Крутильный маятник для определения вязкоупругих свойств материала
Изобретение относится к исследова нию механических свойств материала Целью изобретения является повышение точности и надежности работы в условиях открытого космоса Крутильный маятник содержит ос нование 1, установленный на основании 1 электропривод 4 для возбуждения колебаний образца 3 выполненный по схеме шагового электродвигателя, ротор 12 которого непосредственно соединен с захватом 2 для крепления образца 3, и снабженный тормоз ным устройством для фиксации ротора 12
,ОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 5 6 01 V 3/32
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ |!
7 Э
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4664222/28 (22) 06.01.89 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского (72) П. Г. Бабаевский, Н. А. Козлов, В. И. Бержатый, И. В. Чурило, М. Ю. Смирнов и В. А. Коротин (53) 620.178.73 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1099236, кл. G 01 N 3/32, 1984.
Tohn К, Gllkam. А Semimicro Thermomechanical Technique for Сha vactevi zing
Polvmeric Materials: Torsional Bvai 1078. „„Я0„„1633337 д 1 2 (54) КРУТИЛЬНЫ1 1 МАЯТНИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ CBOACTB МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию механических свойств материала. Целью изобретения является повышение точности и надежности работы в условиях открытого космоса. Крутильный маятник содержит основание 1, установленный на основании 1 э.чектропривод 4 для возбуждения колебаний образца 3, выполненный по схеме шагового злектродвигателя, ротор 12 которого непосредственно соединен с захватом 2 для крепления образца 3, и снабженный тормозным устройством для Фиксации ротора 12, ! 633337 10 инерционную массу 6, соединенную с другим захватом 5 для крепления образца, магнитное центрирующее устройство, средства регистрации колебаний. Центрирующее устройство включает установленные по оси захватов 2 и 5 магнит 7 на инерционной массе 6 и электромагнит 8 с регулируемым источником 9 питания, соединенный с основанием 1 через упругий элемент 10 с тензодатчиком, включенным в цепь регулирования источника 9. Выполнение одного из магниИзс бретени<. о(носится к исследованию механических войств материалов, а именно к крутильным маятникач для определения вязкоупругих свойств материала. Целью изобретения является повышение точности и надежности работы в условиях открытого космоса. На фиг. 1 представлена схема маятника для определения вязкоупругих свойств материала; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 Крутильный маятник содержит Oc H<.âëtHlp l, установленный Hd основании 1 >l связанный р захватом 2 для крспления образпз 3 -.1(>;тр н>ривод 4 для H(>збуждеиия к(>— лебяний (. >ругьм захватом 5 для крепления обря««a 3 соединена инерционная масса 6. Ось вращения инерционной массы 6 фикси руется t(pEITpHpvlolt(Hvt устройством, включающим установленные по оси захватов 2 и 5 магнитный конус 7 ня инерционной массе 6 и элсктромагнит 8 на основании 1 Электромагнит 8 11(>дключен к регулируемому Hcr<>«нику 9 питания и установлен на основании через упругий элемент 10 с тензо дятчико>, 1 !. включенным в цепь регулирования источиttE(d 9 питания электрочагнита 8 Эл к-ропривод 4 выполнен по схеме 1>tdговогс ëpêòð(>l(âHãàòpëH и включаеT соедиH< HI!btA с захватоvt 2 необчотанный зубчатый ротор 12 и статорн,tP блоки 13 c N П-образныvtH электромагнитаvtè, питаемыми импульсачи постоянного тока от многофазн(го чультивибратора 15, à tíàã П-образнь>х электромагнитов 14 равен (N+13 /N шягя зубьев ротора 12. .(1л>< фиксации р<>тора 12 при регистрации колебаний образца 3 и инерционной массы 6 электропривод 4 снабжен тормозным устройством фрикционного типа. включающим подпружиненное коромысло 16 с тормознс>й головкой 7 для контакта с головкой 18 ротора 12 и электромагнит 19 для развед(.IfHH тормозных головок 17 и !8 из контактаа. Средства для регистрации колебаний включяE(>T источник 20 света и фотопрHpìник 21 Инерционная масса 6 выполнена из 4Q 55 тов центрирующего устройства в виде электромагнита 8 с регулируемым источникоч 9 питания и установка его на основании 1 через упругий элемент 10 с тензодатчиком 11, включенным в цепь регулирования источника 9, обеспечивает постоянное усилие натяжения образца 3 при испытаниях в условиях невесомости и уменьшает вероятность контакта магнитов 7 и 8, что повышает точность и надежность работы. 1 з. и. ф-лы, 2 ил. поляроидного материала и служит поляризатором. Выполнение одного из магнитов центрирую>цего устройства в виде электромагнита 8 с регулируемым источником 9 питания и соединение Pro с основанием 1 через упругий элемент 10 с тензодатчиком 11, включенным в цепь регулирования источника 9, обеспечивают постоянное усилие натяжения образца 3 при испытаниях в условиях неВЕСОМОСТИ И УЧ< НЬП>аЮт ВЕРОЯтНОСтЬ КОНтаКтя магнитов 7 и 8, что повышает точEIo ть определения BHçêîóïðóãèõ свойств исследуечо"<> материала и надежность работы. Рыпол <(ние эл< ктро,>риводг 4 по схеме шагового двигателя и снабжение его торчозныч ус тройством tëH фиксации ротора 12 позволяет точно гадявать амплитуду колебаний обри. и,> 3 ч о-<слежизать смещение нулевой 1 Ротор 12 вып(л)ни в виде двуx секторов с угламч 110, и с>ольку поляризатор в пределах ) глз 90" че>>лет свою полярность H (.IH <) гслеживя>шя смещения IIV чя при л>обьl деформацHHx образца 3 и задания ему угля якрутки (=!О достаточно такой рабочей части ротора 12. Крутильный маятник для определения вязкоупругих св<;йств материала работает следующим образ >м. В исx<);(H()vt состоянии ротор 12 электропривола 4 зафиксирован тормозным vcTpoHством. После подачи напряжения на элек тромагнит 19 торчозные головки 17 и 18 pacx<);(HтPH. и рог<,р 12 Il ) tvн>сTh свободного вращения. Электроприводом 4 устанавливают ротор 12 в положение, обеспечивакнцее нахождение поляризатора инерционной vtH((II 6 в нулевом положении, и возбуж IHEoT колебания образца 3 путем 1633337 Фо рм ула изобретения Фи? z! «1,)ии)!«>t, I I и 13333!),<>>3 l3i, l,3> -I>I> 1I 1 . Р,; Г> i1>3: h,l>!II I)! З.));! 3 6: 4 Гир,t 3 .« I.> Hl Illlll1l1 Г )I . 11>t TIII!Il «I I: I lilt>,l !> 113»I>Ill l>. IIII>31 I 1,«tt: >Г>, .)31», t II;. ж « ">, Р;>! .> >, и I! j» !1«!3>,I>. I Нl tl!!» . !1 )Д.I ) >). > I «111! Л>) :f):>It ° I «! I 31 >, 1 h»I>I>I « >1> Ц 1,1313 >1««,»! 111 .1! 3» It »3 11>:1 3 > "1>«1 h l I l « I I 1>, l I > . ," >Н .!. ). 1;:I j> II.: ll) I прям:: f Iг .,о вран;ии ротора 12 относительно нулевого положения. После достижения необходимой амплитуды колебаний инерционной массы 6 ротор 12»1«икснруют тормозным устронством и регистрирукэт затухающие колебания образца .3, по периоду и амплитуде которых определяют вязкоупругие свойства исследуемого материала. 1. Кпхтильный маятник для определения вязкоу пругих свойств материала, содержагций основание, установленный íà ocíîâàíèè и связанный с захватом для крепления образца электропривод для возбуждения коле баний, соединенную с другим «ахватом для крепления обра:«ца инерцион»»ук«массу, магнити»3 II» нтрирхю»цее х>стройство, включаюн»ее пару магнитов, установленных по оси «ахватов на инерционной массе и основании, ! редс" ва регистра ции колебаний, отличающ»»йг-» чем. что, с це.чью повышения точности и надежности в работе в условиях открыто.о космоса, второй магнит выполнен в виде л»ектромагнита с регулируемым источником питания и установ.чен на основании через упругий элемент с тензодатчиком, включенным в цеп. регулирования источника питания электромагнита. 2. Маятник по п. 1, отличающийся тем, что электропривод выполнен по схеме шаго15 вог:: электродвигателя и снабжен тормозным устройством для фиксации его ротора, а ротор с»н динен с захватом непосредственно
