Устройство для определения вязкопластических свойств материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к устройствам для испытания вязкопластических свойств материалов; в частности волокнистых и порошковых пресс материало на основе терг эреактивных полимерных связующих, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. ев. 569901. В основном изобретении описано устройство для определения вязкоплас. тических свойств материалов - сопротивления сдвигу и коэффициента вязкости, содержащее две плоскопараллель ныа плиты, одна из которых соединена с приводом, датчика усилия и переме(цения, дифференциаторы сигналов датчика перемещения и производной, реша ю}цие устройства для определения сопрЮтивления сдвигу и коэффициента вяз кбсти и регистрирующее устройство 1J. Известное устройство обеспечивает автоматизацию измерений вязкопластических свойств, но не обеспечивает автоматизации всего эксперимента, Целый ряд операций (изготовление и установка таблетки, определение объе ма образца) выполняются вручную и тр буют специального обору дав ши я, что снижает произвсдительность экспери ivieHTa и увеличивает затраты на его выполнение. В результате снижается эффективность использования известного устройства в автоматизированных системах контроля технологических свойств пресс-материалов и АСУТП прессования изделий. Цель изобретения - автоматизация измерений. Достигается указанная цель за счет того,что устройство снабжено дополнительным приводом, датчиком относительного положения пуансона и подвижной плиты, дифференциатором, двумя запоминающими устройствами и четырьмя реле, при этом один из выходов датчика относительного положения пуансона неподвижной плиты через первое реле соединен с упргшляющим органом основного привода,а второй выход через последовательно соединенные дифференциатор, второе реле и одно из запоминающих устройств - с решающим устройством для определения коэффициента вязкости, а через второй выход второго реле и последовательно с ним соединенное второе запоминающее устройство - с решгиощим устройством для определения сопротивления сдвигу;

второй выход дифференциатора через третье реле соединен с управляющим сфганом основного привода и через второй выход третьего реле - с управляющим органом дополнительного привода, а третий выход дифференциатора соединен со входом четвертого реле, соединяющим датчик усилия с регистрирующим устройством.

Цель достигается также за счет того, что подвижная плита выполнена разъемной с установленными в разъеме матрицей и пуансоуом, не выступающими над уровнем оформляющей плоскости плиты, а также за счет того, что датчик усилия установлен между пуансоном и рабочим органом основного привода.

На фиг. 1 представлена схема устройства для определения вязкопластических свойств материалов ; на фиг.2взаимное положение формующих элементов на различных стадиях испытания.

Устройство содержит Неподвижную 1 и подвижную 2 плоскопараллельные обогреваемые плиты, В центре подвижной плиты 2 находится таблетка 3, заключенная в матрицу 4 и формуемая пуансоном 5. Посредством каркаса б подвижная плита жестко связана с гидро« цилиндром 7, внутри которого находится поршень 8, связанный с помощью штока 9 через датчик усилия 10 с пуансоном 5, На штоке 9 закреплен также поршень 11 основного привода 12. Управление приводом осуществляется сервовентилями 13 и 14. Устройство оснащено датчиком 15 взаимного положения плит и датчиком 16 взаимного положения пуансона и подвижной плиты, соединенным-через реле 17 с серБовентилем 14 основного привода. Дифференциатор 18 через реле 19 связан с цепью датчик усилия 10 - регистрирующее устройство 20 и через реле 21 - с сервовёнтилем 14 основного привода и с сервовёнтилем 13 привода взаимного перемещения пуансона подвижной плиты. Датчик 16 соединен через реле 22 с запоминающими устройствами. 23 и 24. Кроме того, в-состав устройства входят решающее устройство 25 для определения сопротивления сдвигу с цепью управления, содержащей дифференциатор 26, усилитель 27 и реле 28, и решающее устройство 29 для определения коэффициента вязкости с целью управления, включающей Д1|1фференциатор 30, усилитель 31 и реле 32.

Устройство для определения вязкопластических свойств работает следующим образом.

Для загрузки пресс-материала пуансон 5 переводят в нижнее положение, а подвижную плиту 2 с закрепленной в-ней матрицей 4 поднимают (положение 1на фиг. 2).. После того как пресс-материал загружен, при том же

взаимном положении пуансона и подвижной плиты, смыкают плиты (положение П на фиг. 2) и формуют таблетку при постоянно увеличивающемся усилии (оно задается программой управления сервовёнтилем 14), При этом жидкость из верхней полости гидроцилиндра 7 через обратный клапан перетекает в нижнюю полость. В момент достижения значения плотности ма;герисша

таблетки, близкого к максимальной,

срабатывают реле 19,21,22f питаемое от дифференциаторах 18 электрического сигнсша датчика 16 взаимного положения пуансона и подвижной плиты. Электрический сигнал усилия через

реле 19 подается на регистрирующее устройство 20, Электрический сигнал датчика 16, пропорциональный высоте таблетки, аследовательно, и ее объему через реле. 22 подается на запоминающие устройства 23 и 24, с которых считывается в последующем при вычис лении сопротивления сдвигу и коэффициента вязкости.

Срабатывая, реле 21, подает сигнал на вход сервовентиля 13 привода взаимного перемещения пуансона 5 и плиты 2 и одновременно на сервовентиль 14 основного привода для снятия давления. Плиты и пуансон занимают положение ш на фиг. 2, В этот момент сигнал от датчика 16 поступает на реле 17 и включает основную программу испытания.

Применение предлагаемого устройства позволяет автоматизировать подготовительные операции испытаний: изго- товление и установку таблетки, определение плотности материала и объема образца, определение наименьшего давления, обеспечивающего необходимую плотность материала.

Формула изобретения

1, Устройство для определения вязкопластических свойств материалов по авт, св. № 569901, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации измерений, оно снабжено дополнительным приводом, датчиком относительного положения пуансона и подвижной плиты, дифференциатором, двумя запоминающими устройствами и четырьмя реле, при этом один из выходов датчика относительного положения пуансона и подвижной плиты через первое реле соединен с управляющим органом основного привода, а второй выход через последовательно соединенные дифференциатор, второе реле и одно из запоминающих устройств - с решающим устройством для определения коэффициента вязкости, а через второй выход второго реле и последовательно с ним соединенное второе запоминающее устройство - с решающим устройством для определения сопротивления сдвигу; второй выход дифференциатора через третье реле соединен с управляющим органом основного привода и через второй выход третьего реле - с-управляющим органом дополнительного привода, а третий выход дифференциатора соединен со входом четвертого реле/ соединяющим датчик усилия с регистрирующим устройством.

2. Устройство по п. 1, отли чающяес я тем, что подвижная плита выполнена разъемной с установ/ /

ленными в разъеме матрицей и пуансоном, не выступающими над уровнем оформляющей плоскости плиты,

3. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что датчик; усилия установлен между пуансоном и рабочим органом основного привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

0 № 569901, кл. G 01 N 11/08/ 1976 (прототип) .