Устройство для измерения вязко-упругих характеристик целлюлозно-бумажных материалов

И С А Н И И о11

Союз Советски«

Социапнстическн«

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 27.05.80 (2!) 29331М/29-12 (5) }Я. Кд. с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 и 33/3тт

3Ьвудврстк««ы0 квн«тет

CCCP ве дв«зн «забретений

«открыт««

Опубликовано 07.02,82. Бюллетень J45

Дата опубликования описания 10 .02,82 (53}УДК 676.

° 017(088.8) В. Н. Гринь, Э.Л. Ахим, В.С. Телин, В.Л, Половинкин (72) Авторы изобретения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКО-УПРУГИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для исследования вязко-упругих, свойств целлюлозно-бумажных материалов.

Известно устройство для измерения вязко-упругих характеристик целлюлозно"бумажных материалов, содержащее основание с установленным на нем обратным крутильным маятников с узлами крепления ленточного образца, коро" мысло, осевой подвес, механизм нагружения образца и измерительную систему.

В указанном устройстве осевой. подвес закреплен между коромыслом и динамометром, уравновешивающим Коромысло и обеспечивающим устранение растягивающих напряжений в образце.

Отсутствие растягивающих напряжений в образце позволяет определять вязко-упругие характеристики по одному измерению. Использование обратного крутильного маятника позволяет исследовать вязко-упругие свойства материалов в жидких средах и в конди" ционных условиях (11 .

Однако вертикальное расположение образца и отсутствие фиксации верхнего зажима затрудняет исследование

5 вязко-упругих свойств целлюлозно-бумажных материалов в процессе нанесе" ния на образец связующих, а также кинетики их отверждения. то

Кроме того, крепление неупругого подвеса непосредственно к коромыслу маятника приводит к появлению осевых смещений образца при его закручивании на определенный угол и в процессе самопроизвольных затухающих колебаний, что снижает точность измерения, а измерительная система в виде цилиндрической шкалы и фиксатора угла деформации образца не позволяет с достаточной точностью производить установку угла закручивания образца, измерение периода и амплитуды зату" хающих колебаний и увеличивает трудоемкость измерений.

903769

10

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения вязкоупругих характеристик целлюлознобумажных материалов, содержащее основание с установленным на нем обратным крутильным маятником с узлами крепления ленточного образца, коромысло, осевой подвес, механизм на-. гружения образца и измерительную систему, имеет рамку осевой нагрузки симметричной формы и скользящие муфты, а измерительная система состоит из датчика угла поворота с источником питания и регистрирующего прибора, при этом датчик угла поворота закреплен по оси маятника на его основании между коромыслом и осевым подвесом, один конец вала датчика угла поворота соединен через скользящую муфту с концом рамки, связанным с подвесом, а другой конец вала датчика через вторую скользящую муфту соединен с осью маятника, на которой закрелен другой конец рамки..

Причем датчик угла поворота выполнен в виде фазочувствительного мотора сельсинного типа.

На чертеже изот ражено предлагаемое устройство.

Устройство для измерения вязко-упругих характеристик целлюлозно-бумажных материалов содержит основание

1, на котором установлен обратный крутильный маятник с узлами 2 для крепления ленточного образца 3, коромысло 4 с навинчивающими грузами, осевой подвес 5, механизм нагружения образца, состояций из двух блоков 6 и груза 7, закрепленный на основании 1 устройства с помощью стойки 8. Измерительная система состоит из датчика 9 угла поворота с источником 10 питания и регистрируюцего прибора 11. Датчик 9 угла поворота закреплен по оси маятника 12 на его основании 1 с помощью стойки 8 и кронштейна 13 между коромыслом 4 и осевым подвесом 5, на концах вала 14 датчика 9 установлены скользящие муфты 15. Устройство снабжено рамкой 16 осевой нагрузки, которая имеет симметричную форму, охватывает датчик 9 угла поворота, при этом один конец рамки 16 закреплен на оси маятника 12, другой конец соединен с под1весом 5, а скользящие муфты 15 соеди15

Зо

55 няют вал 14 датчика 9 с осью маятника 12 и с концом рамки 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед закреплением образца производят уравновешивание крутильного маятника с помощью груза 7, добиваясь свободного перемещения скользящих муфт 15 по валу 14 датчика 9. Затем образец 3 зажимают с помощью узлов крепления 2. С помощью источника 10 питания и регистрирующего прибора 11, предварительно протарированного по углу поворота вала 14 датчика 9, устанааливают нулевое положение угла закручивания образца с помощьа стрелки (не показана), жестко закрепленной на валу датчика. Далее колебательную систему выводят из положения равновесия относительно оси колебания на необходимый угол, величину которого контролируют по показаниям регистрирующего прибора 11, и отпускают для совершения свободных затухающих колебаний. Период и амплитуда крутильных колебаний определяются по синусоидальной кривой затухающих колебаний, записанной на ленте регистрирующего прибора. Динамический модуль сдвига и логарйфмический декреиент затухания рассчитывают по известным формулам.

Устройство обеспечивает измерение вязко-упругих характеристик как отдельных образцов целлюлозно-бумажных материалов, так и исследование их в процессах поверхностной обработки, Измерительная система, выполненная в виде датчика угла поворота с источником питания и регистрирующим прибором, датчиком угла поворота, закрепленным по оси маятника, обеспечивает высокую точность угла закручивания образца, измерения периода и амплитуды затухающих колебаний и сокращение интервала времени между предыдущим и последующим определениями.

Крепление датчика угла поворота на основании устройства и соединение вала датчика с осью маятника и рамкой осевой нагрузки посредством скользяцих муфт позволяет исключить осевое смещение образца в процессе закручивания и измерения, а также позволяет производить измерения при установке маятника в горизонтальное положение (изучение вязко"упругих характеристик материалов в процесФормула изобретения

1. Устройство для измерения вязко" упругих характеристик целлюлозноte бумажных материалов, содержащее ос" нование с установленным на нем обратным крутильным маятником с узлами крепления ленточного образца, коромысло, осевой подвес, механизм нагружения образца и измерительную систему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, имеет рамку осевой нагрузки симметричной формы и скользящие муф" рф ты, а измерительная система состоит из датчика угла поворота с источником питания и регистрирующего прибора, при этом датчик угла поворота закреплен по оси маятника íà его основ вании между коромыслом и осевым подвесом, один конец вала датчика угла поворота соединен через скользящую муфту с концом рамки, связанным с подвесом, а другой конец вала датчика через вторую скользящую муфту соединен с осью маятника, на которой за" креплен другой конец рамки.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик угла поворота выполнен в виде фазочувствительного мотора сельсинного типа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР и 640178, кл. 6 01 и 11/16, 1977.

5 90376 сах поверхностной обработки) и способствует повышению точности измерения.

Использование скользящих муфт и рамки осевой нагрузки симметричной формы, охватывающей датчик угла по- . ворота и закрепленной одним концом на оси маятника, а другим концом соединенной с валом датчика и подвесом, обеспечивает передачу регулируемой осевой нагрузки на образец. Симметричная форма рамки обеспечивает ее равновесие относительно оси колебания маятника при положении оси маятника в вертикальной и горизонтальной плоскости, Использование регистрирующего прибора с регулируемой в широком диапазоне скоростью лентопротяжного механизма позволяет значительно повысить точность определения периода и амплитуды затухающих колебаний, вести практически непрерывный контроль вяэКо"óïðóãèõ характеристик материала и сократить трудоемкость измерения.

Использование в качестве датчика угла поворота фазочувствительного мотора сельсинного типа обеспечивает высокую точность измерения характеристик затухающих крутильных колебаний, незначительные потери на трение в узлах крепления вала датчика, простоту установки и эксплуатации датчика.

Устройство позволяет вести непре"рывный контроль вязко-упругих характеристик целлюлозно-бумажных материалов в жидких средах, в кондиционных условиях и легко поддается автоматизации. При необходимости устройство

4 может быть снабжено средствами автоматического возбуждения и регистрации колебаний.

903769

««Ф

Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 111-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 102/25

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Никольский

Редактор Н. Джуган Техред N. Кастелевич Корректор М, Пожо