Устройство для определения деструкции материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к технике испытаний прочностных свойств материа{1ов, преимущественно текстильных подввргакщихся истирающему воэдейст-.

ВИЮ.

Известно устройство для определения деструкции материалов, содержащее корпус, опорную плиту, предназначенную для закрепления на ней исследуемого материёша, деформатор, рабочая поверхность которого служит для взаимодействия с исследушлым мате12йалом, установленный ма корпусе с возможностью перемещения в плоскости, параллельной опорной плите, механизм нагружения деформатора tl.

В известном устройстве деструкция материала определяется по одной из характеристик, определя1сп}их степень его износа, например по изменению веса образца. Это является достаточно грубой оценкой деструкции материала, так как в процессе трения частицы . разрушения, т.е. деструкции, не всегда становятся частицами износа, которые удаляются с поверхности исслв дуемого материала. Это особенно выпукло проявляется для материков, имеющих пористую структуру, к числу которых в первую очередь следует отнести текстильные материалы.

Цель изобретения - повьшение точности определения деструкции материала.

Поставленнаяцель достигается тем, что устройство для определения деструкции материалов, содержащее корпус, опорную плиту, предназначенtoную для закрепления на ней исследуемого материала, деформатор рабочая . поверхность которого служит для взаимодействия с исследуегшм материалом, установленный ма корпусе с возмож15ностью перемещения в плоскости, парал лельной опррной плите, механизм нагружения деформатора, снабжено вибратором, взаимодействующим с опорной плитой, и узлом анализа аэрозолей,,

20 деформатор установлен в корпусе о возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной плоскости опорной плиты, и в нем выполнен, канал, выходящий одним концом на его рабочую.по25верхность, .а второй конец/канала сое-, динен с узлом анализа аэрозолей.

Кроме того, узел анализа аэрозолей содержит последовательно соединенные, анализатор, измеритель расхода воз30духа и воздушный насос. Благодаря тому, что опорная плита на которой крепится исалелуемый маTepTian подвергается вибрационным воздействиям,, улучшается процесс отделения частиц разрушения от исследуемого материала. Кроме того, вибрация опорной плиты обеспечивает беспрепятственный -и более равномерный доступ очищенного воздуха в зону взаимодействия деформатора с исследуемым материалом, что способствует более эффективному захвату аэрозольр1ой составляющей. I На фиг.1 представлена принципиаль ная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг. на фиг.З - структурная схема анализа тора.. Устройство для определения деструкции материалов состоит из опорной плиты 1, на которой с помощью фиксаторов 2 крепится исследуе№1й материал 3. Опорная плита 1 с помощью демп феров 4 установлена на корпусе 5, внутри которого размещен электрический возбудитель б вибраций, содержащий вибратор 7. Вибратор 7 соединен с опорной плитой 1. Деформатор 8 установлен в каретка 9, которая может совершать возвратно-поступательные перемещения, с помощью штанг 10 и 11 и шарниров 12 и 13, благодаря чему он может совершать движения в плоскости, параллельной плоскости опорно плиты 1, и вдоль оси, перпендикулярной этой плоскости. Узел анализа аэрозолей состоит из собственно анализатора 14, измерителя 15 расхода воздуха и воздушного насоса 16, которые последовательно соединены между собой. Анализатор 14 жестко связан с деформатором 8, внут ри которого выполнен канал 17, соеди ненный с анализатором 14. Посредством гибкого шланга 18 анализатор 14 соединен с измерителем 15 расхода воздуха. Усид1ие, с которым деформатор 8 воздействует на исследуемый материал 3, создается с помощью механизма 19 нагружения. Электропривод 20 воздушного насоса 16 электрически соединен с блоком 21 автоматического регулирования расхода воздуха, который, в свою очередь, электрически связан с управляющим элементом 22, встроенным в измеритель 15 расхода воздуха. Анализатор 14 представляет собой автономное устройство и состоит из измерительного цилиндра 23, в центральной части которого расположен коронирующий электрод 24, подключенный к источнику 25 высоковольтного питания. По направлению М-М движения потока воздуха в измерительной трубке за коронирукяцим электродом 24 закреплена индукционная ячейка 26, которая электрически подключена к усилителю 27, соединенному через детектор 28 и сглаживакадий фильтр 29 с выходным измерительным приборомсамописцем 30. Устройство работает следующим образом. После закрепления на опорной плите 1 исследуемого материала 3 с помощью фиксаторов 2 и установления посредством механизма 19 нагружения необходимого давления деформатора 8 на поверхность исследуемого материала 3, а также включения электропитания электрический возбудитель б вибрации посредством вибратора 7 приводит в состояние вибрации опорную 1алиту 1 с-исследуег им материалом 3. Сообщают возвратно-поступательное движение каретке 9, которая через штанги 10 и 11 приводит в состояние возвратно-поступательного движения деформатор 8. . Электропривод 20, приводящий в действие воздушный Насос 16, создает разрежение воздушной среды в канале 17. Очищенный воздух внешней среды (система очистки воздуха не показана) поступает по направлению, указанному стрелками N- N. в зависимости от особенностей состояния структуры поверхности исследуемого материала 3 сопротивление воздушн9му потоку в области контакта его с деформатором 8 разное. Постоянство расхода воздуха в целом в системе поддерживается с помощью блока 21 автоматического регулирования. Вследствие возвратно-поступательного перемещения деформатора 8 по поверхности исследуемого материала 3 при его одновременной интенсивной вибрации структура исследуемого материал 3 терпит значительные механические деформации, и он разрушается. Продукты деструкции в виде аэрозоля захватывсцотся очищенным воздушным потоком и по каналу 17 транспортируются в анализатор 14, где и производится измерение его концентргщии в весовых или счетных единицах. Анализатор 14 функционирует следующим образом. при прохождении потока воздуха,обогащенного продуктами деструкции,по внутренней полости измерительного цилиндра 23 по направлению М-Маэрозольные частицы в зонекоронирующего электрода 24 заряжаются до предельного заряда и, пересекая область индукционной ячейки 26, «аводят в ней заряд который пропорционален концентрации аэрозоля. После предварительного усиления наведенного заряда в усилителе 27 и формирования его в детекторе 28 и фильтре 29 он поступает на вход измерительного прибора-самописЦа 30, шкала которого отградуирована

в единицах концентрации выхода продуктов деструкции.

Использование предлагаемого устройства позволяет проводить испытания в условиях одновременного воздействия на материал истирающего и вибрационно го воздействия, что позволяет моделизировать реальные условия работы материалов, подверженных сложным режимам нагружения.

Формула изобретения

1. Устройство для определения деструкции материала, содержащее корг пус, опорную плиту, предназначенную для закрепления на нейисследуемого материала, деформатор, рабочая поверхнорть которого служит для взаи(лодействия с исследуемлм материалом, установленный на корпусе с возможностью перемещения в плоскости, параллельной опорной плите,механизм нагружения деформатора, отличающееся тем, что, с целью поаьгшения точности определения деструкции материёша, оно снабжено вибра- тором, вэаимодействуюо им с опорной плитой, и узлом анализа аэрозолей, деформатор установлен в о возможностью перемещения вдолъ оси, перпендикулярной плоскости опорной плиты и в нем выполнен канал, выходящий одним концом на его рабочую поверхность, а второй конец канала соединен с узлом анализа аэрозолей.

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что узел анализа аэрозолей содержит последовательно соединенные анализатор, измеритель расхода воздуха и воздушный насос.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 3835697, кл. С, 01 N 3/56, 1976.

23

26

N

M