SU1174836A1

SU1174836A1 - Device for measuring coefficient of contact friction of polymeric material

Info

Publication number: SU1174836A1
Application number: SU843724246A
Authority: SU
Inventors: Борис Иванович Купчинов; Владимир Петрович Сергиенко; Валентина Владимировна Свиридова
Original assignee: Институт механики металлополимерных систем АН БССР; Гомельский политехнический институт
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1985-08-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВНЕШНЕГО ТРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее основание , установленный на нем центральньй чувствительный элемент с фланцем и тензорезисторами, закрепленную на фланце опору, установленную на опоре матрицу с соосными верхним и нижним пуансонами, в полости между которыми размещаетс образец материала , преобразователь деформаций центрального чувствительного элемента , выполненный в виде соединенных по мостовой схеме тензорезисторов, и регистратор, отличающеес тем, что, с целью повышени производительности измерени , оно снабжено установленными в плоскости опоры матрицы чувствительными элементами, соединенными по мостовой схеме и электрически св занными с преобразователем деформаций центрального чувствительного элемента, масштабным усилителем, сумматором, блоком нелинейности и множительным блоком, вход усилител соединен с первой мостовой схемой, вход сумматора - с обеими мостовыми схемами, выход сумматора - с входом блока нелинейности, выходы последнего и усилител соединены с входом множительного блока, а опора выполнена в виде равнопрочных упругих балок, установленных на одинаковом рассто нии от оси пуансонов и одна от другой . 4 00 СО О)A DEVICE FOR MEASURING THE COEFFICIENT OF EXTERNAL FRICTION OF POLYMER MATERIALS sensor, made in the form of bridge-connected strain gauges, and a recorder, characterized in that, in order to increase measurement performance, it is equipped with sensors installed in the plane of support of the matrix, connected by a bridge circuit and electrically connected with the transducer of deformations of the central sensitive element, a large-scale amplifier, an adder, a nonlinearity unit and a multiplier unit, the amplifier input is connected to the first bridge circuit, the adder's input with both bridge circuits, the output of the adder - with the input of the nonlinearity unit, the outputs of the latter and the amplifier are connected to the input of the multiplying unit, and The support is made in the form of equal-strength elastic beams installed at the same distance from the axis of the punches and one from the other. 4 00 CO O)

Description

.1 .one

Изобретение относитс к области испытаний полимерных материалов, в частности, к устройствам дл измерени коэффициента внешнего трени полимерных материалов в процессе их переработки-в издели .The invention relates to the field of testing polymeric materials, in particular, to devices for measuring the coefficient of external friction of polymeric materials in the course of their processing into an article.

Цель изобретени - повышение производительности измерени коэффициента внешнего трени полимерных .материалов.The purpose of the invention is to increase the productivity of measuring the coefficient of external friction of polymeric materials.

На фиг. 1 приведено устройство дл измерени коэффициента внешнего трени , на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 .FIG. 1 shows a device for measuring the external friction coefficient; FIG. 2 shows section A-A in FIG. one .

Устройство содержит основание 1, центральный чувствительный элемент 2 с фланцем 3 и тензорезисторами 4, опору 5, матрицу 6 с верхним 7 и нижним 8 пуансонами, в полости между зйэторыми размещаетс образец 9 материала, преобразователь (не показан) . деформаций центрального чувствительного элемента 2, выполненый в виде соединенных по мостовой схеме (не показана) тензорезисторов 4, и регистратор 10. Устройство снабжено чувствительными эЛементами 11, масштабным усилителем 12, сумматором 13, блоком 14 нелинейности и множительным блоком 15. Элемент 2 вьшолнен в виде стакана с жестким днищем 16, между последним и нижним пуансоном 8 установлен шар 17. Тензорезисторы 4 установлены на наружной поверхности элемента 2. Чувствительные элементы 11 выполнены в виде тензорезисторов и установлены на внутренней поверхности опоры 5 матрицы 6 и соединены по мостовой схеме, (не показано) . Плоскость 18 установки элементов 11 расположена не ниже плоскости 19 касани нижнего пуансона 8 с шаром 17. Заданна температура матрицы 6 поддерживаетс с помощью нагрева- . тельного узла 20. Высота образца 9 измер етс с помощью, например, индикатора 21, закрепленного на основнии 1 и взаимодействующего с верхним пуансоном 7. Опора 5 матрицы 6 (фиг. 2) вьшолнена в виде равнопрочных упругих балок, установленны на одинаковом рассто нии от оси пуансонов 7 и 8 и одна от другой. Устройство снабжено узлом нагружени (не показан) образца 9 и узлом регистрации усили его прессовани (не показан ). Мостова схема (неThe device comprises a base 1, a central sensing element 2 with a flange 3 and strain gauges 4, a support 5, a matrix 6 with the upper 7 and the lower 8 punches, a material sample 9, a transducer (not shown) is placed in the cavity between the detectors. deformations of the central sensing element 2, made in the form of bridge-mounted (not shown) strain gauges 4, and the recorder 10. The device is equipped with sensitive elements 11, a large-scale amplifier 12, an adder 13, a non-linearity unit 14 and a multiplier unit 15. The element 2 is completed in the form a glass with a rigid bottom 16, between the last and the lower punch 8, a ball 17 is installed. The strain gages 4 are installed on the outer surface of the element 2. The sensitive elements 11 are made in the form of strain gages and are installed on the inside the bottom surface of the support 5 of the matrix 6 and are connected by a bridge circuit (not shown). The plane 18 of installation of the elements 11 is located not lower than the plane 19 of the contact of the lower punch 8 with the ball 17. The predetermined temperature of the matrix 6 is maintained by means of heating -. The height of the sample 9 is measured using, for example, an indicator 21 fixed on the base 1 and interacting with the upper punch 7. The support 5 of the matrix 6 (FIG. 2) is made in the form of equal strength elastic beams installed at the same distance from the axis of the punches 7 and 8 and one from the other. The device is equipped with a loading unit (not shown) of sample 9 and a recording unit for its pressing force (not shown). Bridge scheme (not

748362748362

показана) соединени чувствительных элементов 11 симметрична мостовой схеме (не показана) соединени тензорезисторов 4. Количество рабочих тензорезисторов в этих схемах чОдйнаковое.В этих схемах имеютс термокомпенсационные резисторы (не показаны ) дл исключени температурной составл ющей погрешности при измерени х .The connections of the sensing elements 11 are shown symmetrical to the bridge circuit (not shown) of the connection of the strain gauges 4. The number of working strain gauges in these circuits are very common. In these circuits there are temperature-compensating resistors (not shown) to exclude the temperature component of the measurement error.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Образец размещают между пуансонами 7 и 8 матрицы 6, которые термостатируют с помощью узла 20. Матрицу 6 устанавливают на опору 5. В результате этоГо через пуансон 8 И шар 17 днищу 16 элемента 2 передаетс усилие FI . С-помощью преобразовател деформаций элемента 2, выполненного в виде соединенных по мостовой схеме тензорезисторов 4 регистрируют электрический сигнал (Ji.) пропорциональньш усилию F2 Образец 9 нагружают с помощью узла нагружени и верхнего пуансона 7 . Вследствие наличи силы трени между образцом 9 и матрицей 6, последн воздействует силой F-i на опору 5. Так как последн вьшолнена в виде п. равнопрочных упругих балок, то в каждой из них возникает деформаци , пропорциональна величине FI.C помощью соединенных по мостовой схеме чувствительных элементов 11 измер ют электрический сигнал Ui , пропорциональный этой деформации. Сигнал Ц поступает на вход усилител 12, который осуществл ет умножение сигнала на посто нную , величина которой равна отношению радиуса t. полости матрицы 6 и коэффициента NS бокового давлени . Сигналы U и и поступают на сумматор 13, затем суммарный сигнал подаетс на вход блока 14 нелинейности , где формируетс сигнал, обратньш входному. Электрические сигналы с выходов усилител 12 и блока 14 нелинейности поступают на вход множительного блока 15, на вькоде которого формируетс сигналThe sample is placed between the punches 7 and 8 of the die 6, which are thermostatic with the aid of the node 20. The die 6 is placed on the support 5. As a result, the die is passed through the die 8 and the ball 17 to the bottom 16 of the element 2 is transmitted force FI. With the aid of the strain transducer of the element 2, made in the form of strain gages 4 connected in a bridge circuit, an electrical signal (Ji.) Is recorded proportional to the force F2. Sample 9 is loaded using a loading unit and an upper punch 7. Due to the presence of friction force between sample 9 and matrix 6, the latter acts with force Fi on support 5. Since the latter is performed as a section of equal-strength elastic beams, deformation occurs in each of them, proportional to the value of FI.C elements 11 measure an electrical signal Ui proportional to this strain. The signal C is fed to the input of amplifier 12, which multiplies the signal by a constant, the value of which is equal to the ratio of the radius t. cavity matrix 6 and lateral pressure coefficient NS. The signals U and and are fed to the adder 13, then the sum signal is fed to the input of the nonlinearity unit 14, where a signal is generated that is opposite to the input signal. Electrical signals from the outputs of the amplifier 12 and the nonlinearity block 14 are fed to the input of the copying unit 15, on which code a signal is generated

U-rUjKglU. + Ui). 3 В ходе испытаний с помощью индйкатора 21 регистрируют высоту h образца 9. 11748364 Коэффиидент трени определ ют как отношение величины U К и записывают с помощью регистратора 10.U-rUjKglU. + Ui). 3 In the course of the tests, the height h of sample 9 is recorded with the help of the indicator 21. 11,748,364 The friction coefficient is determined as the ratio of the U K value and recorded with the aid of the recorder 10.

Claims

DEVICE FOR MEASURING THE EXTERNAL FRICTION COEFFICIENT OF POLYMERIC MATERIALS, containing a base, a central sensing element mounted on it with a flange and strain gauges, a support mounted on the flange, a matrix mounted on the support with coaxial upper and lower punches, in the cavity of the transformer between which the sample is placed a sensitive element, made in the form of a strain gauge connected by a bridge circuit, and a registrar, characterized in that, in order to increase the production In addition to measurement, it is equipped with sensors installed in the matrix support plane, connected by a bridge circuit and electrically connected to a strain transducer of a central sensor, a scale amplifier, an adder, a nonlinearity unit and a multiplier unit, the amplifier input is connected to the first bridge circuit, and the adder input is connected to both bridge circuits, the output of the adder with the input of the nonlinearity block, the outputs of the latter and the amplifier are connected to the input of the multiplying block, and the support is made and in the form of equal-strength elastic beams installed at the same distance from the axis of the punches and one from the other.

>