CS213129B1 - Spôsob sledovtmia vlastností plastov a elastomérov pri nízkých teplotách a zariadenie na vykonávanie tohto sposobu. - Google Patents

Description

1 213 129

Vynález sa týká sposobu sledovania vlastností plastov a elastomérov torznou skúškoupři nízkých teplotách a zariadenia na vykonávanie tohto sposobu.Vlastnosti plastov á kau-čukových vulkanižátov pri nízkých teplotách sa zislujú sledováním zmien ohybnosti., teda ztuhosti materiálu pri mechanickou namáhaní v závislosti od teploty.Potřeba poznal vlast -nosti a chovanie sa týchto látolc pri teplotách pod bodom mrazu vystupuje najma pri hodno-tení použiteínosti plastov a elastomérov, predovšetkým pre ich praktická aplikáciu. V súčasnosti sú známe viaceré sposoby sledovania vlastností plastov aelastomérov prinízkých teplotách, ktoré sú založené v podstatě buá na zislování teploty, pri ktorej do -chádza k takému poklesu lašnosti alebo ohybnosti materiálu, že pri náhlom mechanickom na-máhaní , ako je úder, ohyb, dojde k zlomeniu alebo popraskaniu skúšobného telesaj alebona sledovaní změny tuhosti polyméru a klesajúcou alebo stúpajúcou teplotou, co sa preja-ví v poklese elastických vlastností alebo vo zvýšencan odpore vooi torznému namáhaniu.Iie-výhodou prvej skupiny metod je skutočnosl, že výsledkom skúsky je zistenie teploty - med-za křehkosti - pri ktorej dochádza k porušeniu polyméru, ale nezískavajú sa informácie ozmene ohybnosti pri teplotách nad týinto bodom. Přitom v praxi sa často vyskytujú případy,že dva materiály majú blízké body skrehnutia, a zatiaí čo jeden z nich je použiteíný ajnad touto teplotou, druhý je i pri teplotách oveía vyšších taký tuhý, že je pre praktickáaplikáciu nepoužitelný, resp.nie je možná potřebná manipulácia s výrobkom z něho vyrobe-ným. Například vulkanizáty na báze PVC-NBR krehnú pri cca -30 °C, ale už pri teplote-10 °C sú tuhé, neohybné. Nevýhody druhej skupiny metod spočívajú v tom, že pre každýbod teplotněj závislosti je potřebné temperoval skúšobnú vzorku, či už jednu, alebo prekaždý bod teplotnej závislosti novů, na skúšobnú teplotu, následkom čoho je meranie pře-rušované. K nevýhodám všetkých doteraz známých metod na sledovanie vlastností plastov aelastomérov pri nízkých teplotách patří ich značná časová náročnosl a náročnosl na obslu-hu. Doteraz používané zariadenia sú nevýhodné najma z toho dovodu, že neumožnujú získalpriebežný záznam o sledovaných vlastnostiach skúšaného materiálu a proces meranie nie jemožné zautomatizoval.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález sposobu sledovania vlastnostíplastov a elastomérov pri nízkých teplotách torznou skúškou, pri ktorom je skúšobná vzorkavo zvislej polohe ponořená v temperačnej kvapaline a upnutá v spodnej časti pevne a v hornejčasti otožne, ktorého podstata spočívá v tom, že teplota temperačnej kvapaliny sa lineárnězvyšuje alebo zničuje, pričom skúšobná vzorka sa súčasne torzne namáha okolo rovnovážnejpolohy striedavo v oboch smeroch o stanovený uhol až po 90° , a práca, vynakládaná na de-formáciu skúšobnej vzorky, závislá od změny teploty lineárnej s časom, sa přiebežne zazna-menává až po úplné porušenie skúšobnej vzorky. Podstata zariadenia na vykonávanie tohtospásobu spočívá v tom, že do dutiny vulkametra je osadený upínací trň na ktÓřom sú upev-něné dve tiahla, druhými koncami spojené s převodovým mechanizmom. uchyteným na stojane aumiestneným nad izolovanou nádobou, naplněnou temperačnou kvapalinou, nad ktorou je tiežuložený regulátor teploty, pričom v izolovanéj nádobě je umiestnený otočný hriadeí s hornouupínacou čeíuslou, ktorý je súčaslou převodového mechanizmu, dutý držiak s dolnou upíná -cou čeíuslou, ako aj regulačný snímač teploty a odporové kúrenie, oba napojená na regulá -tor teploty, a vyústěná pripúšíacia rúrka, ktorá je druhým koncom spojená so zásobníkomchladiaoeho média, iimiestnenom nad izolovanou nádobou, vo vnútri ktorého je priamo na pri-púšlaciu rúrku upevněný regulačný ventil, ovládaný solenoidom, osadeným zvonka na zásobní-ku chladiaoeho média, pričom solenoid je zároveň připojený k regulátoru teploty. Výhody riešenia podía vynálezu spočívajú predovšetkým v tom, že sledováním vlastnos-tí plastov a elastomérov navrhovaným spásobom sa získá kontinuálny záznam celého přiebehuzmien ohybnosti skúšaného materiálu pri teplotách najma pod bodom mratu až po jeho poruše-nie, ktorý umožňuje presne stanovil vhodnosl jednotlivých skúšaných materiálov pře ich prak-tické použitie pri nízkých teplotách. Výhodou oproti doterajšiemu stavu je aj možnosl auto-matizácie celého skúšobného procesu so všetkými kladnými dosledkami, ktoré sa prejavujú vskrátení času, potřebného na vykonanie celého merania, v malých nárokoch na obsluhu a vpřesnosti merania. Prínosom sú tiež poměrně veíké možnosti úpravy citlivosti merania a je-ho rozsahu.

Claims (2)

1. 2 213 129 Na pripojenom výkrese je čiastočne schematicky v náryse znozornené zaňiadenie na vy-konávanie sposobu sledovania vlastností plastov a elastomérov pri nízkých teplotách torznouskúškou.V dutině 11 vulkametra 10 je namiesto oscilujúceho disku osadený upínací trn 12 sdvomi na jeho ramene upevněnými tiahlami l^, ktoré stí druhými koncami spojené s převodovýmmechanizmom 14» uchytenom na stojane 50 nad izolovanou nádobou 30, naplněnou temperačnoukvapalinou. Súčasíou převodového mechanizmu 14 je otočný hriedeí 1J5, umiestnený v izolova-né j nádobě 30, na ktorom je horná upínacia čeíusí 16 na uchytenie skúšobnej vzorky,, ktorejspodná časí je upnutá v dolnej upínacej čeíusti 18, uchytenej na dutom držiaku II. upevne -nom na orevodovom mechanizme 14. Dutinou dutého držiaka 17 prechádza miešadlo 61, ovládanémotorčekom 60, ktoré je umiestnené nad odporovým kúrením 22 .V izolovanej nádobě 30 je umies-tnený aj termočlánok 71, spojený so zapisovačom 70, ktorý je súčasíou vulkametra 10, ako ajregulačný snímač 21 teploty a odporové kúrenie 22, ktoré sú připojené na regulátor 20 teploty,zabezpečujúci linearny priebeh stúpania alebo klesania teploty.Zásobník 40 chladiaceho médiakvoli využitiu samospádu chladiaceho média umiestnený nad izolovanou nádobou 30, je s nou spo-jený pripúšíacou rúrkou 41. Na otvore pripúšíacej rúrky 41» vo vnútri zásobníkh 40 chladiace-ho média, je osadený regulačný ventil 42, otváraný solenoidom 43, umiestneným mimo zásobníka40_chladiaceho média pri okolitej teplote. Umiestnenie regulnčného ventilu 42 priarao v chla-diacom médiu zabraňuje jeho nežiadácemu ohřevu pri zastavení prúdenia chladiaceho média anespoíahlivej priepustnosti.Solenoid 43, ktorým je ovládaný regulačný ventil 42, je připoje-ný k regulátoru 20 teploty, ktorý pódia potřeby spina buá odporové kúrenie 22, alebo sole -noid 43. Na odvádzanie prebytočnej temperačnej kvapaliny z izolovanej nádoby 22 j® k nejpřipojená zberná nádoba 44. Sledovanie vlastností plastov a elastomérov pri nízkých teplo -tách torznou skúškou na zariadení podía vynálezu prebieha následovným spSsobom: skúšobnávzorka, například z termoplastického kaučuku na báze butadiénstyrénového kaučuku a polyety-lénu o rozmeroch 60x10x2 mm sa vo zvislej polohe uchytila do čeíusti, v spodnej časti pevnea v homej otočné a umiestnila sa v temperačnej kvapaline, napr.etylalkohole, naplnenej vizolovanej nádobě o obsahu cca 1,5 1 tak, aby bola ponořená celá,Nastavením vulkametra, kto-rý je tiahlami spojený s převodovým mechanizmom, na frekvenciu otáčania 100 cyklov/min.,sa preniesol otáčavý pohyb z vjrlkametra na otočný hriedeí, ktorý je súčasíou převodového me-chanizmu, tak, že horná upínacia šeíusť, v ktorej je upnutá skúšobná vzorka, sa vychyíova -la o 45 ° v pboch smeroch okolo rovnovážnej polohy. Súčasne s nastavením vulkametra sa zá-pol regulátor teploty, zabezpečujúci jej lineárny priebeh, ktorý v potřebných intervaloch adávkách zabezpečoval pripúšíaMa chladiaceho média rýchlosíou chlademia 2° C/min.,v rozsa-hu tepl8t od + 20 °C do - 60°C. Termočlánok, spojený so z pisovaóom vulkametra, registrovalzměny teploty lineárnej s časom a zapisovačom sa priebežne zaznamenávala časová, popripadeteplotná, závislost odporu skúšobnej vzorky voči torznému namáhaniu. U použifej skúšobnejvzorky, ktorej medza křehkosti je - 55 °C sa z kontinálneho záznamu zistilo, že po teplotu- ’20 °C je vzorka chybná a kladie rovnoměrný odpor voči torznému namáhaniu. Od tejto teplo-ty nižšie prejavuje zvýšený odpor a pri teplote - 55 °C dochádza k jej porušeniu. Pri sleř·dování nízkoteplotných vlastností plastov a elastomérov torznou skúškou uvedeným spSsobomje možné použií aj iné rozměry vzoriek, volií rožnu rýchlosí chlademia a uhol skrutu. Sposob a zariadenie podía vynálezu sa uplatnia vo všetkých laboratóriach, kde sa sle-dujú a hodnotia vlastnosti plastov a elastomérov. PŘED MET VYNÁLEZU

   1. Sposob sledovania vlastností plastov a elastomérov pri nízkých teplotách torznou skúškou,pri ktorom je skúšobná vzorka vo zvislej polohe ponořená do temperačnej kvapaliny a upnutá vspodnej- časti pevne a v hodnej časti otočné, vyznačujúci sa tým, že teplota temperačnej kva-paliny sa lineárně, zvyšuje alebo znižuje, pričom sa skúšobná vzorka súčasne torzne namáhaokolo rovnovážnej polohy striedavo v oboch smeroch a stanovený uhol až po 90°, a práoa,vy-nakládaná na deformáciu skúšobnej vzorky, závislá od změny teploty lineárnej s časom, sapriebežne zaznamenává až po úplné porušenie skúšobnej vzorky.
2. 2. Zariadenie na vykonávanie spóhobu podía bodu 1, vyznačujúce sa tým, že do dutinyXLl/vul-kametra/10/je osadený upínací trň/L2/,na ktorom sú upevněné dve tiahla/13/, druhými koncamippojené s převodovým mechanizmom / 14 / , uchytenom na stojane / 50 / a umiestnenom nad 1 213 129 izolovanou nádobou / 30 / naplněnou temperačnou kvapalinou, nad ktorou je tiež uloženýregulátor / 20 /, pričom v izolovanéj nádobě /30 /je umiestnený otočný hriadeí / 15 /s hornou upínacou čeíus-fou / 16 /, ktorý je súčasíou převodového mechanizmu / 14 /, dutýdržiak /17 / s dolnou upínacou čeíis£ou / 18 /, ako aj regulačný snímač / 21 / teplotya odporové kúrenie / 22/ , oba napojené na regulátore / 20 / teploty , a vyústěná pripúš -ácia rúrka / 41 / , ktorá je druhým koncom spojená so.zásobníkom /4o /chladiaoeho média ,umiestnenom nad izolovanou nádobou / 30 /, vo vútri ktorého je na pripúšíaciu rúrku / 41 /upevněný regulačný ventil / 42 /, ovládaný solenoidom / 43 /, osadeným zvonka na zásobní-ku / 40 / chladiaeeho média, pričom solenoid / 43 / je zároveň připojený k regulátoru / 20 /teploty. 1 výkres