Патент ссср 271089

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

271089

Сома Советскик

Социалистическик

Респу0лин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.|.1968 (№ 1211342(23-5) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.Ч.1970. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 11 VIII.1970

Кл. 42k, 51

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК б Oln 19/00

УДК 620.17(088.8) й;е ОЫШ,s ея итфдТ ||Т|;0 ийФтщр.,а укторско р а товБ КБ.1И ОТ т;, I

Авторы изобретения И. Д. Брелидзе, Л. M. Караханов, M. А. Лакеев и В. Г.

Заявители Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского метрологии им. Д. И. Менделеева и Самостоятельное конс технологическое бюро по проектированию приборов и апп из стекла

УСТАНОВКА ДЛЧ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

ВЬ1СОКОЭЛАСТИЧ НЪ|Х МАТЕРИАЛОВ

Установка для ускоренных испытаний резин

II3 усталостпую проч -IocTb может использоваться при разработке новых рецептуп резин, при изготовлении новых резиновых изделий и исследовании их свойств.

В соответствии с ГОСТ 11054 — 64 зависимость времени деструкции резин от концентрации озона рассчитывается на малую концентрацию и тем самым определяется время растрескивания резин в естественных условиях. По тому же ГОСТУ предусматриваются лишь ускоренные испытания неподвижных растянутых резин на.разрушение под действием озона и света. В качестве технического средства, позволяющего осуществить упомянутые испытания резин, известны ряд установок, состоящие из термостатичной климатической камеры с установленными внутри нее устройствами для испытания образцов и системой создания искусственного климата.

Таким образом, ускоренные испытания резин в условиях искусственного климата применяются лишь для статически растянутых резин. Однако, чтобы с достаточной надежностью установить соответствие результатов лаборатопных испытаний резин о>кидаемому повелению изделий в работе, условия испытаний должны возможно ближе подходить к действительным словиям эксплуатации, а следовательно, и испытательная техника должна быть иной, отличающейся от существующей. Прежде всего должны быть учтены одновреметтные воздействия основных и наиболее агрессивных для резин факторов воспроизводимого климата, к которым следует отнести озонированный воздух, солнечную радиацию, температуры и относительную влажность. Далее известно, что значительное количество резиновых изделий при работе под10 вергается многократным динамическим деформациям, которые вызывают утомление резин (усталостные явления), приводящие к их разрушению.

В известной аппаратуре для установления усталостной характеристики резин учитывается лишь чисто механический фактор многократной деформации.

Предлагаемая установка позволяет определить усталостные свойства резин при сово20 купном воздействии на них как климатических факторов — применением озонированного воздуха, имитированной ксеноновой лампой солнечной радиации. температуры и относительной влажности, так и механических

25 воздействий, обт словленных несимметричным знакопеременным нагр .жениехт путем многократньтх растяжений плоских образцов. а также симметричным знакоперемснным нагрс жением путем вращения гантелевидных образ30 цов вокруг своей изогцутой оси, Кроме того, в известных установках изменение интенсивности радиации ведет к изменению температуры внутри камеры, что нежелательно, так как нарушаются условия эксперимента.

В изобретении этот недостаток исключен благодаря помещению источника радиации в трубчатый фильтр и снабжению фильтра холодильником. Это позволяет обеспечить постоянство температуры в камере при изменении интенсивности излучения источника радиации.

На фиг. 1 изображена общая схема установки; на фиг. 2 — механизм, обеспечивающий многократное растяжение плоских образцов; на фиг. 3 — механизм, обеспечивающий вращение гантелевидных образцов вокруг своей изогнутой оси.

Основной установки является климатическая камера 1, образованная поддоном 2 и колпаком 8, между двойными стенками которого пропускается вода для поддержания в камере требуемой температуры, В центре камеры помещена дуговая трубчатая ксеноновая лампа 4, окруженная жидкостным светофильтром 5. Лампа, вместе со светофильтром иммитирующая солнечную радиацию, снабжена кварцевым холодильником б, в плоскости которого пропускается охлаждающая жидкость.

Общий баланс лучистой энергии применительно к тем или иным климатическим зонам регулируется пускорегулирующим устройством лампы. Вокруг лампы расположены механизм 7 многократного растяжения плоских образцов резины и механизм 8 вращения гантелевидных образцов резины вокруг своей изогнутой оси. Эти механизмы приводятся в движение приводами 9, расположенными вне камеры. Для обеспечения равномерного распределения температуры, влажности и концентрации озона в климатической камере последняя снабжена мешалкой 10, которая приводится в движение тоже приводом 9.

Наблюдение за образцами во время испытаний приводится через смотровое окно 11 в стенке камеры. Измерение и контроль имитируемой солнечной радиации производится пиранометром 12. Для замера температуры испытуемых образцов служат контрольные образцы 18, которые можно остановить в процессе испытаний на время измерения температуры термопарами 14.

Для обеспечения внутри термостатичной камеры требуемого климата установка снабжена системой для очистки, озонирования, нагревания и увлажения воздуха, которая включает в себя фильтр 15, осушитель 16, озонатор 17, термостат 18, увлажнитель 19.

Поддержание требуемой температуры в камере осуществляется за счет пропускания в стенки камеры воды из термостата 18, в котором температура поддерживается на требуемом уровне автоматически, например, с помощью электроконтактного термометра 20.

65

Контроль температуры осуществляется контрольным термометром.

Поддержание требуемой влажности осуществляется автоматически с помощью увлажнителя 19 и психрометра с электроконтактным термометром 21. Контроль влажности B камере осуществляется контрольным психометром 22.

Взятие проб воздуха при замере концентрации озона осуществляется бабатером 28 и газовым счетчиком 24.

Для разложения озона в воздухе, выбрасываемом в атмосферу, установка снабжена аппаратурой разложения озона 25.

Для обеспечения прохождения потока воздуха через всю установку имеется хвостовой вентилятор 26.

На фиг. 2 изображен механизм многократного растяжения плоских образцов, например механизм типа РМС-2. На стойках 27 закреплена скоба 28, на которой установлены неподвижные зажимы 29 для образцов. Скоба 28 может перемещаться вверх-вниз винтом

81 для создания требуемого предварительного (статического) напряжения образцов. На штоках 80, имеющих вертикально-поступательное движение, закреплена скоба с поджимными зажимами 82. Неподвижные зажимы снабжены контактным устройством 88, фиксирующим момент разрушения образца.

Всего подвижных и неподвижных зажимов— тринадцать пар, что позволяет одновременно ставить опыты в соответствии с необходимым числом образцов. При этом тринадцатый ооразец 84 предназначен для замера температуры и может быть остановлен в процессе испытаний независимо от других образцов устройством 85.

На фиг, 3 изображен механизм вращения гантелевидных образцов вокруг своих изогнутых осей, выполненный по типу стенда

СЗПИ. На шпинделе 86 установлен ведущий зажим образца 87. Второй шпиндель 88 с ведомым зажимом образца 89 установлен на скобе 40 и может занимать на ней несколько фиксированных положений. На шпинделе 88 установлено контактное устройство 41, фиксирующее момент разрушения образца. Число пар ведущих и ведомых зажимов составляет тринадцать, из которых двенадцать предназначены для повторения одного и того же опыта, а одна пара — для температурных замеров на образце, останавливаемом периодически по мере надобности.

Устройство работает следующим образом.

При поднятом колпаке климатической камеры испытуемые резины устанавливаются в зажимах механизма многократного растяжения плоских образцов и механизма вращения гантелевидных образцов. Колпак камеры опускается и герметически соединяется с поддоном. Включается хвостовой вакуумный насос, и воздух из атмосферы засасывается в систему устройства, где проходит требуемую подготовку, проходя через фильтр, осушитель, 271089

4 5 Б

Озонатор, подогреватель термостата, увлажнитель, и попадает в климатическую камеру.

Включается лампа, имитирующая солнечную радиацию, и между стенками камеры пропускается вода из термостата. После установления требуемого климата включается привод механизма многократного растяжения, а также вращения образцовых резин. Испытания проводятся до разрушения образцов. Число циклов до разрушения образцов учитывается импульсными счетчиками, связанными с контактными устройствами 88 и 41.

Отработанный воздух из камеры попадает в психрометр, который контролирует влажность воздуха. Далее отработанный воздух может быть направлен в барбатер для отбора пробы на определение концентрации озона.

Количество воздуха в пробе учитывается газосчетчиком. Перед выбросом в атмосферу отработанный воздух проходит через систему. разложения озона.

Предмет изобретения

Установка для ускоренных испытаний высокоэластичных материалов, например резин, на усталостную прочность в условиях искусственного климата, включающая термостатнчную климатическую камеру, установленные в ней устройства для испытания гантелевидных ооразцов, устройство для испытаний плоских ооразцов и мешалку, систему для создания искусственного климата, приборы для контроля и управления, аппаратуру для расщепления отходящего озона п выброса его в атмосферу, от.гичаюгггаяся тем, что, с целью приближения условий испытаний к условиям эксплуатации и для возможности регулировки

15 интенсивности светового потока без нарушения изотермического режима испытаний, в климатической камере установлена ксеноновая лампа, являющаяся источником, имитирующим солнечную радиацию, помещенная в трубчатый фильтр, снабженный холодильником, отсекающпй избыток баланса лучистой энерпш и приводящий его в соответствии с

25 солнечной.

271089

za л зо

Nuа 2

Составитель В. Дегтярев

Редактор Е. П. Хорина Текред Л. В, Куклина Корректор С. А. Кузовенкова

Заказ 2207,, 14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2