SU1062568A1 - Устройство дл определени в зкоупругих характеристик стекл нных волокон - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕН ВЯЗКОУПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТЕКЛЯ НЫХ ВОЛОКОН, содержащее колебател ную систему, неподвижный и подвижный зажимы .дл  креплени  исследуемого образца, систему возбуждени  и регистрации колебаний, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , подвижный зажим выполнен в виде трехкоординатной крестовины, на одном плече которой расположена оптическа  шторка регистрирующего фотопреобразовател , а на другом, жестко закрепленном по отношению к перво- му, сердечники т говчх электромагнитов системы возбуждени  крутильных колебаний, причем регистрирующий фотопреобразователь и т говые электромагниты системы возбуждени  крутильных колебаний установлены на подвижном диске.

Description

Изобретение относитс  к устройсвам дл  определени  в экоупругих характеристик стекл нных волокон и может быть использовано дл  научных исследований структуры этих волокон.

Известен записывающий торсионный ма тник, состо щий из колебательной системы, куда составной частью входит исследуемый образец эластомера или другой массивный образец и система съема информации Период колебаний колебательной системы определ етс  массой инерционного диска, закрепленного на колебательной системе l .

Однако недостаточна  точность измерени  вследствие наличи  начального трени  в механических узлах преобразовани  угла закручивани  исследуемого образца в электрический сигнал не позвол ет исследовать на этом ма тнике стекл нные волокна, толщина которых составл ет 25 - 100 мк.

Известно также устройство дл  измерени  внутреннего трени  и модул  сдвига материалов, содержащее крутильный ма тник, включающий дл  установки образца нижний и верхний зажимы и жестко соединенное с последним инерционное тело, магнитную подвеску, состо щую из электромагнита и регул тора тока системы компенсацией и продольных усилий, содержащий элемент сравнени  и, подключенный к нему задатчик напр жени  и датчик обратной св зи, и средства возбуждени  и регистрадии колебаний, Нижни ; зажим установлен с возможностью вертикального перемещени  и снабжен ис-полнительным механизмом этого перемещени  2 .

Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени  внутреннего трени  и модул  сдвига стекл нных волокон, вызванна  наличием жестк закрепленного инерционного груза, который загрубл ет всю колебательную систему. Кроме того, на точност измерени  вли ет невозможность углового перемещени  систем возбуждени  и регистрации колебаний стекл нного образца,.который скручиваетс  в ходе эксперимента при изменении температуры в результате отжига на угол 360° . -Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  определени  в экоупругих характеристик стекл нных волокон, содержащее колебательную систему, неподвижный и подвижный зажимы дл  креплени  исследуемого образца, систему возбуждени  и. регистрации колебаний 3j .

Недостатком устройства  вл етс  пониженна  точность измерений.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  в зкоупругих характеристик стекл нных волокон. 5 Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  определени  в зкоупругих характеристик стекл нных волокон, содержащем колебательную систему, неподвижный и 10 подвижный зажимы дл  креплени 

исследуемого образца, систему возбуждени  и регистрации колебаний, подвижный зажим выполнен в виде трехкоординатной крестовины, на одном 5 плече которой расположена оптическа  шторка регистрирующего фотопреобразовател , а на другом, жестко закрепленном по отношению к первому , сердечники т говых электро0 магнитов системы возбуждени  крутильных колебаний, причем регистрирующий фотопреобразователь и т говые электромагниты системы возбуждени  крутильных колебаний уста5 новлены на одном подвижном диске. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из основани  1, на котором закреплена центрирующа  опора 2, подвижного диска 3, на котором размещены фотопреобразователь 4 системы регистрации колебаний в т говые электромаг .ниты 5 системы возбуждени  крутильных колебаний, неподвижного 5 зажима 6,исследуемого волокна 7,

подвижного трехкоординатного крестообразного зажима 8, на одном плече которого расположена оптическа  шторка 9 регистрирующего фотопреобразо0 вател  с УЕ)авновешивающим противове . сом 10, а на другом плече расположены сердечники 11 т говых электромагнитов системы возбуждени  крутильных колебаний. Подвижный диск при- 5 водитс  в движение электродвигателем 12 со шкивом на валу 13. Сигнал с выхода фотопреобразовател  подаетс  на устройство 14 его обработки и на блок 15 автоматической П подстройки нулевого уровн  фотопреобразовател .

Устройство работает следующим образом.

При подаче напр жени  на т говые

5 электромагниты 5 подвижный трехкоординатный крестообразный зажим 8 поворачиваетс  на некоторый угол. При этом оптическа  шторка 9 регистрирующего фотопреобразовател  4, вхо0 д  в зазор этого преобразовател , мен ет степень засветки фотопреобразовател , вьщава  тем самым информацию о в зкоупругих характеристиках исследуемого образца 7 на уст5 ройствр 14 обработки. При сн тии напр жени  с т говых электромагнитов под:,Блжный трехкоординатный крестообразный зажим 8 начинает совершать сво бодно затухакхцие крутильные колебани степень затухани  которых зависит от в зкоупругих характеристик исследуемого стекл нного волокна.Трехкоординатный крестообразный зажим выполн етс  из проволок и, поэтому его весом можно пренебречь и, поэтому частота свободно затухающих колебаний  вл етс  собственной частотой исследуемого стекл нного волокна 7.

Начальна  степень вхождени  оптической шторки 9 в зазор фотопреобразовател  4 определ ет нулевой уровень этого фотопреобразовател  относительно которого и происходит колебание подвижного зажима 8. В процессе температурного

эксперимента стекл нное волокно в результате отжига внутренних напр жений скручиваетс  в ту или

другую сторону, поворачива  тем самым подвижный зажим 8, а следовательно и мен   степень вхождени  оптической шторки 9 в зазор фотопреобразовател  4 и измен  ., тем самым нулевой уровень и ннос  существенную погрешность в измерени в зкоупругих характеристик исследуемых стекл нных волокон, Чтобь избежать этого, начальна  степень . вхождени  оптической шторки 9 в зазор фотопреобразовател  4 задаетс  в блоке 15 автоматической подстройки нулевого уровн . При изменении степени вхождени  оптической шторки 9 в зазор фотопреобраэовател  4 в невозбужденном состо нии колебательной системы, блоке 15 автоматической подстройки нулевого уровн  вырабатываетс  сигнал рассогласовани , который подаетс  на двигатель 12, привод  его в движение. и, поворачива  посредством шкива 13 подвижный диск 3, возвраща  тем самым положение оптической шторки 9 в зазоре фотопреобразовател  4 к нулевому положению. При этом в фотопреобразователь 4 и т говые электромагниты 5, расположенные на этом диске, повернутс  на один угол вместе с диском, таким образом и угол закручивани  исследуемого стеклйнного образца относительно нуле- , вого уровн  и сам нулевой уровень подстраиваютс  автоматически. Следовательно выполнение нижнего подвижного зажима в виде трехкоопдинатной крестовины, на одном плече которой расположена оптическа  шторка регистрирующего фотопреобразовател , а на другом, жестко закрепленном по отношению к первому , сердечники т говых электромагнитов системы возбуждени  крутильных колебаний и установление регистрирующего фотопреобразовател  и т -говых электромагнитов системы возбуждени  крутильных колебаний на одном подвижном диске выгодно отличает устройство дл  определени  в зкоупругих характеристик стекл нных волокон от. известного.

При изменении температуры в ходе эксперимента происходит закручивание и.сследуемого стекл нного волокна , что приводит к уходу нулевой линии (3° - угол начального вхождени  оптической в зазор фотопреобразовател , oio) и возникновению погрешности измерений (см. таблицу).

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТЕКЛЯННЫХ ВОЛОКОН, содержащее колебатель ную систему, неподвижный и подвижный зажимы .для крепления исследуемого образца, систему возбуждения’ и регистрации колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, подвижный зажим выполнен в виде трехкоординатной крестовины, на одном плече которой расположена оптическая шторка регистрирующего фотопре образователя, а на другом, жестко закрепленном по отношению к первому, сердечники тяговых электромагнитов системы возбуждения крутильных колебаний, причем регистрирующий фотопреобразователь и тяговые электромагниты системы возбуждения крутильных колебаний установлены на подвижном диске.

   ζζζζζί^ о

   N0 СЯ 05 оо /5