SU1167455A1

SU1167455A1 - Device for determining internal stresses in polymeric specimens

Info

Publication number: SU1167455A1
Application number: SU843706026A
Authority: SU
Inventors: Валентина Викторовна Арестова; Владимир Георгиевич Сотников
Priority date: 1984-02-28
Filing date: 1984-02-28
Publication date: 1985-07-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОЛИМЕРНЫХ ОБРАЗЦАХ, содержащее два захвата, один из которых соединен с регистрирующим прибором, отличающеес тем, что,, сцелью повышени точности измерени путем автоматического учета температурных изменений размера образца, в него введены компенсатор, выполненный из материала образца, перва и втора тер« мокамеры с независимыми источниками питани нагревателей, .двуплечий рычаг, с одним из плеч которого соединен, второй захват, причем компенсатор соединен с другим плечом рычага, (Л при этом образец и компенсатор размещены в первой и второй термокамерах, а отношение плеч рычага равно отно-т . щению длины образца к длине компенсатора . а 4ib СЛ СПA DEVICE FOR DETERMINING INTERNAL STRESSES IN POLYMERIC SAMPLES, containing two grips, one of which is connected to a recording device, characterized in that the first to improve the accuracy of measurement by automatically taking into account temperature changes in sample size, a compensator made of the sample material is inserted into it and a second ter of a camera with independent power sources of heaters, a lever with one arm which is connected, a second gripper, the compensator being connected to the other arm aha, (L herewith, the sample and the compensator are placed in the first and second heat chambers, and the ratio of the arms of the lever is equal to the ratio of the sample length to the length of the compensator. and 4ib SL

Description

Изобретение относитс к изучению свойств материалов в услови хразлич ных температурных режимов. Известно устройство дл исследова ни твердых полимеров, состо щее из термокамеры, в которой находитс образец в захватах, один из захватов неподвижно закреплен, а второй жестко св зан с динамометром, регист рирующим именлдиес внутренние напр жени в образце при нагреве J. Недостатком этого устройства вл етс то, что при его использовании вы вл ютс внутренние напр жени , обусловленные той частью остаточной деформации, на которую она превышала удлинение за счет нагрева (температурные усадки и напр жени ), К мень , шим напр жени м устройство не чувст вительно. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс установка, состо ща из термокамеры, в которой расположен образец в захватах. ВерхНИИ захват соединен с ходовым винтом механизма деформаций, а нижний - через тарированную пружинускреплен с нагружаКщим винтом механизма нагружени и штоком, шарнирно св занным с двуплечим контактным рычагом , с помощью которого осуществл етс набор усилий на пружине и передача заданного усили на образец 2 Однако с помощью известного устройства нельз задать температурные перепады и фиксировать возникающие при этом механические напр жени , обусловленные наиболее опасными деформаци ми раст жени , возникающими за счет неодинаковых коэффициентов линейного расширени соседних участков в издели х, так как все измерени провод т в одной термокамере н на одном образце. Кроме того, :Данна установка имеет недостаточную точность. Цель изобретени - повьшгение точности измерени путем учета температурных изменений размера полимерного образца. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл определени внутренних напр жений в полимерных образцах, содержащее два захвата, один из которых соединен с регистрирующим прибором, введены компенсатор , выполненный из материала образ ца, перва и втора термокамеры с независимыми источниками питани нагревателей, двуплечий рычаг, с одним из плеч которого соединен второй захват, причем компенсатор соединен с другим плечом рычага, при этом образец и компенсатор разм щены в первой и второй термокамерах, а отношение плеч рычага равно отношению длины образца к длине компенсатора . На чертеже изображено устройство. Устройство состоит из двух термокамер 1 и 2, причем в термокамере 1 расположен образец 3 с захватами 4 и 5, ав термокамере 2 находитс компенсатор 6, выполненный из того же материала, что и образец 3. Захват 4 шарнирно св зан с одним концом двуплечего рычага 7, установленного на опоре 8, дел щей двуплечий рычаг на плечи L и Lj. На другом конце двуплечего рычага 7 имеетс упор 9, опирающийс на компенсатор 6. Между компенсатором 6 и упором 9 дл распределени давлени упора по всей поверхности компенсатора 6 расположена жестка металлическа пластина 10. Захват 5 жестко св зан с ходовым винтом 11 механизма 12 деформаций и регистрирующим прибором 13, выполненным в виде весов рычажного типа. С целью уменьшени удельного давлени на контрольньй компенсатор 6 площадь его верхней поверхности под пластиной 10 превышает в двадцать раз площадь поперечного сечени образца 3. Нагреватели 14 и 15 термокамер 1 и 2 имеют каждый свой источник 16 и 17 питани . Устройство работает следующим образом . При определении внутренних напр жений в полимерном образце 3 его помещают в термокамеру 1. При этом фиксируют положение верхнего захвата 5 с помощью ходового винта 11 механизма 12 деформаций, например талреп. Перед началом исследова1Л1й в компенсаторе 6 путем его отжига обеспечены нулевые деформации и внутренние напр жени . В процессе эксперимента температуру в обеих термокамерах 1 и 2 повышают с посто нной скоростью и довод т до рабочей. При нагреве компенсатор 6 из того же полимера.The invention relates to the study of the properties of materials under different temperature conditions. A device for investigating solid polymers is known, consisting of a heat chamber in which the sample is located in the grips, one of the grips is fixedly fixed, and the second is rigidly connected to a dynamometer that registers the internal stresses in the sample during heating J. The disadvantage of this device is When using it, internal stresses due to the part of the residual deformation, by which it exceeded the elongation due to heating (temperature shrinkage and stress), are found, K, which is less stress roystvo is not sensitive. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is the installation consisting of a heat chamber in which the sample is located in the grippers. The upper grip is connected to the spindle of the deformation mechanism, and the lower grip is connected via a calibrated spring with a load. The screw of the loading mechanism and a rod pivotally connected to the two shoulders contact arm, with which the set force is set on the sample 2 However, using the known device cannot set temperature differences and fix the resulting mechanical stresses caused by the most dangerous deformations of the strain arising due to different ovyh coefficients of linear expansion in the adjacent portions of articles, since all the measurement is carried out in a heat chamber at one sample n. In addition,: This installation has insufficient accuracy. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by taking into account temperature changes in the size of the polymer sample. This goal is achieved in that a device for determining internal stresses in polymer samples containing two grips, one of which is connected to a recording device, includes a compensator made of sample material, the first and second heat chambers with independent power sources of heaters, a two-arm lever , with one of the arms of which the second gripper is connected, the compensator being connected to the other lever arm, while the sample and the compensator are softened in the first and second heat chambers, and the ratio of the lever arms is sample relative to the length of the compensator. The drawing shows the device. The device consists of two heat chambers 1 and 2, where sample 3 with grips 4 and 5 is located in heat chamber 1, and heat chamber 2 has a compensator 6 made of the same material as sample 3. The gripper 4 is hinged to one end of the two arms 7, mounted on support 8, which divides the two shoulders lever on the shoulders L and Lj. At the other end of the double-arm lever 7 there is a stop 9 supported on the compensator 6. A rigid metal plate 10 is located between the compensator 6 and the stop 9 to distribute the pressure of the stop over the entire surface of the compensator 6. The gripper 5 is rigidly connected with the driving screw 11 of the deformation mechanism 12 and registering device 13, made in the form of weights lever type. In order to reduce the specific pressure on the test compensator 6, its upper surface area under the plate 10 is twenty times the cross-sectional area of sample 3. The heaters 14 and 15 of heat chambers 1 and 2 each have their own source 16 and 17 of power. The device works as follows. When determining the internal stresses in the polymer sample 3, it is placed in the heat chamber 1. At the same time, the position of the upper gripper 5 is fixed with the help of the lead screw 11 of the deformation mechanism 12, for example, the lanyard. Before the start of the study in the compensator 6, zero deformations and internal stresses are provided by annealing it. In the course of the experiment, the temperature in both heat chambers 1 and 2 is increased at a constant rate and brought to working temperature. When heated compensator 6 from the same polymer.

3131

что и образец 3, расшир етс и перемещает упор 9 двуплечего рычага 7 вверх, второй конец двуплечего рычага 7, шарнирно св занный с захватом 4, опускаетс .-За счет вьтолненногоas sample 3, it expands and moves the support 9 of the two shoulders lever 7 up, the second end of the two shoulders lever 7, which is pivotally connected to the claw 4, is lowered.

L-, Ifi соотношени -гр- - -«- величина пере 2 аL-, Ifi ratios-gr- - - "- the value of pe 2 a

мещени второго конца двуплечего рычага 7 равна относительному удлинению размера образца при нагреве. При определении имеющихс внутренних напр жений в образце 3 температура в термокамерах 1 и 2 доводитс с посто нной скоростью до одинаковой величины. В данном случае существует разница в температурных расширени х компенсатора 6 и испытуемого образ да 3, в результате чего захват 5 стр митс вьйти из исходного положени .The placement of the second end of the two shoulders arm 7 is equal to the relative elongation of the sample size during heating. In determining the internal stresses in sample 3, the temperature in heat chambers 1 and 2 is adjusted at a constant rate to the same value. In this case, there is a difference in the temperature expansions of the compensator 6 and the test image and 3, resulting in the capture of 5 strms from the initial position.

7455 .47455 .4

Дл поддержани захвата 5 в исходном положении, зафиксированном с помощью ходового винта 11 механизма 12 деформаций , требуетс усилие, равное имеющимс внутренним напр жени м. Которое фиксируетс прибором 13.To maintain the gripper 5 in its initial position, fixed by means of the lead screw 11 of the deformation mechanism 12, a force equal to the available internal stresses is required. Which is fixed by the device 13.

Если величина имеющихс внутрен . них напр жений в образце 3 равна нулю, то относительное удлинение.компенсатора 6 равно относительному удлинению образца 3, и захват 5 находитс в исходном положении. Регистрирующий прибор 13 показывает нуль.If the value is available internally. the stresses in sample 3 are zero, the relative elongation of the compensator 6 is equal to the relative elongation of sample 3, and the grip 5 is in the initial position. The recording device 13 indicates zero.

Таким образом, учет температурных изменений размера образца, имеющего внутренние напр жени , вследствие введени в устройство компенсатора 6 обеспечивает повышение точности результатов исследований.Thus, taking into account temperature variations in the size of a sample with internal stresses, due to the introduction of a compensator 6 into the device, provides an increase in the accuracy of the research results.

Claims

DEVICE FOR DETERMINING INTERNAL VOLTAGE IN POLYMERIC

SAMPLES containing two captures, one of which is connected to a recording device, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy by automatically taking into account temperature changes, 4 changes in the sample size, a compensator made of the sample material is introduced into it, the first and the second thermocamera with independent power sources for the heaters, a two-arm lever, which is connected to one of the shoulders.

a second grip, the compensator being connected to the other arm of the lever, the sample and the compensator being placed in the first and second heat chambers, and the ratio of the arm arms is equal to the ratio of the length of the sample to the length of the compensator.

O) m 4 *

Joint venture joint venture