SU1803778A1 - Device for determining rigidity and elasticity of flexible materials - Google Patents
Device for determining rigidity and elasticity of flexible materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1803778A1 SU1803778A1 SU904893911A SU4893911A SU1803778A1 SU 1803778 A1 SU1803778 A1 SU 1803778A1 SU 904893911 A SU904893911 A SU 904893911A SU 4893911 A SU4893911 A SU 4893911A SU 1803778 A1 SU1803778 A1 SU 1803778A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- base
- drive
- rod
- membrane
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
Изобретение относится к устройствам для определения жесткости и упругости эластичных материалов методом кольца (текстильных материалов, клеевых соединений из них, искусственной и натуральной кожи, пленочных материалов и др.).The invention relates to devices for determining the stiffness and elasticity of elastic materials by the ring method (textile materials, adhesive joints from them, artificial and genuine leather, film materials, etc.).
Цель изобретения - повышение достоверности испытаний путем точного определения прекращения релаксации образца.The purpose of the invention is to increase the reliability of the tests by accurately determining the termination of relaxation of the sample.
На чертеже показана схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.
Устройство смонтировано на основании (на чертеже не показано). Привод подвижного зажима закреплен на основании и состоит из двигателя 1, соединенного через редуктор 2 и муфту 3 с самим подвижным зажимом. Подвижный зажим для образца состоит из реечного механизма в виде ведущей шестерни 4 и оси 5. Ось 5 перпендикулярна основанию, имеет возможность возвратно-поступательного движения 20 вверх-вниз в подшипниках скольжения 6 и 7.The device is mounted on the base (not shown in the drawing). The drive of the movable clamp is fixed to the base and consists of an engine 1 connected through a gearbox 2 and a coupling 3 to the movable clamp itself. The movable clamp for the sample consists of a rack mechanism in the form of a pinion gear 4 and axis 5. Axis 5 is perpendicular to the base, has the possibility of reciprocating movement 20 up and down in sliding bearings 6 and 7.
На оси 5 жестко закреплена площадка 8, служащая для закрепления образца 9 из испытуемого материала с помощью зажи- 25 ма 10.A platform 8 is rigidly fixed on the axis 5, which serves to fix the sample 9 from the test material with the help of a clamp 25 ma 10.
На валу (на чертеже не обозначен) привода двигателя 1 установлен датчик 11 перемещения, например фотодатчик, сигнал с которого поступает на блок 12 измерения 30 величины перемещения образца 9, имеющий цифровую индикацию величины перемещения, например в миллиметрах.On the shaft (not indicated in the drawing) of the motor drive 1, a displacement sensor 11 is installed, for example a photosensor, the signal from which is supplied to the displacement unit 30 for measuring the displacement value of sample 9, having a digital indication of the displacement value, for example, in millimeters.
В жесткой раме 13 смонтированы изме- 35 ритель усилия, нагружатель и электромагнитный датчик перемещения.In a rigid frame 13, a force meter, a loader and an electromagnetic displacement sensor are mounted.
Измеритель усилия выполнен в виде электромагнитного датчика. 14 давления мембранного типа с мембраной 15. 40The force meter is made in the form of an electromagnetic sensor. 14 pressure membrane type with a membrane 15. 40
Нагружатель выполнен в виде соосного оси 5 стержня ί6 с нажимной площадкой 17 для образца 9. Нажимная площадка 17 закреплена на нижнем торце стержня 16. 5 Мембрана 15 электромагнитного датчика 14 давления жестко соединена со вторым торцом стержня 16. Стержень 16 центрируется в строго вертикальном положении с помощью упругой центрирующей шайбы 18, 10 гайки 19, планшайбы 20 и мембраны 15.The loader is made in the form of a coaxial axis 5 of the rod ί6 with the pressure pad 17 for the sample 9. The pressure pad 17 is mounted on the lower end of the rod 16. 5 The membrane 15 of the electromagnetic pressure sensor 14 is rigidly connected to the second end of the rod 16. The rod 16 is centered in a strictly vertical position with using the elastic centering washer 18, 10 of the nut 19, the faceplate 20 and the membrane 15.
На стержне 16 между мембраной 15 и центрирующей шайбой 18 с помощью гаек 21 и 22 жестко закреплен перпендикулярно оси стержня 16 сердечник 23, изготовлен15 ный, например, из пермаллоя Н90, свободный конец которого размещен внутри электромагнитного датчика 24 перемещения сердечника 23. Электромагнитный датчик 24 перемещения состоит из верхней 25 и нижней 26 обмоток, которые подключены к преобразователю 27 индуктивности в напряжение.A core 23 made of, for example, permalloy H90, the free end of which is located inside the electromagnetic sensor 24 for moving the core 23. Electromagnetic sensor 24 for moving on the rod 16 between the membrane 15 and the centering plate 18 with the help of nuts 21 and 22 is rigidly fixed perpendicular to the axis of the rod 16 consists of the top 25 and bottom 26 of the windings, which are connected to the Converter 27 inductance into voltage.
Привод и датчики электрически соединены между собой посредством системы автоматического управления.The drive and sensors are electrically interconnected by an automatic control system.
Сигнал с преобразователя 27 поступает на усилитель 28, вход которого соединен с электромагнитным датчиком 14 давления мембранного типа и электронным вольтметром 29, имеющим цифровую индикацию в граммах или ньютонах.The signal from the converter 27 is fed to an amplifier 28, the input of which is connected to an electromagnetic pressure sensor 14 of the membrane type and an electronic voltmeter 29 having a digital indication in grams or Newtons.
Сигналы с электронного вольтметра 29 и. блока 12 измерения величины перемещения через блок 30 автоматики, имеющий пульт управления 31, управляют работой двигателя 1. Двигатель 1 соединен с блоком 30 автоматики.Signals from an electronic voltmeter 29 and. unit 12 measuring the magnitude of the movement through the unit 30 of the automation having a control panel 31, control the operation of the engine 1. The engine 1 is connected to the unit 30 of the automation.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Образец 9, вырезанный из испытуемого материала (ткани, кожи и т.п.), С помощью зажима 10 закрепляют на площадке 8. На пульте 31 управления устанавливают режимы предстоящего испытания, например скорость деформирования, величину деформирования образца 9. Нажатием на соответствующую кнопку на пульте 31 управления включают двигатель 1.Sample 9, cut from the test material (tissue, leather, etc.), is clamped onto the pad 8. Using the clamp 10, the modes of the upcoming test are set, for example, the deformation rate, the amount of deformation of the sample 9. By pressing the corresponding button on remote control 31 include engine 1.
Двигатель 1 передает вращательное движение через редуктор 2 и муфту 3 реечному механизму. При вращении ведущая шестерня 4 поднимает ось 5 вверх в подшипниках скольжения 6 и 7. После поднятия оси 5 вместе с площадкой 8 вверх образец 9 начинает давить на нажимную площадку 17.The engine 1 transmits rotational motion through the gearbox 2 and the clutch 3 to the rack and pinion mechanism. During rotation, the drive gear 4 raises the axis 5 up in the sliding bearings 6 and 7. After raising the axis 5 together with the pad 8 upward, the specimen 9 begins to put pressure on the pressure pad 17.
В самом начале момента давления образца 9 на нажимную площадку 17 начинает работать блок 12 измерения величины перемещения, и с помощью датчика 11 перемещения импульсы с двигателя 1 подсчитываются блоком 12 измерения величины перемещения.At the very beginning of the pressure moment of sample 9 on the pressure pad 17, the displacement measuring unit 12 starts to work, and using the displacement sensor 11, pulses from the engine 1 are counted by the displacement measuring unit 12.
Стержень 16 смещается вверх к центрирующей шайбе 18, которая прикреплена к гайке 19, планшайбе 20 и к жесткой раме 13. Стержень 16 сжимает мембрану 15. Одновременно смещается сердечник 23, зажатый гайками 21 и 22. Смещение сердечника 23 внутри электромагнитного датчика 24 перемещения приводит к изменению индуктивности обмоток 25 и 26. Через преобразователь 27 индуктивности в напряжение сигнал через усилитель 28 поступает на электромагнитный датчик 14 давления мембранного-типа, который перемещает стержень 16 обратно вниз до исходного первоначального положения сердечника 23 и, соответственно, нажимной.площадки 17.The rod 16 is shifted upward to the centering washer 18, which is attached to the nut 19, the faceplate 20 and to the rigid frame 13. The rod 16 compresses the membrane 15. At the same time, the core 23, clamped by the nuts 21 and 22, is displaced. The displacement of the core 23 inside the electromagnetic displacement sensor 24 leads to the change in the inductance of the windings 25 and 26. Through the converter of the inductance 27 to the voltage, the signal through the amplifier 28 is supplied to the membrane-type electromagnetic pressure sensor 14, which moves the rod 16 back down to the original initial position Nia core 23 and, respectively, 17 nazhimnoy.ploschadki.
По мере увеличения давления образца 9 на нажимную площадку 17 возрастает и величина электрического напряжения, подаваемого на электромагнитный датчик 14 давления.As the pressure of the sample 9 on the pressure pad 17 increases, the magnitude of the electric voltage supplied to the electromagnetic pressure sensor 14 also increases.
Величина электрического напряжения, подаваемого на электромагнитный датчик 14 давления, поступает на электронный вольтметр 29, проградуированный в единицах силы, например, граммах или ныотонах.The magnitude of the electrical voltage supplied to the electromagnetic pressure sensor 14 is supplied to an electronic voltmeter 29, calibrated in units of force, for example, grams or nyotons.
После прогиба образца 9 на заданную величину, составляющую 1/3 его первоначального диаметра, двигатель 1 останавливает блок 30 автоматики. В этот момент фиксируют достигнутое значение напряжения. подаваемого на электромагнитный датчик 14 давления по электронному вольтметру 29. Это значение принимают равным жесткости образца 9.After deflection of sample 9 by a predetermined amount of 1/3 of its initial diameter, engine 1 stops the automation unit 30. At this moment, the achieved voltage value is recorded. pressure supplied to the electromagnetic sensor 14 by an electronic voltmeter 29. This value is taken equal to the stiffness of the sample 9.
В таком положении образец 9 выдерживают, например 30 с. Время выдержки отсчитывают по таймеру блока 30 автоматики.In this position, the sample 9 is maintained, for example, 30 s. The exposure time is counted down by the timer of the automation unit 30.
По истечении 30 с блок 30 автоматики включает двигатель 1, который, вращаясь в противоположную сторону, начинает опускать площадку 8 вместе с образцом 9 вниз. Счетчик блока 12 измерения величины перемещения начинает счет в обратную сторону.After 30 s, the automation unit 30 turns on the engine 1, which, rotating in the opposite direction, begins to lower the platform 8 together with the sample 9 down. The counter unit 12 measuring the magnitude of the movement starts counting in the opposite direction.
При достижении нулевого значения напряжения на электромагнитном датчике 14 давления, т.е. при начале отрыва образца 9 от нажимной площадки 17, блок 30 автоматики отключает двигатель 1. На блоке 12 измерения величины перемещения фиксируют значение остаточной деформации образца 9, т.е. ту величину, на которую он не восстановился до первоначального диаметра.Upon reaching zero voltage on the electromagnetic pressure sensor 14, i.e. at the beginning of the separation of the specimen 9 from the pressure pad 17, the automation unit 30 turns off the engine 1. On the displacement measuring unit 12, the value of the residual deformation of the specimen 9 is recorded, i.e. the value by which it did not recover to its original diameter.
С помощью блока 30 автоматики включением соответствующих кнопок на пульте управления ось 5 возвращают в исходное нижнее положении. На этом испытание закончено.Using the automation unit 30, by turning on the corresponding buttons on the control panel, the axis 5 is returned to its initial lower position. This is the end of the test.
Таким образом, в работе устройства используется новый способ определения жесткости и упругости, включающий следующие операции:Thus, the device uses a new method for determining stiffness and elasticity, including the following operations:
1) постепенное сжатие образца, согнутого в кольцо, на величину, равную, например, 1/3 или 1/5 его первоначального условного диаметра, путем приложения к верхней точке кольца равномерно возрастающей нагрузки;1) the gradual compression of the sample, bent into a ring, by an amount equal, for example, 1/3 or 1/5 of its initial conditional diameter, by applying to the upper point of the ring a uniformly increasing load;
2) выдерживание образца после сжатия на установленную величину под нагрузкой в течение определенного времени, например 30 с:2) keeping the sample after compression by a specified amount under load for a certain time, for example 30 s:
3) равномерное устранение нагрузки для возвращения образца к первоначальной форме при одновременном измерении усилия, оказываемого образцом на измерительное средство, и высоты образца;3) uniform removal of the load to return the sample to its original form while measuring the force exerted by the sample on the measuring tool and the height of the sample;
4) определение жесткости, равной величине нагрузки, необходимой для прогиба согнутого в кольцо образца на 1/3 или 1/5 первоначального условного диаметра;4) determination of stiffness equal to the load required for deflection of a sample bent into a ring by 1/3 or 1/5 of the original nominal diameter;
5) определение упругости в момент полного прекращения давления образца на измерительное средство по формуле5) determination of elasticity at the time of complete cessation of the pressure of the sample on the measuring tool according to the formula
Y = -f 100%, .Y = - f 100%,.
То где f0 - заданная величина прогиба образца при определении жесткости, равная 1/3 или 1/5 первоначального условного диаметра, мм;That is where f 0 is the specified amount of deflection of the sample in determining the stiffness equal to 1/3 or 1/5 of the original nominal diameter, mm;
f - величина распрямления согнутого в кольцо образца после снятия нагрузки и прекращения давления на измерительное средство, мм.f is the amount of straightening of the sample bent into the ring after the load is removed and the pressure on the measuring tool ceases, mm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904893911A SU1803778A1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Device for determining rigidity and elasticity of flexible materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904893911A SU1803778A1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Device for determining rigidity and elasticity of flexible materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1803778A1 true SU1803778A1 (en) | 1993-03-23 |
Family
ID=21551750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904893911A SU1803778A1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Device for determining rigidity and elasticity of flexible materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1803778A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670434C1 (en) * | 2016-06-21 | 2018-10-23 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for determining elasticity of biological tissues |
| CN110361257A (en) * | 2019-08-20 | 2019-10-22 | 浙江省特种设备科学研究院 | A kind of portable material forces device for detecting performance |
-
1990
- 1990-12-25 SU SU904893911A patent/SU1803778A1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670434C1 (en) * | 2016-06-21 | 2018-10-23 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for determining elasticity of biological tissues |
| CN110361257A (en) * | 2019-08-20 | 2019-10-22 | 浙江省特种设备科学研究院 | A kind of portable material forces device for detecting performance |
| CN110361257B (en) * | 2019-08-20 | 2024-03-29 | 浙江省特种设备科学研究院 | Portable material elasticity performance detection device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4896339A (en) | Material testing machine | |
| CN102692200B (en) | Device for automatically detecting spool displacement of electromagnetic valve with high precision and method thereof | |
| CN1430725A (en) | Dynamic tensile tester | |
| SU1803778A1 (en) | Device for determining rigidity and elasticity of flexible materials | |
| US4492034A (en) | Displacement measuring device | |
| US4494410A (en) | Convertor apparatus for accurate and consistent non-destructive testing of objects | |
| US3757566A (en) | Hardness tester for tablets | |
| US6484570B2 (en) | Impression forming mechanism and hardness testing apparatus | |
| US4653106A (en) | Indentation hardness meter | |
| US4294121A (en) | Position measuring system | |
| US3187565A (en) | Apparatus for measuring oscillation amplitudes, particularly in dynamic material-testing machines | |
| US3140601A (en) | Fiber strength measuring device | |
| US4041294A (en) | Automatic assembly control method and apparatus therefore | |
| US4567665A (en) | Position sensing apparatus | |
| SE8100274L (en) | ELECTROMECHANICAL TENSION DEVICE | |
| JP2818001B2 (en) | Apparatus and method for automatic analysis of break growth of multiple samples | |
| SU1456111A1 (en) | Apparatus for monitoring the pricking and cutting properties of suturing needles | |
| US2670626A (en) | Force measuring attachment for presses | |
| SU807123A1 (en) | Device for compression testing of high-elasticity material specimens | |
| SU828012A1 (en) | Device for textile material multiple tensile testing | |
| SU1385009A1 (en) | Apparatus for mechanical tests | |
| SU993052A1 (en) | Automatic device for checking spring force | |
| SU1310723A1 (en) | Method and apparatus for determining quality of cotton fibre | |
| GB2105477A (en) | Measuring speed and acceleration using a differential transformer transducer | |
| RU2290622C1 (en) | Friction machine |