RU2598981C1 - Device for determining mechanical properties of polymer materials - Google Patents
Device for determining mechanical properties of polymer materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598981C1 RU2598981C1 RU2015124190/28A RU2015124190A RU2598981C1 RU 2598981 C1 RU2598981 C1 RU 2598981C1 RU 2015124190/28 A RU2015124190/28 A RU 2015124190/28A RU 2015124190 A RU2015124190 A RU 2015124190A RU 2598981 C1 RU2598981 C1 RU 2598981C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- fixed
- movable
- measuring
- deformations
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к испытаниям полимерных материалов на растяжение-сжатие.The invention relates to techniques for testing materials, in particular to tensile-compression testing of polymeric materials.
Известно устройство для измерения неметаллических образцов, преимущественно полимерных на сжатие (патент РФ №2261429 С1; МПК G01N 3/08; опубликован 27.09.2005), включающее механизм нагружения, камеру в виде стакана с крышкой, в которой установлены опора с пазами и пуансон, на верхнем торце которого расположено сферическое углубление, в которое установлено центрирующее средство со сферическим выступом для равномерного распределения давления по площади сечения образца, средство для снятия деформационной характеристики, связанное с узлом регистрации. Механизм нагружения выполнен из каркаса, в котором установлен разгружающий двигатель, жестко связанный с площадкой, на которой установлены разгружающие стержни, проходящие через верхние отверстия в каркасе, а на каркасе между этими стержнями установлен нагружающий двигатель со стержнями нагружения, на которые опираются съемные нижний и верхний дополнительный грузы, подвеска рабочей площадки через петлю навешивается на верхний рычаг системы рычагов с соотношением плеч рычага 1:10, выполненный в форме вилки, огибающей рабочий стержень пуансона, шарнирно закрепленный на верхней опоре станины и связанный шарнирно через тягу, на которой жестко закреплен уравновешивающий груз, с нижним рычагом, с соотношением его плеч 5:1, который шарнирно закреплен на нижней опоре станины и связан с рабочим стержнем шарнирным соединением, нижний конец которого имеет цилиндрический наконечник со сферическим выступом, упирающимся в углубление на пуансоне, выполненным для равномерного распределения давления по площади сечения образца.A device is known for measuring non-metallic samples, mainly compression polymers (RF patent No. 2261429 C1; IPC G01N 3/08; published September 27, 2005), including a loading mechanism, a chamber in the form of a glass with a lid, in which a support with grooves and a punch are installed, at the upper end of which there is a spherical recess in which a centering means with a spherical protrusion is installed for uniform distribution of pressure over the cross-sectional area of the sample, means for removing the deformation characteristics associated with the recording unit . The loading mechanism is made of a frame, in which a unloading motor is installed, rigidly connected to the platform on which the unloading rods are installed, passing through the upper holes in the frame, and on the frame between these rods there is a loading motor with loading rods, on which the removable lower and upper additional loads, the suspension of the platform through the loop is hung on the upper lever of the lever system with a lever ratio of 1:10, made in the form of a fork, enveloping the working rod pu anson, pivotally mounted on the upper support of the bed and connected pivotally through a rod on which the balancing load is rigidly fixed, with the lower lever, with a ratio of its shoulders 5: 1, which is pivotally mounted on the lower support of the bed and connected to the working rod by a swivel joint, lower end which has a cylindrical tip with a spherical protrusion, abutting in the recess on the punch, made for uniform distribution of pressure over the cross-sectional area of the sample.
Известно устройство для определения механических свойств полимерных материалов (патент РФ №934308; МПК G01N 3/36; опубликован 07.06.82, бюллетень №21), ближайшее по технической сущности и принятое за прототип, в котором содержится термокриокамера, размещенные в ней подвижный и неподвижный захваты для образца, механизм деформации образца и измерительные средства. Механизм деформации образца выполнен в виде магнитогидродинамического насоса и сообщенных с ним двух гидродвигателей, один из которых связан с подвижным захватом. Механизм деформации образца размещен внутри термокриокамеры, а гидродвигатели выполнены в виде сильфонов.A device is known for determining the mechanical properties of polymeric materials (RF patent No. 934308; IPC G01N 3/36; published 07.06.82, bulletin No. 21), the closest in technical essence and taken as a prototype, which contains a thermocryocamera, which are movable and stationary in it sample grips, sample deformation mechanism and measuring instruments. The deformation mechanism of the sample is made in the form of a magnetohydrodynamic pump and two hydraulic motors in communication with it, one of which is associated with a movable gripper. The deformation mechanism of the sample is placed inside the thermocryocamera, and the hydraulic motors are made in the form of bellows.
Однако известное устройство не может обеспечить требуемой точности определения механических свойств образцов, из-за жесткой базы измерения деформаций испытуемого образца и замера усилий механизма деформации.However, the known device cannot provide the required accuracy in determining the mechanical properties of the samples, due to the rigid base for measuring the deformations of the test sample and measuring the forces of the deformation mechanism.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении точности измерения деформации испытуемого образца.The technical result, which the invention is aimed at, is to increase the accuracy of measuring the deformation of the test sample.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения механических свойств полимерных материалов, содержащем термокриокамеру, размещенные в ней подвижный и неподвижный захваты для образца, механизм деформации образца, выполненный в виде магнитогидродинамического насоса и сообщенных с ним двух гидродвигателей в виде сильфонов, один из которых сообщен с узлом крепления подвижного захвата, измерительное средство для замера усилий и деформаций, новым является то, что узел крепления подвижного захвата включает в себя стержень с возможностью перемещения по направляющим цилиндрической формы, зафиксированным в пространстве с помощью стойки, один конец стержня сообщен с сильфоном, а другой - с подвижным захватом, при этом стержень проходит через рамку с установленным в ней ползуном, с возможностью передачи информации гибкой пластине для замера деформаций, один конец которой закреплен к рамке, а другой конец жестко закреплен к основанию камеры с помощью кронштейна.The technical result is achieved by the fact that in the device for determining the mechanical properties of polymeric materials containing a thermocryocamera, movable and fixed captures for the sample are placed in it, the deformation mechanism of the sample, made in the form of a magnetohydrodynamic pump and two hydraulic motors in the form of bellows connected to it, one of which communicated with the mount mount of the movable gripper, a measuring tool for measuring forces and deformations, new is that the mount mount of the movable gripper includes rye with the ability to move along cylindrical guides fixed in space using a stand, one end of the rod is in communication with a bellows, and the other with a movable gripper, while the rod passes through a frame with a slider installed in it, with the possibility of transmitting information to a flexible plate for measuring deformations, one end of which is fixed to the frame, and the other end is rigidly fixed to the base of the camera using a bracket.
Направляющие цилиндрической формы, обеспечивающие прямолинейное движение стержня, состоят из резьбовой крышки, с опорной поверхностью которой связана пружина, ограниченная пластиной-толкателем и роликом.Guides of cylindrical shape, providing rectilinear movement of the rod, consist of a threaded cover, with a supporting surface of which is connected a spring limited by a pusher plate and a roller.
На фиг. 1 представлена схема устройства для определения механических свойств полимерных материалов.In FIG. 1 shows a diagram of a device for determining the mechanical properties of polymeric materials.
На фиг. 2 представлен узел крепления подвижного захвата (вид с боку).In FIG. 2 shows the attachment point of the movable gripper (side view).
На фиг. 3 представлен узел крепления подвижного захвата (вид спереди).In FIG. 3 shows the attachment unit of the movable gripper (front view).
На фиг. 4 представлен узел крепления подвижного захвата (в сечении).In FIG. 4 shows the attachment point of the movable gripper (in cross section).
На фиг. 5 представлена схема гибкой пластины.In FIG. 5 is a diagram of a flexible plate.
Устройство содержит (фиг. 1) термокриокамеру 1, размещенные в ней узел крепления испытуемого образца 2, узел крепления подвижного захвата 3, механизм деформации образца 4, который выполнен в виде магнитогидродинамического насоса 5, канал 6 которого заполнен электропроводящей жидкостью, в качестве которой используется жидкий металл. Магнитогидродинамический насос 5 сообщен с двумя гидродвигателями, которые выполнены в виде сильфонов 7, причем последний связан с узлом крепления подвижного захвата 3. В термокриокамере размещены измерительные средства, в качестве которых используется датчик силы 8 для замера усилий и пластина гибкая 9 для замера деформаций. Термокриокамера закреплена на основании 10 с помощью винтов 11.The device contains (Fig. 1) a
Узел крепления испытуемого образца 2 состоит из подвижного 12 и неподвижного захватов 13. Испытуемый образец 14 закрепляется в захваты 12, 13 с помощью штифтового соединения (штифт 15, гайка 16, шайба 17) по меткам, определяющим положение кромок таким образом, чтобы продольные оси захватов и ось образца совпадали между собой и направлениям движения подвижного захвата.The attachment site of the test sample 2 consists of a movable 12 and
Узел крепления подвижного захвата 3 (фиг. 1) включает в себя гибкую пластину 9, закрепленную в кронштейне 18, с помощью стягивающих болтов 19, направляющие цилиндрической формы 21, внутри которых установлен стержень 22 с помощью винтов. Стержень с одной стороны сообщен с сильфоном 7, с другой стороны - с подвижным захватом 12 с помощью резьбового соединения 23. Кронштейн 18, в свою очередь, закреплен к основанию 10 с помощью анкерных болтов 20. Направляющие цилиндрической формы 21 (фиг. 4) состоят из резьбовой крышки 24, с опорной поверхностью которой связана пружина 25, которая ограничена пластиной-толкателем 26 и роликом 27. Фиксирование положения направляющих цилиндрической формы 21 (фиг. 2) в пространстве обеспечивается с помощью стойки 28. Она закреплена к основанию 10 с помощью винтов.The attachment unit of the movable gripper 3 (Fig. 1) includes a
На конец гибкой пластины 9 (фиг. 5) приварена втулка 29, которая, в свою очередь, устанавливается на рамку 30 резьбовым соединением. На пластину 9, для замера деформаций образца, приклеивается тензодатчик проволочный 31.At the end of the flexible plate 9 (Fig. 5), a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Испытуемый образец 14 (фиг. 1) закрепляют в захватах 12, 13, затем включают термокриокамеру 1 и задают требуемый температурный режим испытаний (23±2)°С и относительную влажность (50±5)%. Для деформации образца 14 подают на обмотку возбуждения магнитогидродинамического насоса 5 управляющий электрический сигнал, который вследствие взаимодействия электромагнитного поля обмотки с заполняющим канал 6 жидким металлом, преобразуется в механические перемещения торцов сильфонов 7 и стержня 22, который передает усилие от механизма деформации 4 на испытуемый образец 14 и вызывает изгиб гибкой пластины 9. Линейное перемещение стержня 22 осуществляется следующим образом: (фиг. 4) с помощью резьбовой крышки 24 создается напряжение на пружину 25. Пластина-толкатель 26 передает усилие от пружины 25 на ролик 27, равномерно распределяя усилие по образующей. Ролик 27, в свою очередь, обеспечивает прямолинейное движение стержня 22. Вместе с торцами сильфонов 7 (фиг. 1) и со стержнем 22 перемещается подвижный захват 12 узла крепления испытуемого образца 2, вызывая деформацию образца 14. При деформировании исследуемого образца 14 гибкая пластина 9 изгибается вместе с рамкой 30, которая передает усилие механизма деформации 4 на испытуемый образец 14. Внутри рамки 30 помещен ползун, который передает гибкой пластине 9 информацию для замера деформаций испытуемого образца. При изгибе гибкой пластины 9 меняются показания тензодатчика 31. Тензодатчик 31 преобразует величину продольной деформации испытуемого образца 14 в удобный для исследователя сигнал. При изгибе гибкой пластины 9 кронштейн 18 обеспечивает устойчивое поведение пластины 9. Датчик силы 8 обеспечивает измерение усилия, действующего на испытуемый образец 14.The test sample 14 (Fig. 1) is fixed in the
Применение в узле крепления подвижного захвата гибкой пластины, для замера деформаций, позволяет отказаться от жесткой базы измерения, что повышает точность измерения продольной деформации образца.The use of a flexible plate in the mount of the movable gripper for measuring deformations makes it possible to abandon a rigid measurement base, which increases the accuracy of measuring the longitudinal deformation of the sample.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124190/28A RU2598981C1 (en) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | Device for determining mechanical properties of polymer materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124190/28A RU2598981C1 (en) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | Device for determining mechanical properties of polymer materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2598981C1 true RU2598981C1 (en) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015124190/28A RU2598981C1 (en) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | Device for determining mechanical properties of polymer materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2598981C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU304455A1 (en) * | DEVICE FOR DETERMINATION OF RESIDUAL DEFORMATIONS OF ELASTIC CONSTRUCTION ELEMENTS | |||
SU934308A1 (en) * | 1980-08-05 | 1982-06-07 | Институт механики сплошных сред Уральского научного центра АН СССР | Device for determining mechanical properties of polymeric materials |
SU1041913A1 (en) * | 1982-03-12 | 1983-09-15 | Воронежский Политехнический Институт | Elastomer relaxation characteristic determination device |
US6598486B2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-07-29 | Enduratec Systems Corporation | Portable device for testing the shear response of a material in response to a repetitive applied force |
-
2015
- 2015-06-22 RU RU2015124190/28A patent/RU2598981C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU304455A1 (en) * | DEVICE FOR DETERMINATION OF RESIDUAL DEFORMATIONS OF ELASTIC CONSTRUCTION ELEMENTS | |||
SU934308A1 (en) * | 1980-08-05 | 1982-06-07 | Институт механики сплошных сред Уральского научного центра АН СССР | Device for determining mechanical properties of polymeric materials |
SU1041913A1 (en) * | 1982-03-12 | 1983-09-15 | Воронежский Политехнический Институт | Elastomer relaxation characteristic determination device |
US6598486B2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-07-29 | Enduratec Systems Corporation | Portable device for testing the shear response of a material in response to a repetitive applied force |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6679124B2 (en) | Statistically rigid and dynamically compliant material testing system | |
AU2001265372A1 (en) | Statistically rigid and dynamically compliant material testing system | |
CN103954262A (en) | Device for measuring radial deformation of cylindrical test piece | |
US20180321216A1 (en) | Friction testing apparatus and method | |
CN103353429A (en) | Simple test-piece fatigue testing machine | |
CN209910636U (en) | Contact pin type surface roughness measuring device suitable for bar and pipe | |
CN105606453A (en) | Experimental test system for axial compression property of large-size composite lenticular tube | |
CN111024605A (en) | Stepless pressure regulating friction coefficient measuring instrument | |
CN206440543U (en) | A kind of multiaxial experiment stretching-machine | |
CN111413360A (en) | In-situ stress corrosion test device for X-ray microscope | |
CN103293065A (en) | Outward bending testing device of microstructural mechanical property sheet | |
RU2598981C1 (en) | Device for determining mechanical properties of polymer materials | |
CN110940586A (en) | Device and method for detecting response time of magnetorheological elastomer | |
RU2010139689A (en) | METHOD FOR DETERMINING MECHANICAL CHARACTERISTICS OF RODS FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) | |
RU160927U1 (en) | INSTALLATION FOR TESTING FOR FLAT OF FLAT SAMPLES WHEN BENDING | |
CN109900547A (en) | A kind of horizontal press | |
CN201449358U (en) | Creep testing machine | |
RU2012108467A (en) | METHOD FOR DETERMINING MECHANICAL CHARACTERISTICS OF SEWING MATERIALS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2655032C1 (en) | Cord tension determinating device | |
RU104718U1 (en) | TESTING MACHINE FOR MECHANICAL TESTS OF BUILDING MATERIALS | |
CN212059993U (en) | In-situ stress corrosion test device for X-ray microscope | |
RU100255U1 (en) | STAND FOR TEST OF REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR CROSS BENDING WITH STATIC LOADING | |
CN104458228B (en) | External limit actuator | |
RU2692130C2 (en) | Test installation of reversible friction | |
RU2532588C2 (en) | Strain gauge for measurement of longitudinal and transverse deformation of specimen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180623 |