SU1221542A1

SU1221542A1 - Torsion pendulum for measuring toughness-elasticity properties of materials

Info

Publication number: SU1221542A1
Application number: SU843795236A
Authority: SU
Inventors: Олег Владимирович Старцев; Владимир Павлович Мелетов; Юрий Михайлович Вапиров
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6764
Priority date: 1984-10-02
Filing date: 1984-10-02
Publication date: 1986-03-30

Abstract

Изобретение относитс к исследо--- ванию в зкоупругих свойств материалов в интервале температур и позвол ет расширить частотный диапазон и повысить точность измерени . Дл этого крутильньй ма тник, содержащий механизм изменени момента инерции инерционной детали ма тника и.торсион дл подвески инерционной детали к станине, снабжен механизмом креплени торсиона в его промежуточной точке к станине, а торсион имеет переменную по длине жесткость. Благодар этому собственна частота колебательной системы может регулироватьс без остановки испытаний не только за счет изменени момента инерции инерционной детали, но и за счет изменени жесткости торсиона. Последний может быть выполнен составным из последовательно соединенных упругих элементов различного сечени . Механизм креплени торсиона в промежу точной точке может быть выполнен в виде двух рычагов, шарнирно закрепленных в их центральной части на ста- Q нине симметрично относительно торсиона и взаимодействующих одними конца.- ми с деталью, соедин клцей упругие элементы торсиона, пружины, ст гивающей дгугие концы рычагов, и двух электромагнитов, взаимодействующих с последними концами рычагов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л to к сд 4 ЮThe invention relates to the study of the viscoelastic properties of materials in the temperature range and allows the frequency range to be expanded and the measurement accuracy to be improved. For this, a torsion bar, containing a mechanism for changing the moment of inertia of the inertia piece of the titanium and a torsion for suspending the inertial part to the frame, is equipped with a torsion attachment mechanism at its intermediate point to the frame, and the torsion has a variable rigidity. Due to this, the natural frequency of the oscillating system can be adjusted without stopping the tests, not only by changing the moment of inertia of the inertial part, but also by changing the rigidity of the torsion. The latter can be made of a composite of series-connected elastic elements of various sections. The torsion fastening mechanism in the intermediate point can be made in the form of two levers, hinged in their central part on a Q-axis symmetrically relative to the torsion and interacting with one end. - with the part, connecting elastic elements of the torsion, spring, tightening the arcuate the ends of the levers, and two electromagnets interacting with the last ends of the levers. 1 hp f-ly, 1 ill. (L to cd 4 Yu

Description

Изобретение относитс к механическим испытани м материалов, а именно к крутильным ма тникам дл измерени в зкоупругих свойств материалов.The invention relates to mechanical testing of materials, namely, torsional tools for measuring the viscoelastic properties of materials.

Целью изобретени вл етс расши- рение частотного диапазона и повышение точности измерени в зкоупругих свойств в интервале температур.The aim of the invention is to expand the frequency range and increase the accuracy of measurement of the viscoelastic properties in the temperature range.

На чертеже изображен крутильный ма тник дл измерени в зкоупругих свойств материалов.The figure shows a torsion pattern for measuring the viscoelastic properties of materials.

Ма тник содержит станину 1, зажимы 2 и 3 дл креплени образца 4, один из которых - зажим 2 - соединен со станиной 1, инерционную деталь 5, соединенную с другим зажимом 3 образца 4, механизм изменени момента инерции инерционной детали 5, включающей съемные инерционные груза 6 и каретку 7 дл установки съемных грузов 6, тореной дл подвески инерционной детали 5, имеющей переменную по длине жесткость и выпол11енный из двух последовательно соединенных упругих элементов 8 и 9 различного сечени при помощи детали 10. Крутильный ма тник содержит также механизм креплени торсиона в его промежуточной точке к станине 1, который выполнен в виде двух 1%1чагов 11 и 12, в цент- ральной части шарнирно закрепленных на станине 1 симметрично относительно торсиона, одни концы которых расположены с возможностью взаимодействи с деталью 10, соедин ющей упругие элементы 8 и 9 торсиона, пружины 13, ст гивающей другие концы рычагов 11 и 12, и двух электромагнитов 14 и 15, расположенных с возможностью взаимодействи с другими концами рыча- гов 11 и 12.The plate contains frame 1, clamps 2 and 3 for fastening sample 4, one of which — clip 2 — is connected to frame 1, an inertial part 5 connected to another clip 3 of sample 4, a mechanism for changing the moment of inertia of inertial part 5, including removable inertial parts. cargo 6 and a carriage 7 for installing removable goods 6, a torne for suspension of an inertial part 5, having a variable stiffness along the length and made of two successively connected elastic elements 8 and 9 of different sections with the help of part 10. The rotary pattern also contains The torsion fastening mechanism at its intermediate point to the bed 1, which is made in the form of two 1% 1 steps 11 and 12, is centrally hinged on the bed 1 symmetrically relative to the torsion, one ends of which are arranged with the ability to interact with the part 10 connecting elastic elements 8 and 9 of the torsion bar, springs 13, tightening the other ends of the levers 11 and 12, and two electromagnets 14 and 15 arranged to interact with the other ends of the levers 11 and 12.

Крутильный ма тник дл измерени в зкоупругих свойств материалов работает следующим образом.A torsional tiller for measuring the viscoelastic properties of materials works as follows.

Исследуемый образец 4 закрепл ют в зажимах 2 и 3 и с помощью нагревател (не показан) устанавливают необходимую температуру образца 4. С помощью каретки 7 дл установки съемных грузов 6 механизма изменени мо- мента инерции инерционной детали 5 путем перемещени ее в вертикальной плоскости увеличивают или уменьшают количество съемных инерционных грузов 6, поко щихс на инерционной де- тали 5, и таким образом устанавливают необходимый момент инерции колебательной системы, а следовательно, частотуThe sample 4 is fixed in the clamps 2 and 3 and using a heater (not shown) set the required temperature of the sample 4. Using the carriage 7 for installing removable weights 6 of the mechanism for changing the moment of inertia of the inertial part 5 by moving it in a vertical plane, increase or decrease reduce the number of removable inertial loads 6, resting on the inertial part 5, and thus establish the necessary moment of inertia of the oscillating system, and hence the frequency

542542

колебаний ма тника. После этого возбуждают свободно затухающие крутильные колебани и производ т измерение необходимых параметров. Затем при этой же температуре и количестве инерционных грузов 6 включают электромагни ты 14 и 15, жестко закрепленные на станине 1. При этом к сердечникам электромагнитов 14 и 15 прит гиваютс верхние губки рычагов 11 и 12, щарнирно закрепленных на станине 1. В этот момент нижние губки рычагов 11 и 12 прижимаютс к боковым гран м детали 10. В данном случае из схемы колебательной системы оказьшаетс исключенным менее жесткий элемент 8, но включен ролее жесткий упругий элемент 9 торсиона . Таким образом, при неизменном моменте инерции инерционной детали 5 частота колебаний ма тника повыпаетс Произвед измерение на данной частоте электромагниты 14 и 15 отключают. За счет пружины 13 нижние губки рычагов 11 и 12 освобождают деталь 10. Далее при помощи каретки 7 дл установки (съемных грузов 6 измен ют момент ине- ции колебательной системы и весь цикл рпераций и измерений повтор етс .oscillations of the tambourine. After that, freely damping torsional vibrations are excited and the necessary parameters are measured. Then, at the same temperature and quantity of inertial loads 6, electromagnets 14 and 15 are included, rigidly fixed on frame 1. In this case, upper jaws of levers 11 and 12, which are hingedly mounted on frame 1, are pulled to the cores of electromagnets 14 and 15. The jaws of the levers 11 and 12 are pressed against the side faces of the part 10. In this case, the less rigid element 8 is excluded from the oscillating system circuit, but a more rigid elastic element 9 of the torsion is included. Thus, at a constant moment of inertia of the inertial part 5, the oscillation frequency of the tandem pokes. The electromagnets 14 and 15 are switched off at the given frequency. By means of the spring 13, the lower jaws of the levers 11 and 12 release the part 10. Then, using the installation carriage 7 (the removable weights 6 change the moment of intake of the oscillating system and the whole cycle of measurements and measurements is repeated.

Использование предлагаемого крутильного ма тника позвол ет проводить испытани материалов в интервале тем- ператур при расширенном частотном диапазоне , не вызыва деформации или поврелщени образца, и тем самым повысить точность измерений в зкоупругих свойств материалов.The use of the proposed torsion pattern makes it possible to test materials in the temperature range at an extended frequency range, without causing deformation or distortion of the sample, and thereby increase the accuracy of measurements of the viscoelastic properties of materials.

Claims

1. A torsion holder for measuring the viscoelastic properties of materials containing a frame, clamps for attaching the sample, one of which is connected to the frame, an inertial part connected to another sample clamp, a mechanism for changing the moment of inertia of the inertial part, and a torsion bar for suspending the inertial part to the frame characterized in that, in order to broaden the frequency range and to accurately measure the viscous properties in the temperature range,

It is equipped with a torsion fastening mechanism at its intermediate point to the frame, and the torsion has a variable stiffness in length.

2. The tank according to claim 1, about tl and - due to the fact that the torsion of series-connected

elastic elements of different cross sections, and the torsion fastening mechanism is made in the form of two levers hinged in their central part on the frame symmetrically relative to the torsion, one ends of which are located with

eight

1542

the possibility of interaction with the part connecting the elastic elements of the torsion, the spring, which tightens the other ends of the lever, and two electromagnets arranged with the possibility of interaction with the other ends of the levers.

Compiled by V. Pastushin Editor A. Gulko Tehred L. Oleinik Proofreader V. But ha

Order 1606/49 Circulation 778 Subscription

VNIISH State Committee of the USSR

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Branch PPP Patent, Uzhgorod, st. Project, 4