RU2390000C1 - Installation for tensile testing plastic materials - Google Patents
Installation for tensile testing plastic materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390000C1 RU2390000C1 RU2008133915/28A RU2008133915A RU2390000C1 RU 2390000 C1 RU2390000 C1 RU 2390000C1 RU 2008133915/28 A RU2008133915/28 A RU 2008133915/28A RU 2008133915 A RU2008133915 A RU 2008133915A RU 2390000 C1 RU2390000 C1 RU 2390000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- testing
- installation
- materials
- plastic materials
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытательной техники, предназначенной для испытаний пластиковых материалов на растяжение.The invention relates to the field of testing equipment intended for tensile testing of plastic materials.
Известна установка для испытаний листовых материалов на растяжение [1], используемая для испытаний тонких листовых пластмассовых материалов (толщина листа не менее 1 мм), в зажимах которой закрепляют образец с нанесенными на него метками для измерения удлинения, выдерживают (кондиционируют) не менее 16 часов при температуре 23±2°С и относительной влажности 50+5%, а затем разрывают при скорости от 100 до 500 мм/мин, замеряя при этом усилия предела текучести и разрыва, используя измеритель усилий разрыва.A known installation for testing sheet materials in tension [1], used for testing thin sheet plastic materials (sheet thickness of at least 1 mm), in the clamps of which a sample is fixed with marks applied to it to measure elongation, is held (conditioned) for at least 16 hours at a temperature of 23 ± 2 ° C and a relative humidity of 50 + 5%, and then tear at a speed of 100 to 500 mm / min, while measuring the yield strength and tensile strength using a tensile strength meter.
Недостатками являются невозможность испытаний нитевидных образцов тоньше 1 мм и невозможность снятия температурных кривых текучести и прочности образцов (не предусматривается их охлаждение).The disadvantages are the impossibility of testing filamentary samples thinner than 1 mm and the inability to take temperature curves of fluidity and strength of the samples (their cooling is not provided).
Также известна установка для испытаний листовых материалов на растяжение - «Тиратест 2300» [2], которая содержит термостатирующую емкость в виде герметичной темперирующей камеры, соединенной с сосудом Дьюара с охлаждающей жидкостью, например с жидким азотом. Образец размещен внутри камеры в вертикальном положении с зажимами.Also known installation for testing sheet materials in tension - "Tiratest 2300" [2], which contains a thermostatic tank in the form of a sealed tempering chamber connected to a Dewar vessel with a cooling liquid, such as liquid nitrogen. The sample is placed inside the chamber in an upright position with clamps.
Недостатками являются: закрепление образца в вертикальном положении, обуславливающие большой объем и герметичность камеры, значительный расход жидкого азота, который наиболее часто используют в качестве охлаждающей жидкости, большое время для проведения одного замера, большую стоимость испытаний тонких образцов с толщиной листа 0,1-0,5 мм.The disadvantages are: fixing the sample in an upright position, causing a large volume and tightness of the chamber, significant consumption of liquid nitrogen, which is most often used as coolant, a long time for one measurement, the high cost of testing thin samples with a sheet thickness of 0.1-0 5 mm.
Наиболее близким из аналогов - прототипом является установка для испытаний пластиковых материалов на растяжение, которая предназначена для испытаний листовых материалов [3] или [4] и содержит механизм нагружения образца с элементами крепления образца в виде зажимов, термостатирующую емкость с охлаждающей жидкостью, измеритель усилий разрыва и измеритель температур, причем термостатирующая емкость выполнена в виде кюветы из материала с низкой теплопроводностью и низкой теплоемкостью, зажимы образца размещены горизонтально как и кювета, а механизм нагружения образца выполнен в виде лебедки, трос которой прикреплен к одному из зажимов образца для обеспечения его перемещения относительно второго зажима через измеритель усилий разрыва, выполненный в виде динамометра с фиксатором усилий разрыва.The closest of the analogues - the prototype is an installation for testing plastic materials in tension, which is designed to test sheet materials [3] or [4] and contains a mechanism for loading the sample with fastening elements of the sample in the form of clamps, a thermostatic container with coolant, a tensile strength meter and a temperature meter, moreover, the thermostatic container is made in the form of a cuvette made of a material with low thermal conductivity and low heat capacity, the clamps of the sample are placed horizontally as the cuvette, and the loading mechanism of the sample is made in the form of a winch, the cable of which is attached to one of the clamps of the sample to ensure its movement relative to the second clamp through the tear force meter, made in the form of a dynamometer with a clamp of breaking forces.
Недостатками прототипа является невозможность испытаний образцов пластиковых материалов нитевидной формы, так как при применении зажима для закрепления образца, используемого в прототипе, разрыв происходит близко к зажиму, что не дает возможности измерить момент наступления предела текучести и усилие сопротивления разрыву.The disadvantages of the prototype is the inability to test samples of plastic filamentary materials, since when using a clamp to secure the sample used in the prototype, the gap occurs close to the clamp, which makes it impossible to measure the moment of the yield point and the tensile strength.
Задачей изобретения является создание установки для испытаний пластиковых материалов на растяжение из тонких толщиной 0,1-0,5 мм нитевидных пластиков (волокон) в широком диапазоне температур при охлаждении со всех сторон.The objective of the invention is to provide an installation for tensile testing of plastic materials from thin 0.1-0.5 mm thick filamentary plastics (fibers) in a wide temperature range during cooling from all sides.
Технический результат с получением указанных технических данных достигается тем, что в установку для испытаний пластиковых материалов на растяжение, содержащую термостатирующую емкость, механизм нагружения образца с элементами крепления образца, измеритель усилий разрыва и измеритель температур, в отличие от прототипа введен механизм распределения нагрузки, размещенный в термостатирующей емкости, выполненный в виде размещенных между элементами крепления образца барабанов с намотанными на них n витками (где n≥1) образца, преимущественно пластикового нитевидного материала (волокна), при этом поверхность барабана выполнена из материала, эластичность которого не больше эластичности испытуемого материала. Использование механизма распределения нагрузки в виде барабанов позволяет избежать возникновения концентрации напряжения в местах крепления испытуемого образца, причем для предварительного (грубого) определения разрывающих усилий можно ограничиться намоткой 1-2 витков. С увеличением количества витков намотки волокна на барабаны уменьшаются поперечные усилия и усилия на изгиб, действующие на волокно и искажающие результаты замеров разрывающих усилий, т.е. оптимальное количество витков намотки на барабаны 3 и более. Материал поверхности барабана выбирается в соответствии с характеристиками возможных испытуемых образцов. При проведении испытаний в момент нагружения испытуемого образца, он должен скользить по поверхности барабана, чтобы силы трения не влияли на достоверность испытаний, поэтому эластичность поверхности барабана не должна быть больше эластичности испытуемого материала.The technical result with the receipt of the specified technical data is achieved by the fact that in the installation for testing tensile materials of plastic materials containing a thermostatic tank, a sample loading mechanism with sample attachment elements, a tensile strength meter and a temperature meter, in contrast to the prototype, a load distribution mechanism is installed a thermostatic container made in the form of drums placed between the fasteners of the sample with n turns wound on them (where n≥1) of the sample, the advantage a plastic filamentary material (fiber), while the surface of the drum is made of a material whose elasticity is not greater than the elasticity of the test material. Using the load balancing mechanism in the form of drums avoids the occurrence of stress concentration at the points of attachment of the test sample, and for preliminary (rough) determination of tensile forces, it is possible to limit winding 1-2 turns. With an increase in the number of turns of fiber winding onto the drums, the transverse and bending forces acting on the fiber and distorting the results of measurements of tensile forces, i.e. the optimal number of turns of winding on the drums 3 or more. The material of the surface of the drum is selected in accordance with the characteristics of the possible test samples. When testing at the time of loading the test sample, it must slide on the surface of the drum so that friction does not affect the reliability of the tests, so the elasticity of the surface of the drum should not be greater than the elasticity of the test material.
Суть предлагаемого решения поясняется фиг.1-3, на которых приведены:The essence of the proposed solution is illustrated in figures 1-3, which show:
на фиг.1 - вид установки для испытаний пластиковых материалов на растяжение сбоку;figure 1 - view of the installation for testing plastic materials tensile side;
на фиг.2 - вид установки для испытаний пластиковых материалов на растяжение сверху;figure 2 - view of the installation for testing plastic materials in tension from above;
на фиг.3 - вид по разрезу А-А.figure 3 is a view along section aa.
Заявленная установка для испытаний пластиковых материалов на растяжение состоит из термостатирующей емкости в виде заполненной охлаждающей жидкостью кюветы 1, изготовленной из материала с низкой теплопроводностью и низкой теплоемкостью, измерителя температуры 2 охлаждающей жидкости. Кювета 1 жестко прикреплена к основанию 3 и снабжена крышкой 4. Если используется интенсивно испаряющаяся охлаждающаяся жидкость, такая как жидкий азот, в крышке 4 может быть предусмотрено стекло с нанесенными на него рисками для наблюдения за поведением испытуемого образца 5 в момент, когда наступает предел текучести. В другой части крышки 4 выполнена прорезь 6 для перемещения проушины 7, прикрепленной к каретке 8, которая установлена с возможностью перемещения по направляющим 9, для этого снизу каретки предусмотрены полые цилиндры 10, вставленные в направляющие 9, которые прикреплены к стенке кюветы 1.The claimed installation for testing plastic materials in tension consists of a thermostatic tank in the form of a cuvette 1 filled with coolant, made of a material with low thermal conductivity and low heat capacity, a temperature meter 2 of the coolant. The cuvette 1 is rigidly attached to the base 3 and provided with a cap 4. If an intensively evaporating cooling liquid such as liquid nitrogen is used, a cap may be provided in the cap 4 with risks applied to it to monitor the behavior of the
Для измерения усилий разрыва испытуемого образца 5 предназначен пружинный динамометр 11, соединенный тросом 12 с механизмом нагружения образца в виде лебедки 13. Динамометр 11 снабжен перемещающейся стрелкой 14 с фиксатором усилий разрыва в виде ползуна 15. Динамометр 11 зацеплен за выступающую над кюветой проушину 7. На каретке 8 жестко установлены первая проушина для закрепления образца 16 и свободно вращающийся первый барабан 17 для намотки испытуемого образца 5. Вторая проушина для закрепления образца 18 и второй барабан 19 (также свободновращающийся вокруг своей оси) расположены на неподвижной каретке 20, которая жестко прикреплена к стенке кюветы 1. Первая проушина 16 и вторая проушина 18 для закрепления образца имеют смещение относительно центра каретки 8 и центра неподвижной каретки 20 соответственно в разные стороны, для того чтобы испытуемый образец 5 в исследуемой части был перпендикулярно натянут относительно первого барабана 17 и второго барабана 19. Смещение определяется количеством витков и толщиной испытуемого образца 5.To measure the breaking forces of the
Испытание осуществляется следующим образом: испытуемый образец 5 из пластиковых волокон (нитей) толщиной 0,1-0,5 мм произвольного сечения наматывают на первый барабан 17 и второй барабан 19, образуя n витков (где n≥1), и закрепляют соответственно в первой проушине 16 и второй проушине 18 для закрепления образца. Термостатирующая емкость, выполненная в виде кюветы 1, заполняется охлаждающей жидкостью, температура которой измеряется термометром 2.The test is carried out as follows: the
Для измерения усилий разрыва используется пружинный динамометр 11, соединенный тросом 12 с лебедкой 13, которая приводится во вращательное движение вручную или механически. Для точной фиксации усилия при разрыве испытуемого образца 5 используется ползун 15, перемещаемый стрелкой 14 динамометра, при этом ползун 15 в силу горизонтального его расположения не сползает и остается на месте после разрыва образца 5 и возвращения стрелки 14 в нулевое положение. Уровень охлаждающей жидкости незначительно на 5-10 мм превышает уровень расположения образца 5. Испытуемый образец 5 выдерживают 2-3 мин, затем начинают нагружать растягивающим усилием - вращением лебедки 13; под воздействием натяжения троса 12 через динамометр 11, зацепленный за проушину 7 на каретке 8, обеспечивающей перемещение первой проушины для закрепления испытуемого образца 16 и первого барабана 17, усилие передается на испытуемый образец 5, и он растягивается. Стрелка 14 динамометра перемещается, фиксируя величину усилия при наступлении предела текучести и предела прочности на разрыв и воздействуя на ползун 15, который в момент разрыва остается на отметке, соответствующей усилию разрыва образца 5, и регистрируется визуально или с помощью записывающего устройства, тогда как стрелка 14 возвращается на нулевую отметку.To measure the breaking forces, a spring dynamometer 11 is used, connected by a cable 12 to a winch 13, which is rotationally driven manually or mechanically. To accurately record the force at break of the
Использование заявленной установки дает возможность уменьшить время испытаний нитей в 10-15 раз, повысить эффективность испытаний и увеличить чувствительность испытаний в момент ручного нагружения нитевидных материалов, а главное возможность проведения экспресс испытаний нитевидных материалов.Using the inventive installation makes it possible to reduce the time of testing the threads by 10-15 times, increase the efficiency of the tests and increase the sensitivity of the tests at the time of manual loading of the filamentary materials, and most importantly the ability to conduct express tests of filamentary materials.
Источники информацииInformation sources
1. ГОСТ 11150-84. «Металлы. Испытания на растяжение при пониженных температурах»1. GOST 11150-84. “Metals. Tensile tests at low temperatures "
2. RU 2089873 С1, G01N 3/08, 10.09 1997.2. RU 2089873 C1, G01N 3/08, 10.09 1997.
3. ГОСТ 11262-80. Пластмассы. Метод испытания на растяжение.3. GOST 11262-80. Plastics. Tensile test method.
4. Устройство для испытания на прочность. Тирастер 2300. Тюрингер Индустриверк, Рауэнштайн, ГДР, 1989 - прототип.4. A device for testing the strength. Tiraster 2300. Thuringer Industrialverk, Rauenstein, East Germany, 1989 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133915/28A RU2390000C1 (en) | 2008-08-18 | 2008-08-18 | Installation for tensile testing plastic materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133915/28A RU2390000C1 (en) | 2008-08-18 | 2008-08-18 | Installation for tensile testing plastic materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008133915A RU2008133915A (en) | 2010-02-27 |
RU2390000C1 true RU2390000C1 (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42127485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008133915/28A RU2390000C1 (en) | 2008-08-18 | 2008-08-18 | Installation for tensile testing plastic materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2390000C1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104568586B (en) * | 2015-01-08 | 2017-02-22 | 东南大学 | Structure for testing breaking strength of film material |
-
2008
- 2008-08-18 RU RU2008133915/28A patent/RU2390000C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008133915A (en) | 2010-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7500385B2 (en) | System for in-situ optical measurement and sample heating during rheometric measurements | |
CN211262376U (en) | Soft package lithium ion battery gas production testing arrangement | |
RU2390000C1 (en) | Installation for tensile testing plastic materials | |
KR20120008123A (en) | Method technology of non-destructive life prediction of aged overhead conductor | |
CN203024915U (en) | Optical torsion testing device | |
RU2227282C1 (en) | Sheet material tensile tester | |
CN209945904U (en) | Thermal extension test device | |
CN201429483Y (en) | Optical glass stress measuring device | |
RU133301U1 (en) | STAND FOR TESTING AND DETERMINING THE PHYSICAL PARAMETERS OF AN OPTICAL CABLE | |
US8152364B2 (en) | Method for measuring the creep of a thin film inserted between two rigid substrates, with one cantilever end | |
US2645935A (en) | Beam loader apparatus | |
US2834204A (en) | Filament clamp and tensile tester | |
US3570307A (en) | Tensiometer | |
Kolz | Applications in material science and cultural heritage | |
RU2772065C1 (en) | Method for measuring the adhesion of ice to surfaces made of different materials and research module for implementation thereof | |
EP4166927A1 (en) | Device for determining the coefficient of dynamic friction of flexible planar and/or linear structures and a method for determining the coefficient of dynamic friction | |
JP3565404B2 (en) | Method and apparatus for testing cracking of coating film | |
RU2164676C1 (en) | Plant for diagnosis of bearing capacity of surface layers of article | |
Braginskii et al. | Modified method of constructing the thermomechanical curves of polymer films | |
RU52485U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMODYNAMIC TESTS OF BIOPOLYMERS | |
SU851193A1 (en) | Device for measuring solid material viscoelastic characteristics | |
Konecki et al. | DURAMETR-A New Stand for Estimating the Durability of Textiles | |
SU129055A1 (en) | Installation for investigating the effect of slip speed on frictional force and actual contact area | |
RU1789916C (en) | Method of diagnosis of neck in a deformed specimen of austenite steel | |
SU1163198A1 (en) | Method of strength testing of materials under bending |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130819 |