PL61562B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25.1.1971 61562 KI. 42 k, 34/05 MKP G 01 n, 3/10 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Zawadzki, Zdzislaw Gabryszewski, Euge¬ niusz Grozik Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Pólautomatyczne urzadzenie do badania pelzania tworzyw sztucznych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ba¬ dania pelzania tworzyw sztucznych przy zlozonych stanach naprezenia i programowanej temperaturze.Dotychczas znane urzadzenia nie zapewniaja nie¬ zaleznosci dzialania poszczególnych obciazen pro¬ stych przy pomiarach pelzania tworzyw sztucznych przy zlozonych obciazeniach (rozciaganie i skre¬ canie). Nie zapewniaja tez stalosci naprezen w czasie próby. Wystepuje w nich znaczny wplyw dzialania momentu skrecajacego na wartosc sily rozciagajacej i odwrotnie. Urzadzenia te nie po¬ zwalaja równiez na przeprowadzanie badan dla dowolnych programów temperatury w czasie trwa¬ nia próby.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urzadzenia do badania pelzania tworzyw sztucz¬ nych z zastosowaniem próbek rurowych, przy czym urzadzenie powinno umozliwiac badanie pel¬ zania przy jednoosiowym rozciaganiu przy stalych naprezeniach normalnych i stalej sile rozciagaja¬ cej, badanie pelzania przy skrecaniu przy stalych naprezeniach stycznych i stalym momencie skre¬ cajacym, badanie pelzania przy jednoczesnym roz¬ ciaganiu i skrecaniu przy stalych naprezeniach i silach, przeprowadzanie badan przy dowolnej sta¬ lej temperaturze w zakresie od 25°C do 110°C, sa¬ moczynne zmiany temperatury wedlug zadanego programu i róznych zlozonych wariantów. Ponad¬ to uklad obciazajacy musi maksymalnie elimino¬ wac zaleznosc wartosci sily rozciagajacej od dzia- 10 15 20 25 30 lania momentu skrecajacego i odwrotnie.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie do obciazenia próbki specjalnego ukladu dzwigniowo- hydraulicznego oraz odpowiedniego ukladu do pro¬ gramowania temperatury w komorze termicznej urzadzenia.Korzysci techniczne wynikajace ze stosowania urzadzenia wedlug wynalazku sa nastepujace: urzadzenie daje mozliwosc przeprowadzania sze¬ rokiego programu badan nad pelzaniem tworzyw sztucznych, uklad obciazajacy jest prosty w ob¬ sludze i umozliwia lagodne obciazanie, w przy¬ padku zerwania sie próbki nie wystepuja zadne uderzenia typu dynamicznego, uklad obciazajacy osiada lagodnie, co pozwala na stosowanie tego ukladu do urzadzen wielostanowiskowych, uklad obciazajacy eliminuje wplyw momentu skrecaja¬ cego na wartosc sily rozciagajacej i odwrotnie, uklad programujacy temperature jest prosty w bu¬ dowie, latwy w obsludze i zapewnia samoczynne zmiany temperatury w komorze termicznej wed¬ lug róznych zlozonych przebiegów, blad obciaze¬ nia nie przekracza 0,5%.Wynalazek zostanie blizej objasniony w przykla¬ dzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat pólautomatycz¬ nego urzadzenia do badania pelzania tworzyw sztucznych, fig. 2 — fragment ukladu obciazajace¬ go, a fig. 3 — schemat ukladu programujacego temperature w komorze termicznej urzadzenia. 61562615i 8 ¦ '- Pólautomatyczne urzadzenie do badania pelza¬ nia tworzyw sztucznych sklada sie z ukladu ob¬ ciazajacego I i ukladu programujacego tempera¬ ture II w komorze termicznej urzadzenia. Uklad obciazajacy I sklada sie z ramy 1, do której po- { przez przegub 2 przymocowany jest uchwyt 3.Próbka 4 zamocowana jest w uchwytach 3 i 5.Uchwyt 5 polaczony jest z pretem 6, do którego przymocowany jest bloczek skrecajacy 7. Do blocz¬ ka 7 przymocowane sa konce ciegna 8 nalozonego 1( na bloczek 10, który przymocowany jest obrotowo do ramy 1. Polozenie ciegna 8 powinno byc w przyblizeniu poziome. Odleglosc od srodka bloczka 10 do bloczka 7 jest równa odleglosc od srodka 9 do bloczka 7 i wynosi ponad 60 cm. Bloczek cia- H gnacy 9 umocowany jest obrotowo na koncu trzpienia tlokowego 11. Tlok z trzpieniem 11 prze¬ suwaja sie w cylindrze 12 pod dzialaniem cisnie¬ nia oleju doprowadzanego przewodem 13 z cylin- derka14. 2C Doplyw oleju zamykany jest zaworem 15. Prze¬ cieki oleju spowodowane nieszczelnoscia cylindra 12 odprowadzane sa przewodem 16 do zbiornika 17.Doprowadzenie oleju pod cisnienilem do cylin- derka 14 dokonywane jest przewodem 18, zas od- 2S prowadzenie przecieków spowodowanych nieszczel¬ noscia — przewodem 19 do zbiornika 17. Tloczek 20 polaczony jest wahaczowo z dzwignia 21, po której jezdzi ruchoma szalka 22 ciagniona cieg¬ nem 23. Ciegno 23 nawiniete jest na bloczek 24 30 skladajacy sie z dwóch kólek osadzonych sztywno na wspólnym walku, przy czym wieksze kólko ' wykonane jest w postaci krzywki.Punkt zamocowania bloczka 24 jefct taki aby odcinek ciegna 23 pomiedzy szalka 22 i bloczkiem 35 24 byl w przyblizeniu poziomy, a odcinek pomie¬ dzy bloczkiem 24 i punktem przymocowania do ramienia tulejki obrotowej 25 byl w przyblizeniu pionowy. Tulejka obrotowa 25 polaczona jest obro¬ towo z pretem 6 i przemieszcza sie wraz z nim. 40 Napinanie ciegna 23 odbywa sie za pomoca cieg¬ na gumowego 26, które opasujac bloczek 27 przy¬ mocowane jest jednym koncem do dzwigni 21 a drugim do szelki '22. Bloczek 27 jest polaczony obrotowo z koncem dzwigni 21. Na szalce 22 nalo- 45 zone sa ciezarki 28. Trzpien tloka 29 polaczony jest sruba rzymska 30 z pretem 6. Cylinder 31 poprzez przegub 32 polaczony jest z rama 1. Olej pod cis¬ nieniem z cylinderka 33 — przeplywa do cylindra 31 przewodem 34. Doplyw oleju zamykany jest za- 50 worem 35. Przecieki oleju przez nieszczelnosci cy¬ lindra 31 odprowadzane sa do zbiornika 17 prze¬ wodem 36, a z cylinderka 33 — przewodem 37.Doprowadzenie oleju pod cisnieniem do cylin¬ derka 33 odbywa sie przewodem 38. Tloczek 39 S5 polaczony jest wahaczowo z dzwignia 40, której jeden koniec podparty jest obrotowo. Po dzwigni 40 jezdzi ruchoma szalka 41, która jest ciagniona ciegnem 42. Ciegno 42 nawiniete jest na bloczek 43, który zwieksza wydluzenie próbki 4. Bloczek 43 60 sklada sie z dwóch kólek o róznych srednicach, osadzonych sztywno na wspólnym walku. Punkt zamocowania bloczka 43 jest taki, aby odcinek po¬ miedzy tym punktem i szalka 41 byl w przyblize¬ niu poziomy, a odcinek pomiedzy punktem przy- 65 4 ' . „ mocowania do ramienia tulejki obrotowej 25 ' i bloczkiem 43 byl w przyblizeniu pionowy. rNa ko¬ niec dluzszego ramienia tulejki obrotowej 25 na¬ lozone jest lozysko toczne 44, którego pierscien zewnetrzny przetacza sie po pionowej gladkiej li¬ stwie 45. Listwa 45 przymocowana jest do ramy 1.Napinanie ciegna 42 odbywa sie przy pomocy ciegna gumowego 46, które, opasujac bloczek 47, przymocowane jest jednym koncem do dzwigni 40, a drugim do szalki 41. Bloczek 47 jest polaczony obrotowo z koncem dzwigni 40. Na szalke 41 na¬ lozone sa ciezarki 48. Pompa 49 tloczy olej ze zbiornika 17 poprzez filtr 50 i blok rozdzielaczy 51 do hydroakumulatora 52 oraz przewodów 18 i 38.W blok rozdzielczy 51 wmontowany jest zawór bezpieczenstwa 53. Cisnienie panujace w przewo¬ dach 18 i 38 oraz w hydroakumulatorze 52 wska¬ zywane jest manometrem 54. Uklad programujacy temperature n sklada sie z ukladu programujace¬ go 55 bez komory termicznej i komory grzewczej.Stanowi go nawrotny silnik synchroniczny 56 z zamocowanym na wale hamulcem tasmowym 57.Naped z silnika 56 poprzez sprzeglo 58 i reduktor obrotów 59 przenoszony jest na kólko pasowe 60.Uklad sterujacy 61 samoczynnie steruje w czasie praca silnika 56 i hamulca 57. Naped z kólka pa¬ sowego 60 przenoszony jest paskiem 62 na kólko pasowe 63 i walek 64. Z walka 64 naped przeno¬ szony jest przez sprzeglo 65 na glowice obrotowa termometru stykowego 66. Termometr stykowy 66 przymocowany jest do komory termicznej 67, a jego zbiornik znajduje sie wewnatrz tej komory.Obieg powietrza pomiedzy komora grzejna 69 a komora termiczna 67 odbywa sie przez otwory we wspólnej sciance 68. W komorze grzejnej 69 znaj¬ duje sie grzejnik elektryczny 70 oraz wentylator 71, który wymusza obieg powietrza. Z termometrem stykowym 66 wspólpracuje uklad sterujacy 72, który steruje samoczynnie praca grzejnika elek¬ trycznego 70.Dzialanie ukladu obciazajacego I przy podsta¬ wowej próbie, jaka jest próba pelzania przy jed¬ noczesnym rozciaganiu i skrecaniu przy stalych naprezeniach normalnych i stycznych, jest naste¬ pujace: dzwignie 21 i 40 posiadaja oznaczenia od¬ powiadajace róznym wartosciom wspólczynnika Poissona. Znajac wartosc ulamka dla badanego tworzywa, ustawiamy szalki 22 i 41 w miejscach odpowiadajacych danej wartosci ulamka. Na szal¬ ki nakladamy ciezarki 28 i 48 o takiej wadze, aby uzyskac zadana wartosc naprezen normalnych i stycznych. Przed obciazeniem próbki 4 kolnierze tloczków 20 i 39 opieraja sie o górne krawedzie cylinderków 14 i 33, a otworki w cylinderkach 14 i 33, polaczone z przewodami 18 i 38, pokrywaja sie z otworkami w tloczkach 20 i 39. Po zamknie¬ ciu zaworów 15 i 35 pompa 49 pompuje sie olej do cylinderków 14 i 33 oraz do hydroakumulatora 52.Przy okreslonych wartosciach cisnien w cylin¬ derkach tloczki zostana podniesione do góry i przyslonia otworki polaczone z przewodami 18 i 38, a doplyw oleju do cylinderków zostanie przerwany.W dalszym ciagu pompuje sie olej do hydroaku¬ mulatora 52 tak dlugp, az cisnienie w nim osiag¬ nie wartosc o kilka atmosfer wyzsza od najwyz-61 562 rszej wartosci cisnienia wystepujacego na poczat¬ ku próby w cylindrach 12 i 31. Otwierajac teraz -zawory 15 i 35, obciaza sie próbke 4 sila rozciaga¬ jaca i momentem skrecajacym. Pod wplywem ob¬ ciazenia próbka 4 odksztalca sie, tlok 29 porusza 5 sie w dól, a tlok 11 — w prawo. W zwiazku z tym tloczki 20 i 39 równiez przesuwaja sie w dól i od¬ slaniaja otworki w cylinderkach 14 i 33, dzieki czemu olej z hydroakumulatora zacznie przeply¬ wac do cylinderków. 10 W czasie próby ustala sie minimalny przeplyw oleju, który wypelnia zwiekszajaca sie, na skutek -odksztalcania sie próbki, objetosc cylindrów 12 i 31 oraz pokrywa straty oleju na przecieki przez nieszczelnosci. Cisnienie w cylindrze 12 dyktuje 15 tloczek 20 obciazony sila pionowa poprzez dzwig¬ nie 21 i szalke 22 z ciezarkami 28. Analogiczne ci¬ snienie w cylindrze 31 dyktuje tloczek 39. W toku próby szalki 22 i 41 ciagnione sa ciegnami 23 i 42 po dzwigniach 21 i 40, wiec sily pionowe dziala- 2o jace na tloczki 20 i 39 maleja.Zmniejszanie sie sil pionowych dzialajacych na tloczki powoduje spadek cisnienia w cylindrach, .a tym samym maleje wartosc sily rozciagajacej i momentu skrecajacego tak, ze naprezenia nor- 25 malne i styczne sa stale w czasie próby. Listwa pionowa 45 nie pozwala na obrót dookola osi pre¬ ta 6 tulejki obrotowej 25, do której ramion przy¬ mocowane sa jedne konce ciegien 23 i 42. Po zni¬ szczeniu próbki tlok z trzpieniem 11 przesunie sie 30 w prawo i lagodnie oprze o dno cylindra 12, a tlok 29 przesunie sie w dól i lagodnie oprze o dno cylindra 31.W przypadku przeprowadzenia próby przy sta¬ lej sile rozciagajacej i stalym momencie skreca- 35 jacym dzialanie ukladu obciazajacego jest analo¬ giczne z ta róznica, ze odczepia sie ciegna 23 i 42, a szalki 22 i 41 ustawia sie na dzwigniach 21 i 40 na stale. Natomiast dzialanie ukladu w czasie pró- toy przy stalej sile rozciagajacej i stalych napre- 40 zeniach stycznych jest podobne jak przy próbie podstawowej, z ta róznica, ze ciegno 42 zostaje odczepione, a szalke 41 z ciezarkiem 48 ustawia sie na dzwigni 40 na stale.Dzialanie ukladu programujacego temperature w 45 komorze termicznej urzadzenia jest nastepujace odpowiednio nastawiajac uklad sterujacy 61, uzy¬ skuje sie okreslony przebieg pracy silnika 56, któ¬ ry poprzez sprzeglo 58, reduktor 59, kólko pasowe -60, pasek 62, kólko pasowe 63, walek 64 i sprze- 50 glo 65 obraca glowice obrotowa termometru sty¬ kowego 66. Zgodnie z zasada dzialania termome¬ tru stykowego 66, obrót glowicy w prawo powo¬ duje przesuwanie preta sterujacego (znajdujacego sie wewnatrz termometru 66 i sprzezonego mag- 55 netycznie z glowica obrotowa) w góre i przerwa¬ nie styku pomiedzy slupkiem rteci i pretem ste¬ rujacym. Na skutek przerwania tego styku uklad sterujacy 72, który wspólpracuje z termometrem '¦¦66, wlacza grzejnik elektryczny 70. Temperatura.w 60 komorze termicznej 67 zaczyna szybko wzrastac, slupek rteci ponownie styka sie z przesuwajacym sie w góre pretem sterujacym, a uklad sterujacy 72 wylacza grzejnik elektryczny 70. Obrót glowi¬ acy w lewo powoduje przesuwanie preta sterujace- 65 go w dól i zetkniecie ze slupkiem rteci. Na skutek tego zetkniecia uklad sterujacy 72 wylacza grzej¬ nik 70.Temperatura w komorze termicznej 67 zaczyna szybko obnizac sie i nastepuje przerwanie styku pomiedzy slupkiem rteci i przesuwajacym sie w dól pretem sterujacym termometru 66. Przerwa¬ nie tego styku powoduje wlaczenie przez uklad sterujacy 72 grzejnika elektrycznego 70. Tak wiec obrót glowicy termometru 66 w prawo powoduje wzrost temperatury w komorze termicznej 67, a obrót w lewo — spadek temperatury. Obrót glo¬ wicy termometru 66 przebiega zgodnie z nastawio¬ nym uprzednio programem w ukladzie sterujacym 61, a temperatura w komorze termicznej 67 rów¬ niez bedzie sie zmieniac zgodnie z tym progra¬ mem. Z chwila kiedy silnik 56 przestaje pracowac wirnik jego zostaje zahamowany hamulcem tas¬ mowym 57. W czasie próby wentylator 71 pracuje caly czas, wymuszajac obieg powietrza pomiedzy komora grzewcza 69 i komora termiczna 67. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Pólautomatyczne urzadzenie do badania pelzania tworzyw sztucznych, które umozliwia przeprowa¬ dzenie badan przy zlozonych i prostych obciaze¬ niach (rozciaganie i skrecanie) i programowanej temperaturze, skladajace sie z hydraulicznego ukladu obciazajacego i ukladu programujacego temperature, przy czym uklad obciazajacy sklada sie z zespolu wytwarzajacego sile normalna i z ze¬ spolu wytwarzajacego moment skrecajacy, które sa tak polaczone, aby zapewnialy w zaleznosci od potrzeby stale obciazenia lub stale naprezenia oraz niezaleznosc dzialania poszczególnych obciazen prostych, znamienne tym, ze zespól wywolujacy sile rozciagajaca sklada sie z tloka (29) znajduja¬ cego sie w cylindrze (31), który jest polaczony przewodem (34) z cylinderkiem (33), w którym znajduje sie tloczek j(39) polaczony z dzwignia (40), na której znajduje sie ruchoma szalka (41) pola¬ czona ciegnem (42) poprzez bloczek (43) z ramie¬ niem tulejki obrotowej (25), polaczonej z pretem (6), przy czym cylinderek (33) polaczony jest prze¬ wodem (38) poprzez blok rozdzielczy (51) z hydro- akumulatorem (52), a zespól wywolujacy moment skrecajacy sklada sie z cylindra (12), w którym znajduje sie tldk (11) polaczony z bloczkiem cia¬ gnacym (9), polaczonym ciegnem (8) poprzez blo¬ czek (10) z bloczkiem (7), który przymocowany jest do preta (6), przy czym cylinder (12) polaczo¬ ny jest przewodem (13) z cylinderkiem (14), w któ¬ rym znajduje sie tloczek (20) polaczony z dzwignia (21), na której znajduje sie ruchoma szalka (22) polaczona ciegnem (23) poprzez bloczek (24) z ra¬ mieniem tulejki obrotowej (25), polaczonej z pre¬ tem (6), a cylinderek (14) polaczony jest przewo¬ dem (18) poprzez blok rozdzielczy (51) z hydroa- kumulatorem (52), natomiast uklad (II) programu¬ jacy temperature sklada sie z nawrotnego syn¬ chronicznego silnika elektrycznego (56), na które¬ go walku znajduje sie hamulec (57), i termometru stykowego (66) polaczonego z glowica obrotowa poprzez sprzeglo (58), reduktor obrotów (59), kól-KI. 42 k, 34/05 61 562 M 10 p- S Fif2 K*. n PL PL