SU1758485A1 - Device for temperature testing of specimens of rubber and rubber mixes and torsion test - Google Patents
Device for temperature testing of specimens of rubber and rubber mixes and torsion test Download PDFInfo
- Publication number
- SU1758485A1 SU1758485A1 SU904848502A SU4848502A SU1758485A1 SU 1758485 A1 SU1758485 A1 SU 1758485A1 SU 904848502 A SU904848502 A SU 904848502A SU 4848502 A SU4848502 A SU 4848502A SU 1758485 A1 SU1758485 A1 SU 1758485A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- temperature
- rubber
- input
- sample
- microprocessor unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Устройство дл температурных испытаний образцов каучуков и резиновых смесей и испытаний на кручение относитс к испытательной технике, в частности к измерению пластоэластических и вулканизационных характеристик каучуков и резиновых смесей , и может найти применение в подготовительных производствах шинной, резинотехнической и других отраслей промышленности . Цель изобретени - повышение точности путем исключени погрешностей, св занных с вли нием начальной температуры образца, и сокращение времени испытани . Устройство дл температурных испытаний образцов каучуков и резиновых смесей и испытаний на кручение содержит микропроцессорный блок 1, первый вход которого соединен с выходом преобразовател 2 крут щего момента , второй и третий входы подключены к выходам измерительных преобразователей 3,4 температуры верхней 5 и нижней 6 матриц , снабженных нагревательными плитами 7, 8 с нагревател ми 9, 10. входы которых соединены с первым и вторым выходами микропроцессорного блока 1. Привод 11 поворота матриц относительно друг друга соединен с нижней нагревательной плитой 8. Датчик 12 начала смыкани матриц 5, 6 подключен к четвертому входу микропроцессорного блока 1, п тый вход которого подключен к выходу блока 13 измерени начальной температуры образца. Третий выход микропроцессорного блока 1 подключен к входу регистрирующего блока 14 На шестой вход микропроцессорного блокз 1, соединенного с выходом блока 15 уставок , ввод т данные о мощност х нагревателей матриц (Pi, P2), массе образца (т), удельной теплоемкости испытуемого материала (с), а также данные, учитывающие конструктивные особенности матриц (R). 2 ил сл 00 Ьь 00A device for temperature testing of rubber and rubber samples and torsion tests relates to testing equipment, in particular, to measuring the plastoelastic and vulcanization characteristics of rubber and rubber compounds, and can be used in preparatory production of tire, rubber and other industries. The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating errors associated with the influence of the initial temperature of the sample, and reducing the test time. A device for temperature testing of rubber and rubber samples and torsion tests contains a microprocessor unit 1, the first input of which is connected to the output of torque converter 2, the second and third inputs are connected to the outputs of measuring transducers 3.4 of the temperature of the upper 5 and lower 6 matrices, equipped with heating plates 7, 8 with heaters 9, 10. whose inputs are connected to the first and second outputs of the microprocessor unit 1. The actuator 11 of the matrix rotation relative to each other is connected to the lower agrevatelnoy plate 8. The sensor 12 start clamping the matrices 5, 6 is connected to a fourth input of the microprocessor unit 1, a fifth input connected to the output 13 measuring the initial temperature of the sample block. The third output of the microprocessor unit 1 is connected to the input of the registering unit 14. The sixth input of the microprocessor unit 1 connected to the output of the setpoint unit 15 is used to enter data on the matrix heaters (Pi, P2), sample mass (t), specific heat capacity of the test material ( c), as well as data that take into account the design features of matrices (R). 2 il 00 lb 00
Description
Изобретение относитс к испытательной технике, в частности к измерению пла- стоэластических и вулканизационных характеристик каучуков и резиновых смесей и может найти применение в подготовительных производствах шинной,резинотех- нической и других отраслей промышленности.The invention relates to a test technique, in particular to the measurement of the plastoelastic and vulcanization characteristics of rubbers and rubber compounds, and can be used in preparatory industries of tire, rubber and other industries.
Известно устройство дл испытани каучуков и резиновых смесей в процессе вулканизации , содержащее разъемную камеру дл размещени вулканизуемого образца, состо щую из двух полуформ, нагреватель, последовательно соединенные измерительный преобразователь крут щего момента. усилитель, детектор и регистрирующий блок, измерительный преобразователь температуры , размещенный в корпусе камеры. св занный с ним второй усилитель, и датчик начала испытани .A device for testing rubbers and rubber compounds during vulcanization is known, which comprises a split chamber for accommodating a vulcanizable sample consisting of two half-molds, a heater connected in series by a torque measuring transducer. an amplifier, a detector and a recording unit, a temperature measuring transducer located in the camera body. the second amplifier associated with it, and the sensor of the beginning of the test.
Существенным недостатком данного устройства вл етс зависимость результатов испытаний от начальной температуры образца, т.е. при одной и той же заданной температуре испытаний в зависимости от начальной температуры испытуемого образца температурный режим испытаний различен. Это объ сн етс тем, что при помещении образца в камеру температура последней падает, отрицательный тепловой импульс с некоторой временной задержкой, определ етс посто нной нагревательной плиты, котора зависит от конструкции, достигает чувствительного регулирующего термоэлемента, после чего выдаетс команда на компенсацию возмущающего воздействи , т.е. врем выхода на заданный температурный режим различно.A significant disadvantage of this device is the dependence of the test results on the sample initial temperature, i.e. at the same set test temperature, depending on the initial temperature of the test sample, the temperature test mode is different. This is due to the fact that when the sample is placed in the chamber, the temperature of the latter drops, the negative heat pulse with a certain time delay is determined by the constant heating plate, which depends on the design, reaches the sensitive control thermoelement, after which a command is issued to compensate for the disturbance those. the time to reach a given temperature is different.
Известен реометр с подвижной матрицей МДР 2000, содержащий разъемную реакционную камеру, состо щую из двух биконических матриц, привод поворота матриц относительно друг друга, измерительный преобразователь крут щего момента , измерительные преобразователи температуры верхней и нижней матриц, на- греоатели верхней и нижней матриц, расло- ложенные в нагревательных плитах, микропроцессорный блок, регистрирующий блок.The MDR 2000 movable matrix rheometer is known, which contains a split reaction chamber consisting of two biconical matrices, a rotational drive of the matrices relative to each other, a torque measuring transducer, upper and lower matrix temperature transducers, upper and lower matrices, - laid in heating plates, microprocessor unit, registering unit.
Указанное устройство позвол ет сократить врем выхода устройства на заданный температурный режим испытаний за счет непосредственного нагрева матриц.This device allows to reduce the time the device reaches the specified temperature mode of testing due to the direct heating of the matrices.
Недостатком этого устройства вл етс запаздывание реакции формировани регулирующего воздействи , в результате чего врем выхода на заданный температурный режим достигает 35-40 с и зависит от начальной температуры образца.The disadvantage of this device is the delay in the reaction of the formation of a regulating action, as a result of which the time to reach the specified temperature reaches 35–40 s and depends on the initial temperature of the sample.
Цель изобретени - повышение точности путем исключени погрешностей, св занных с вли нием начальной температуры образца, и сокращение времени испытани .The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating errors associated with the influence of the initial temperature of the sample, and reducing the test time.
Предлагаемое устройство дл температурных испытаний образцов каучуков и резиновых смесей и испытаний на кручение позвол ет уменьшить вли ние начальной температуры образца на температурный ре0 жим испытани и сократить врем выхода на заданный температурный режим.The proposed device for temperature testing of rubber samples and rubber compounds and torsion tests allows reducing the effect of the initial temperature of the sample on the temperature test mode and reducing the time required to reach the specified temperature.
Использование высокочувствительного устройства, позвол ющего получить в процессе одного испытани комплекс показате5 лейпластоэластическихиThe use of a highly sensitive device, which makes it possible to obtain a complex of leuplastoelastic and
вулканизационных характеристик, дает возможность отбраковывать резиновые смеси, не отвечающие установленным техническим нормам,vulcanization characteristics, makes it possible to reject rubber compounds that do not meet the established technical standards,
0 Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл температурных испытаний образцов каучуков и резиновых смесей и испытаний на кручение, содержащее основание , закрепленные на нем две электро5 нагревательные плиты, преобразователи их температуры, соединенные с соответствующим плитами, и выполненные в виде соос- ных полуматриц захваты образца, привод их относительного поворота вокруг своей оси,0 The goal is achieved by the fact that the device for temperature testing of rubber samples and rubber mixtures and torsion tests, containing a base, two electric5 heating plates mounted on it, temperature transducers connected to the corresponding plates, and made in the form of coaxial semi-matrix grips sample, the drive of their relative rotation around its axis,
0 св занный с приводом преобразователь крут щего момента, регистрирующий блок и св занный с электронагревательными плитами микропроцессорный блок, первый вход которого соединен с выходом преобра5 зовател крут щего момента, второй и третий вход - с выходами соответствующих преобразователей температур, а выход подключен к входу регистрирующего блока, снабжено блоком измерени начальнойA torque converter connected to the drive, a registering unit and a microprocessor unit connected to electric heating plates, the first input of which is connected to the output of the torque converter, the second and third input is connected to the outputs of the corresponding temperature converters, and the output is connected to the input of the registering unit equipped with a measurement unit
0 температуры образца, датчиком момента смыкани полуматриц и блоком уставок, выходы которых соединены соответственно с четвертым, п тым и шестым входами микропроцессорного блока.0 temperature of the sample, sensor of the moment of closing the semi-matrix and the block of settings, the outputs of which are connected respectively to the fourth, fifth and sixth inputs of the microprocessor unit.
5 На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2а - момент включени теплового импульса без упреждени и реакци температуры матриц испытательной камеры; на фиг.2б момент включени теплово0 го импульса с упреждением и реакци температуры матриц и испытательной камеры на это упреждение.5 Figure 1 shows the block diagram of the device; Fig. 2a illustrates the moment of activation of the heat pulse without pre-emption and the temperature response of the dies of the test chamber; in FIG. 2b, the moment when the heat pulse is switched on with anticipation and the temperature of the matrix and the test chamber responds to this anticipation.
Устройство дл температурных испытаний образцов каучуков и резиновых смесейDevice for temperature testing samples of rubber and rubber compounds
5 и испытаний на кручение содержит микропроцессорный блок 1. первый вход которого соединен с выходом преобразовател 2 крут щего момента, второй и третий входы под- ключены к выходам измерительных преобразователей 3, 4 температуры верхней 5 и нижней 6 матриц, снабженных нагревательными плитами 7, 8 с нагревател ми 9, 10, входы которых соединены с первым и вторым выходами микропроцессорного блока 1. Привод 11 поворота матриц относительно друг друга соединен с нижней нагревательной плитой 8. Датчик 12 начала смыкани матриц 5, 6 подключен к четвертому входу микропроцессорного блока 1, п тый вход которого подключен к выходу блока 13 измерени начальной температуры образца. Третий выход микропроцессорного блока 1 подключен к входу регистрирующего блока 14, На шестой вход микропроцессорного блока 1. соединенного с выходом блока 15 уставок, ввод т данные о мощност х нагревателей матриц (Pi, Р2), массе образца (т), удельной теплоемкости испытуемого материала (с), а также дан- ные, учитывающие конструктивные особенности матриц (R), определ емые экспериментально .5 and the torsion test contains a microprocessor unit 1. The first input of which is connected to the output of the torque converter 2, the second and third inputs are connected to the outputs of the measuring transducers 3, 4 of the temperature of the upper 5 and lower 6 matrices equipped with heating plates 7, 8 with heaters 9, 10, the inputs of which are connected to the first and second outputs of the microprocessor unit 1. The actuator 11 rotates the matrices relative to each other and is connected to the lower heating plate 8. The sensor 12 starts the closing of the matrices 5, 6 connected to a quarter This is the input of the microprocessor unit 1, the fifth input of which is connected to the output of the unit 13 for measuring the initial temperature of the sample. The third output of the microprocessor unit 1 is connected to the input of the registering unit 14. At the sixth input of the microprocessor unit 1. Connected to the output of the setpoint block 15, data on the power of the matrix heaters (Pi, P2), sample mass (t), specific heat capacity of the test material are entered (c), as well as data taking into account the design features of matrices (R), determined experimentally.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
С помощью вырубного пресса из испытуемого материала производитс вырубка образца. Блоком 13 измерени температуры определ етс его начальна температура либо в процессе вырубки, либо перед помещением в испытательную камеру. Информаци о начальной температуре испыту- емого образца передаетс в микропроцессорный блок 1, с помощью которого рассчитываетс количество энергии, необходимое дл прогрева образца до заданной температуры испытаний и, исход из мощности нагревателей 9, 10. конструкции нагревательных плит 7, 8 (от этого Зависит к.п.д. нагревателей), рассчитываетс длительность упреждающего импульса на включение нагревателей 9, 10.Using a cutting press from the test material, the sample is cut. The temperature measurement unit 13 determines its initial temperature, either during the cutting process or before being placed in the test chamber. Information about the initial temperature of the test sample is transferred to microprocessor unit 1, which calculates the amount of energy required to warm the sample to a given test temperature and, based on the power of the heaters 9, 10. design of the heating plates 7, 8 (this depends on Eq. heaters), the forward pulse duration is calculated to turn on the heaters 9, 10.
Полученный образец помещаетс в испытательную камеру. После помещени образца в испытательную . камеру производитс смыкание матриц 5. б. При этом датчик 12 в момент начала смыкани выдает сигнал в микропроцессорный блок 1, который вырабатывает упреждающий импульс на включение нагревателей 9, 10 верхней v. нижней матриц, причем момент включени упреждающего импульса зависит от конструкции нагревательных плит ис- пытательной камеры (т.е. посто нный времени объекта регулировани ) и определ етс экспериментально.The resulting sample is placed in a test chamber. After placing the sample in the test. the chamber is made to close the matrices 5. b. At the same time, the sensor 12, at the time of the closing of the closure, outputs a signal to the microprocessor unit 1, which produces a preemptive pulse to turn on the heaters 9, 10 of the upper v. the lower matrices, the moment of switching on the anticipatory impulse depends on the design of the heating plates of the test chamber (i.e., the constant time of the control object) and is determined experimentally.
Величина упреждающего теплового импульса зависит от начальной температуры испытуемого образца, она должна быть равна количеству теплоты, необходимой дл The value of the anticipatory heat pulse depends on the initial temperature of the test sample, it should be equal to the amount of heat required for
прогрева образца до заданной температуры испытаний, и определ етс выражениемheating the sample to a predetermined temperature test, and is determined by the expression
Q cm (Тзад -106),(1)Q cm (Tzad -106), (1)
где Q - количество теплоты формируемого импульса;where Q is the amount of heat generated by the pulse;
с-удельна теплоемкость испытуемого материала;c-specific heat capacity of the test material;
m - масса испытуемого образца;m is the mass of the test sample;
13ад-заданна температура испытани ; 1об начальна измеренна температура образца.13ad-set test temperature; 1b the initial measured sample temperature.
Т.к. работа W, необходима дл разогрева , равна Q, то длительность теплового импульса определ етс следующим выра- жением:Because Since the work W required to heat up is equal to Q, then the duration of the heat pulse is determined by the following expression:
Тим гTim g
WW
Cm ( Тзад. Т06. ) Cm (Tzad. T06.)
,(2), (2)
ki Pi +К2 Р2 К1 Pi +К2 Р2ki Pi + K2 P2 K1 Pi + K2 P2
0 где tun - длительность включени нагревателей верхней и нижней плит;0 where tun is the duration of switching on the heaters of the upper and lower plates;
ki, K2 - коэффициент полезного действи каждого из нагревателей соответственно;ki, K2 is the efficiency of each heater, respectively;
5Pi, P2 - мощность каждого из нагревателей .5Pi, P2 - power of each heater.
После смыкани матриц 5, 6 испытательной камеры испытуемый образец подвергаетс циклическим сдвиговымAfter closing the arrays 5, 6 of the test chamber, the test sample is subjected to a cyclic shift
0 деформаци м с помощью привода 11. Одновременно определ етс момент сопротивлени сдвиговым деформаци м образца измерителем 2 крут щего момента, информаци с которого поступает в микропроцес5 сорный блок 1, где происходит ее анализ выдачи результата на регистрирующий блок 14.0 deformations with the help of the drive 11. At the same time, the moment of resistance to shear deformations of the sample is determined by a torque meter 2, the information from which the microprocessor unit 1 enters the microprocessor 5, where it is analyzed to output the result to the recording unit 14.
Информаци , необходима дл расчета величины теплового импульса (с, m, ki. k2,The information needed to calculate the magnitude of the thermal impulse (c, m, ki. K2,
0 Pi, P2, R), перед началом испытани заноситс в блок 15 уставок и поступает в микропроцессорный блок 1. Необходимо отметить, что некоторые величины дл всех испытуемых материалов остаютс посто н5 ными, т.е. мощности нагревателей PI, P2, их КПД ki, K2, коэффициент R, учитывающий конструктивные особенности нагревательных плит и испытательной камеры, поэтому нет необходимости вносить эти данные в0 Pi, P2, R), before starting the test, is entered into the setpoint block 15 and enters microprocessor block 1. It should be noted that some values for all tested materials remain constant, i.e. the power of the heaters PI, P2, their efficiency ki, K2, the coefficient R, which takes into account the design features of the heating plates and the test chamber, so there is no need to enter these data into
0 блок уставок перед саждым испытанием. Коэффициент R определ ет момент времени выдачи сигнала на включение нагревателей 9,10 дл формировани упреждающего теплового импульса, длительность которого0 block settings before the test. The coefficient R determines the time of the signal to turn on the heaters 9,10 to form a preemptive heat pulse, the duration of which
5 рассчитана в микропроцессорном блоке 1. Пример. Испытание резиновой смеси5 is calculated in microprocessor unit 1. Example. Rubber test
скиз.skiz.
С помощью пресса вырубаетс образец определенного объема массой 4 г. Одновременно измер етс температура образцаWith a press, a sample of a certain volume weighing 4 g is cut down. At the same time, the sample temperature is measured.
(40°С) и информаци передаетс в микропроцессорный блок, который рассчитывает количество тепла, необходимое дл разогрева образца до заданной температуры испытаний (200°С) по формуле (1). В данном 5 случае Q 302,08 кал, т.е. Q 1264,17 Вт.с. Мощность нагревателей плит верхней и нижней матриц испытательной камеры равна 1 кВт. Исход из их мощности, рассчитываетс длительность включени 10 нагревателей, котора равна 1.4 с. Смыкание матриц испытательной камеры происходит 3-5 с. Одновременно с сигналом на смыкание матриц микропроцессорный блок включает нагреватели плит на 1,4 с.15(40 ° C) and the information is transmitted to the microprocessor unit, which calculates the amount of heat required to heat the sample to a given test temperature (200 ° C) using formula (1). In this case, Q is 302.08 cal, i.e. Q 1264.17 W.W. The power of the heaters of the plates of the upper and lower matrices of the test chamber is 1 kW. Based on their power, the switching time of 10 heaters, which is equal to 1.4 s, is calculated. The closure of the test chamber matrices takes 3-5 seconds. Simultaneously with the signal at the closure of the matrices, the microprocessor unit turns on the heaters of the plates by 1.4 p.15
В результате упреждающего включени нагревателей матриц врем достижени образцом заданной температуры испытаний сокращаетс до 32-35 с.As a result of proactively turning on the matrix heaters, the time for the sample to reach the specified test temperature is reduced to 32-35 seconds.
После смыкани матриц испытательной 20 камеры испытуемый образец подвергаетс сдвиговым циклическим деформаци м, определ етс и регистрируетс момент сопротивлени сдвиговым деформаци м и по кривой зависимости крут щего момента от 25 времени определ ютс качественные характеристики резиновой смеси СКИЗ.After the matrices of test chamber 20 are closed, the test sample is subjected to cyclic shear deformations, shear resistance to shear deformations is determined and recorded, and the quality characteristics of the SKIZ rubber compound are determined from the torque curve from 25 times.
Большинство величин, примен емых в расчетах микропроцессорным блоком, вводитс блоком уставок в виде констант. Так, 30 например, КПД нагревателей, их мощностьMost of the values used in the calculations by the microprocessor unit are entered by the block of settings in the form of constants. So, 30 for example, the efficiency of heaters, their power
М Г°СM G ° C
- величины посто нные и изве нее.- values are constant and known.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904848502A SU1758485A1 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Device for temperature testing of specimens of rubber and rubber mixes and torsion test |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904848502A SU1758485A1 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Device for temperature testing of specimens of rubber and rubber mixes and torsion test |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1758485A1 true SU1758485A1 (en) | 1992-08-30 |
Family
ID=21526060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904848502A SU1758485A1 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Device for temperature testing of specimens of rubber and rubber mixes and torsion test |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1758485A1 (en) |
-
1990
- 1990-07-09 SU SU904848502A patent/SU1758485A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Проспект фирмы Mansanto, 1988. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR900005479B1 (en) | Rheometer and process of curing testing rubber | |
| SU1758485A1 (en) | Device for temperature testing of specimens of rubber and rubber mixes and torsion test | |
| US5085527A (en) | Computer controlled microwave oven water content determination | |
| JPH1123505A (en) | Thermal analysis device | |
| CN105486576A (en) | Automatic stretching alignment device for synchrotron radiation in-situ test | |
| JPH07119676B2 (en) | Fatigue test device for viscoelastic body | |
| SU462104A1 (en) | Adaptation to a tensile testing machine for determining the strength of samples | |
| JPS56114737A (en) | Method and device for measuring adhesive strength | |
| Drebushchak | Measurements of heat of zeolite dehydration by scanning heating | |
| CN217332038U (en) | Intelligent electric heating oven for soil test | |
| SU563593A1 (en) | Process for non-destructive testing strengh of polymer composite | |
| SU1585729A1 (en) | Method of determining strength temperature characteristics of polymers | |
| SU1194139A1 (en) | Testing machine | |
| SU1420498A1 (en) | Heat-metering flaw detector | |
| SE439739B (en) | METHOD DEVICE FOR DETERMINING THE CURRENT TIME OF BINDING MATERIAL IN NUCLEAR PASS | |
| SU1456828A1 (en) | Method of high-temperature tests of specimens for strength | |
| SU794505A1 (en) | Device for determining coordinates of developing flaws | |
| SU905707A1 (en) | Device for testing material specimens for tension | |
| SU1040398A1 (en) | Electro-insulating pickup tric characteristic measuring cell | |
| SU134069A1 (en) | Apparatus for determining the optimum vulcanization of rubber compounds | |
| SU1153284A1 (en) | Volumetric gas temperature analyser | |
| SU1645883A1 (en) | Method of thermomechanical fatigue testing of specimens | |
| RU1831673C (en) | Method of quantitative analysis of liquids compositions and device for its realization | |
| Kotov et al. | A method for the investigation of elastoplastic strain under an anisotropic load | |
| JPS57125831A (en) | Energy measuring device for repeated test of material |