ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Приборы специального назначения из "Методы измерения механических свойств полимеров" Полимерные материалы часто эксплуатируются в условиях одновременного воздействия статических и динамических нагрузок. В связи с этим необходимо проводить исследования релаксационных свойств полимерных материалов в тех же условиях. Разработана установка [Ю], которая позволяет изучать релаксацию напряжения в полимерах при статической средней деформации в условиях вибрации. Такое сочетание усложняет конструктивное исполнение установки, в которой помимо создания вибрации необходимо предусмотреть устройство, поддерживающее заданную статическую деформацию строго постоянной. [c.35] Установка, общий вид которой показан на рис. 1.12, состоит из следующих узлов релаксометра, задающего звукового генератора с усилителем мощности, измерительного узла с блоком автоматической записи механического напряжения. Принцип работы установки основан на методе вынужденных нерезонансных колебаний. Релаксометр предназначен для создания заданного режима статического и динамического деформирования образца в процессе эксперимента. [c.35] Релаксометр состоит из динамометра 5, термостата 9, звукового электродинамического вибратора 13, мембрана которого жестко связана с нижним зажимом релаксометра 11, и устройства для автоматического поддержания постоянной статической деформации в процессе релаксации механического напряжения 14. [c.35] Для удобства приборы вынесены в отдельный блок 12. Пределы измерений составляют от 0,1 до 100 Н. [c.36] Термостат 9 предназначен для поддержания заданной постоянной температуры в течение всего опыта в пределах от —100 °С до 600 °С. [c.36] В качестве генератора механических колебаний используется электродинамический преобразователь (динамик) мощностью 10 Вт. Подвижная катушка динамика 16 (см. рис. 1.12) жестко связана с нпжним зажимом образца. Для достижения только продольных колебаний подвижная система центрируется с помощью двух текстолитовых шайб 3 (см. рис. 1.13) толщиной 1 мм, находящихся друг от друга на некотором расстоянии. [c.37] Для возбуждения магнитного поля в зазоре динамика применяется кольцевой постоянный магнит. Все детали подвижной системы вибратора, в том числе и каркас звуковой катушки, изготовлены из дюралюминия и максимально облегчены. Резонансная частота подвижной системы равна 40 Гц. Выход мощного усилителя согласован с величиной нагрузки — сопротивлением звуковой катушки вибратора через выходной трансформатор. Измерительные части установки питаются от феррорезонансных стабилизаторов сетевого напряжения. Амплитуда колебаний лежит в пределах от О до 1,5 мкм и поддерживается с точностью до 5-10 мм. [c.37] Устройство, автоматически поддерживающее заданную статическую деформацию постоянной, состоит из электромотора 1 (см. рис. 1.13), пружины 2 и системы контактов 6, 12, непосредственно связанных с мембраной вибратора. Во время задания статической деформации и в процессе релаксации напряжения гибкая мембрана прогибается и отклоняется от нулевого положения . Синхронно срабатывает контакт 6, который перемещается вместе с мембраной вибратора и включает электромотор, возвращающий мембрану в исходное положение при помощи пружины 2. После возвращения мембраны в исходное положение электромотор автоматически выключается вследствие размыкания электрических контактов 6 и 12. Благодаря гибкой связи мембраны с мотором препятствий для этих перемещений практически не возникает. Положение мембраны поддерживается с точностью до 0,005 мм. [c.37] Амплитуда вибрации регулируется изменением мощности, подводимой к обмотке вибратора 14. Для этого в установке предусмотрена плавная регулировка входного напряжения усилителя мощности. Для измерения параметров вибрации и релаксирующего напряжения на данной установке (блок-схема ее приведена на рис. 1.13) используются следующие приспособления. [c.37] Амплитуда вибрации измеряется пьезокерамическим датчиком 4, выход которого соединен с прецизионным микровольтметром 13. Датчик предварительно оттарирован и для него имеется калибровочная кривая, позволяющая легко определять амплитуду колебаний по показаниям микровольтметра. [c.38] Эта установка при использовании определенной системы возбуждения образца позволяет измерять, динамические механические свойства исходных и нагруженных полимерных материалов при одноосном напряженном состоянии, а также в условиях релаксации напряжения. [c.38] При использовании жесткой мембраны вибратора (позиция 13 на рис. 1.12) эквивалентная схема установки имеет вид, изображенный на рис. 1.14 здесь —коэффициент упругости тензометрической балки /Пп — масса всех частей верхнего подвеса Ка — коэффициент упругости образца тв —масса всех подвижных частей, связанных с нижним зажимом (нижний подвес, катушка вибратора и т. д.) Кв — коэффициент упругости мембраны вибратора. [c.39] Подробнее о динамических методах измерения см. во второй части настоящей книги. [c.39] Вернуться к основной статье