SU724989A1

SU724989A1 - Measuring unit of rotary elastoviscosimeter

Info

Publication number: SU724989A1
Application number: SU782668019A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Ковтун
Original assignee: Институт Механики Полимеров Ан Латвийской Сср
Priority date: 1978-09-21
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1980-03-30

Description

1one

Изобретение относитс к области измерени характеристик упругов зких сред.The invention relates to the field of measuring the characteristics of elastic media.

Известны измерители нормальных напр жений ротационных эластовискозиметров, состо щие из измерительного вала с жестко закрепленным на нем измерительным элементом , например плоскостью, гибкой балкой или плоской пружиной, или мембраной, пар трени , датчика и регистрирующей аппаратуры 1.Measuring instruments for normal stresses of rotational elastoviscometers are known, consisting of a measuring shaft with a measuring element rigidly fixed on it, for example, a plane, a flexible beam or a flat spring, or a membrane, friction pairs, a sensor and a recording apparatus 1.

Рассмотренные устройства не позвол ют измер ть малые значени нормальных напр жений из-за искажений, вносимых парами трени , не обеспечивают точной фиксации измерительного вала относительно оси прибора при больших значени х нормальных напр жений. На упругие балки и плоские пружины, измер ющие нормальные напр жени , действуют касательные напр жени , величину которых нельз учесть.The considered devices do not allow to measure small values of normal stresses due to distortions introduced by pairs of friction, do not provide accurate fixation of the measuring shaft relative to the axis of the device at large values of normal stresses. Elastic beams and flat springs that measure normal stresses are affected by tangential stresses, the value of which cannot be taken into account.

Наиболее близким к изобретению техническим репгением вл етс устройство, в котором измерительный вал подвешен на плоских пружинах, служащих упругими элементами , установленных между т говыми крестовинами, которые винтами прит нуты к корпусу прибора. Воспринимаемые измерителем касательные и нормальные напр жени , возникающие в исследуемом материале , передаютс на измерительный вал и затем через т говые крестовины на плоские пружины. Таким образом, приложенные усили вызывают скручивание и дополнительное нат жение верхних пружин и скручивание и расслабление нижних пружин. Регистрацию напр жений предлагаетс производить с помощью тензодатчиков на упругих элементах измерител , т. е. плоских пружинах .Closest to the invention, technical repgenium is a device in which the measuring shaft is suspended on flat springs that serve as elastic elements installed between the traction crosses, which are fastened with screws to the body of the device. The tangential and normal stresses perceived by the gauge arising in the material under study are transmitted to the measuring shaft and then through the traction crosses to flat springs. Thus, the forces applied cause twisting and additional tensioning of the upper springs and twisting and relaxing the lower springs. It is proposed to register the stresses with the help of strain gauges on the elastic elements of the meter, i.e. flat springs.

Этот измеритель не позвол ет измер ть малые значени нормальных напр жений из-за низкой точности измерений, вызванной вли нием касательных напр жений, так как измеритель содержит в своей конструкцииThis meter does not allow to measure small values of normal stresses due to the low measurement accuracy caused by the influence of tangential stresses, since the meter contains in its design

плоские пружины, работающие в услови х стесненного кручени . В услови х такого деформировани свободное поперечное сечение плоской пружины не остаетс плоским, а коробитс (деплантирует). Защемленныеflat springs operating under constrained torsion. Under the conditions of such a deformation, the free cross section of the flat spring does not remain flat, but warps (deplant). Pinched

же концевые сечени пружин не короб тс , остаютс плоскими и, следовательно, преп тствуют свободной деплантации смежных с ними сечений. Таким образом, в этом случае деплантаци соседних сечений различна . Поэтому и рассто ни между отдельными точками этих сечений измен ютс , т. е. измен етс продольна длина. Следовательно , в услови х стесненного кручени возникают дополнительные нормальные напр жени , неоднородные по длине плоскойon the other hand, the end sections of the springs are not boxed, they remain flat and, consequently, they prevent the free deplantation of adjacent sections. Thus, in this case, the deplantation of adjacent sections is different. Therefore, the distances between the individual points of these sections change, i.e. the longitudinal length changes. Consequently, under constrained torsion conditions, additional normal stresses arise that are non-uniform along the length of the plane.

пружины, поправку па которые нельз учесть.springs, an amendment that can not be taken into account.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений/Поставленна цель достигаетс за счет того, что раст жки измерительного узла расположены в плоскости, перпендикул рной измерительному валу вискозиметра (т. е. расположепьт по касательной к боковой поверхности динамической катушки электромагнитного силового преобразовател ).The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements / The goal is achieved due to the fact that the extensions of the measuring unit are located in a plane perpendicular to the measuring shaft of the viscometer (i.e., located tangentially to the lateral surface of the dynamic coil of the electromagnetic power converter).

На фиг. 1 показан схематично предлагаемый измерительный узел, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. I.FIG. 1 shows schematically the proposed measuring unit; FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. I.

Измерительный узел состоит из измерительного вала,, к которому жестко креп тс измерительный элемент (плоскость) 2, динамическа катушка 3 электромагнитного преобразовател , магнитонровода 4 и сердечника датчика смещени 5. Вс эта система центруетс относительно воздушного подшипника 6 и подвешиваетс на раст жках 7 и 8 (как показано на фиг. 2 и 3).The measuring unit consists of a measuring shaft, to which the measuring element (plane) 2, the dynamic coil 3 of the electromagnetic transducer, the magnetic flux 4 and the core of the displacement sensor 5 are rigidly attached. (as shown in Fig. 2 and 3).

При деформировании упругов зкой среды на плоскость 2 действует осева сила, пропорциональна нормальным напр жени м , и крут ший момент, пропорциональный напр жени м сдвига. Подвеска измерительного вала 1 с жестко закрепленными на нем измерительной плоскостью 2, динамической катушкой 3 и сердечником датчика 5 на раст жках 7 и 8 обесиечивает максимальную жесткость к закручиванию, так как струны I-VI подвески, расположенные по касательной, работают на раст жение (при действии крут ш,его момента по часовой стрелке работают четные струны, а протнв - нечетные).When deforming an elastic medium, plane 2 is affected by an axial force proportional to normal stresses and a steep moment proportional to shear stresses. The suspension of the measuring shaft 1 with the measuring plane 2 fixed on it, the dynamic coil 3 and the sensor 5 core on straps 7 and 8 provide maximum rigidity to twisting, since the strings I-VI of the suspension, which are tangential, work on stretching (when when it is cool, its even clockwise strings work even strings, and protnv - odd strings).

Возникаюша осева сила вызывает осевые смещени измерительного вала с жестко закренленным на нем сердечником датчика смешени 5, который выдает сигнал, поступающий на электронный блок 9, управл ющий величиной тока, подаваемого на динамическую катушку 3 электромагнитного преобразовател . При взаимодействии магнитного пол , наведенного токомThe arising axial force causes axial displacements of the measuring shaft with the core of mixing sensor 5 rigidly fixed on it, which outputs a signal to the electronic unit 9 that controls the amount of current supplied to the dynamic coil 3 of the electromagnetic converter. When the interaction of the magnetic field induced by the current

в динамической катушке 3 с магнитным полем магнитопровода 4, создаваемого за счет катушки намагничивани 10, нитаемой носто нным током от блока 11, по вл етс сила , противодействующа смещающей.In the dynamic coil 3 with the magnetic field of the magnetic core 4, generated by the magnetization coil 10, strung with a constant current from the block 11, a resisting force appears to be bias.

Электронный блок 9 обеспечивает нодачу тока в динамическую катушку 3 такой величины , при которой противодействующа сила ликвидирует осевое смещение измерительного вала устройства. Нормальные напр жени при этом регистрируютс самопищущим амперметром 12.The electronic unit 9 provides for the injection of current into the dynamic coil 3 of a size such that the opposing force eliminates the axial displacement of the measuring shaft of the device. Normal stresses are recorded with a self-searching ammeter 12.

Предлагаемое устройство дает возможиость более точно измер ть нормальные напр жени . Оно может быть использованоThe proposed device makes it possible to measure normal stresses more accurately. It can be used

дл определени нормальных напр жений в зкоупругих материалов, наход щихс в текучем состо нии, характерном дл их переработки .for determining the normal stresses of viscoelastic materials in a fluid state characteristic of their processing.

Claims

1.Belkin I.M., Vinogradov G.V., Leonov A.I. Rotary devices, measurements

viscosity and physicomechanical characteristics of materials, M., “Mashinostroenie, 1968, p. 228.

2. USSR author's certificate number 269577, cl. G 01N 11/14, 1968 (nrototype).