным путем по формуле:

Те - TO + Тпр. ,

где TO - время отверждения пластмассы, полученное на образце стандартной толщины; Т(яр.- время прогрева этого образца. Время прогрева испытываемой пластмассы ТПРопределяется путем расчета по ;монограммам,. построенным в соответствии с общим уравнением теплопередачи. Входящие в уравнение коэффициенты определяются эмпирическим путем и не учитывают целого ряда факторов, влияющих на точность измерения (тип наполнителя и др. ).

Конструктивно известные приборы сложны и дороги, так как для имитации условий испытаний они содержат нагреватели большой мощности и прессующие устройства с автоматическими регуляторами для поддержани.я режимов испытания. Кроме того, верхний конец ротора имеет открытую полусф.ерическую часть, на которую оказывает давление пластмасса в процессе ее запрессовки в;пресс-форму г что создает большую осевую нагрузку на измеритель крутякШк моментов и снижает точность измерения. Цель изобретения - повышение точности определений. Поставленная цель достигается тем что пресс-форма дополнительно снабже на двумя раздвижными вкладышами, охв тывающими ротор, ротор двумя, верх ним и нижним, приливами, выполненными с возможностью их осевого вертикального перемещения, а на верхней и нижней боковых поверхностях прессформы выполнены продольные горизонтальные пазы, в которых размещены вкладыши своими верхним и нижним выступами, причем вкладыши выполнены с полуцилиндрическими проточками, охватывающими приливы. Цель достих-ается также за счет того, что прили вы выполнены в виде стаканов с фландами, введенных внутрь пресс-формы посредством резьбы, в днище которых по центру выполнены отверстия, в которые введен ротор. Ротор, жестко закрепленный на легкосъемном измерителе крутящих моментов, помещается в прибор только после ПОЛЕ1ОГО его прогрева перед самым заполнением испытываемьм материа лом. Это обеспечивает прогрев ротора одновременно с испытьзваемым материалом предотвращает преждевременно его отверждение у поверх юсти ротора Раздвих ные вкладыши расположены в неподвижной обойме пресс-формы, а сверку и снизу ограничены неподвижными плитами. Между вкладышами на внутренних стенках обоймы имеются ВЕЛдвижные приловы, в отверстиях которых вращается ротор, В стенках раздвижных вклад з1шей против приловов к ротора Имеются полуцилиндрические проточки, позволяющие сдвигать вклад ши до соприкосновения. Ротор жестко .соединен с осью электропривода измерителя крутящих моментов и выполнен легкосъемным. Загрузочная камера., устанавливаемая на верхней плите, в Нижней части имеет защитную планку, расположенную над ротором и паралель но ему, что защищает ротор от изгиба при загрузке формы. Такая конструкция прибора позволя изменять толщину испытываемого образ ца и имитировать толщину конкретных изделий, что позволяет непосредствен но, без пересчета, определять время их выдержки в пресс-форме,Полуцилиндрические проточки во вкладышах дают возможность смыкать вкладыши вокруг ротора и имитировать тонкостенные изделия. Выдвижные, приливы облегчают извлечение испытываемого образцс1 из формы. На фиг, 1 схематически показсшо устройство для определения пластич,нести и скорости отверждения полимер ных материалов; на фиг, 2 - разрез на фиг. 1 ; на фиг 3 - разрез Б-Б на фиг 1 ; на фиг 4 - вид В на фиг. 1. Устройство для определения пластичности и скорости отверждения полимерных материалов состоит из обоймы 1, в пазах 2 которой с помощью микрометрических винтов 3 перемещаются вкладыши 4. На боковых поверхностях обоймы 1 между вкладышами 4 расположены приливы 5, имеющие возможность (осевого перемещения, например, с помощью резьбы. В отверстиях приливов, как в подшипниках скольжения, расположен ротор 6, жестко соединенный с измерителем крутяших моментов. Сверху и снизу обойма 1 и вкладыши 4 ограничены верхней 11 и нижней 12 плитами. На верхних стенках вкладышей 4 против ПРИ.ЛИВОВ 5 и ротора б имеются полуцилиндрические проточки 13. На верхней плите 11 установлена загрузочная камера 14, в нижней части которой паралельно оси вращения ротора б имеется предохранительная планка 15. Измеритель крутящих моментов состоит из синхронного электродвигателя 8 с понижающим редуктором 7. К корпусу редуктора 7 жестко прикреплена балка 9. В средней части на балке 9 наклеены тензодатчики 10, электрически соединенные с самопишущим прибором 16. Запрессовка испытываемой массы 17 производится пуансоном 18. Балка 9 свободным концом опирается на неподвижный штифт 19. Устройство работает следующим образом. Перед испытаниями с помощью микрометрических винтов 3 устанавливается необходимый рабочий зазор. Из прибора извлекается измеритель крутяших моментов.Далее прибор устанавливается на обогреваемый процесс и после его прогрева до заданной температуры измеритель крутящих моментов с ротором 6 вставляется в приливы прибора. Затем в загрузочную камеру 14 помещается испытываемая масса 17 с помощью пуансона 18 запрессовывается 3 робочий зазор между раздвижными вкладышами 4. После замыкания прессформы включается электродвигатель 8 и через понижающий редуктор 7 ротор б приводится во вращение. При этом под действием реактивного момента сопротивления сдвигу испытываемой массы корпус электродвигателя 8 поворачивается в противоположную сторону и через штифт 19 воздействует на тензодатчики 10, наклеенные на упругой балке 9. ЭДС, пропорциональная измеряемому моменту, регистрируется самописцем 16. Кольцевые полуцилиндрические проточки 13 дают возможность максимально сближать вкладыми 4 { вплоть до их сопрцкосно ения ). Для извлечения отвержденног образца необходимо вынуть измеритель крутящих моментов с ротором 6 из фор мы, а затем вывернуть приливы 5 так, чтобы они стали заподлицо с внутренними стенками обоймы 1. Использование предлагаемого прибо ра приводит к повышению точности изм рения на 3-5% за счет непосредственного получения конечного результата измерения на испытываемом образце реальных размеров, значительному упрощению конструкции ( до 50-60 %) за счет использования существующего производственного оборудования, например прессов с обогреваемыми пли,тами. . Формула изобретения I. Устройство для определения пластичности и скорости отверждения полимерных материалов, содержащее пресс-форму с расположенным в ней ро тором и прессующим пуансом, привод, измерительную систему, о т л и ч а ю m, е с я тем, что, с целью повышени

5

/

/

6 точности определения, пресс-форма дополнительно, снабжена двумя раздвижными вкладышами, охватывающими ротор, ротор - двумя, верхним и нижним, приливами, выполненными с возможностью их осевого вертикального перемещения а на верхней и нижней боковых поверхностях пресс-формы выполнены продольные горизонтальные пазы, в которых размещены вкладьиии своими верхним и нижним выступами, причем вкладыши выполнены с полуцилиндрическими проточками, охватывающими приливы. 2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что приливы выполнены в виде стаканов,с фланцами, введенных внутрь пресс-формы посредством резьбы, в днище которых по центру выполнены отверстия, в которые введен ротор. Источники иформации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 61999, кл. G 01 N 11/14, 1940. 2,Авторское свидетельство СССР f 231883, кл. G 01 N ;3/28 ,1967 (прототип).

Фиг.1

b-S

//5

Фиг. 5

Фш.