SU587367A1

SU587367A1 - Normal stress measuring device to vaissenberg's rotary rheogoniometer

Info

Publication number: SU587367A1
Application number: SU742088809A
Authority: SU
Inventors: Александр Ильич Алексеенко; Лев Аронович Файтельсон
Original assignee: Институт Механики Полимеров Ан Латвийской Сср
Priority date: 1974-12-24
Filing date: 1974-12-24
Publication date: 1978-01-05

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ К Изобретение относитс к области исследовани реологических свойств в зко-упругих материалов в жидк,ом состо нии, например растворов и расплавов полимеров, дисперсных систем и подобных материалов. Известно устройство дл измерени разностей нормальных напр жений, возникающих при сдвиговом деформировании в зко-упругих материалов в реогониометре ВейссенбергаГ1.10 При по влении в материале, деформируемом в зазоре рабочего узла типа плоскость - плоскость или конус- плоскость ДЬЧ.Л л. и - tt VXVxiV.V.. J. иr JlJIl «-«ijf tI41V J.4/V ItJ у нормальных напр жений суммарна сила, нор-15 ВЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ОТАЦИОННОМУ РЕОГОНИОМЕТРУ СЕНБЕРГА При работе с этим устройством возникают трудности при измерени х малых напр жений (при малых скорост х деформировани ), св занные с необходимостью использовать большие усилени сигнала дл измерени малых перемещений (перемещени конца гибкой балки составл ет несколько дес тков микрон). Наиболее близко к предлагаемому вл етс устройство дл измерени нормальных напр же«ий к ротационному реогониометру Вейссенберга , содержащее консольную гибкую бал- ку, свободный конец которой расположен на оси перемещающейс по вертикали каретки сервосистемы, датчик рассогласовани и .. Д Датчик измерени нормальных напр жений 2 .(54) DEVICE FOR STRESSES The invention relates to the field of research of the rheological properties of visco-elastic materials in a liquid state, such as polymer solutions and melts, disperse systems and similar materials. A device is known for measuring the difference in normal stresses arising from shear deformation of visco-elastic materials in a Weissenberg rogoniometer G1.10 When it appears in a material that is deformed in the gap of the working unit of the plane-plane or cone-plane type DL.L. and - tt VXVxiV.V .. J. иr JlJIl «-« ijf tI41V J.4 / V ItJ at normal stresses total force, nor-15 WAY MEASUREMENT OF NORMAL HOSPITAL SENBERGIOMETRU When working with this device, there are difficulties when measuring small stresses (at low strain rates) associated with the need to use large signal gains to measure small displacements (displacements of the end of the flexible beam are several tens of microns). The closest to the present invention is a device for measuring normal stresses to the Weissenberg rotary rheogyometer, which contains a cantilever flexible beam, the free end of which is located on the axis of the servo carriage moving vertically, the error sensor, and the. D Sensor measuring normal stresses 2 .

Чтобы не прокр1учиЕ1Плась, ее соедин ют с Kpyi-;ibiNf концом гибкой балки авум спиральными пружинами, одна из которых ограничивает поворот каретки по часовой стрелке, друга - поворот против ча- совой стрелки.In order not to block out, it is connected to Kpyi-; ibiNf with the end of the Avum flexible beam with coil springs, one of which restricts the carriage rotation clockwise, the other — counter-clockwise.

Это устройство содержит источники loyNfa сигнала пары внешнего трени , т.е. места контакта круглого наконечника гибкой балки .и оси каретки при покачивании каретки или при перемещении, ее по вертикали, когда круглый HajcoHe4HHK и ось каретки обкатываютс Друг по другу. При этом на уровень шумов (т.е. на разрешающую способность устройства) оказывает большое вли ние качество контактирующих поверхностей. Кроме того, сердечник датчика св зан не с концом .гибкой балки, а с кареткой, что искажает сигнал нормальных напр жений.This device contains loyNfa sources of the external friction pair signal, i.e. the contact points of the round tip of the flexible beam. and the carriage axis when the carriage is rocking or moving, vertically when the round HajcoHe4HHK and the carriage axis roll over each other. Here, the noise level (i.e., the resolution of the device) is greatly affected by the quality of the contacting surfaces. In addition, the sensor core is connected not with the end of the flexible beam, but with the carriage, which distorts the signal of normal stresses.

Цепь изобретени - повышение разреишю щей способности и стабильности возврата устройства в нулевое положение - достигаетс тем, что свободный конец балки соединен с кареткой посредством гибкой упругой пластины с жестким закреплением в е.е.The circuit of the invention — increasing the resolution capacity and stability of returning the device to the zero position — is achieved by connecting the free end of the beam to the carriage by means of a flexible elastic plate with rigid fixation in e.e.

центре. Гибка упруга пластина выполнена из материала с малыми потер ми на внутреннее трение, например из бериллиевой бронзы.center. The flexible elastic plate is made of a material with low internal friction losses, for example, beryllium bronze.

На чертеже представлена схема устройст ва дл измерени нормальш гх напр жений. The drawing shows a schematic of a device for measuring normal voltage gx.

Один конец гибкой балки 1 закреплен неподвижно в заделке 2. Сила, вызываю - ша прогиб балки, передаетс через центральную ось прибора 3 и ее подшипник 4 и воспринимаетс датчиком рассогласовани Усиленный сигнал этого датчика подаетс на серводвигатель б , который через микрометрический винт 7 перемещает каретку 8, соединенную с балкой 1 посредством гибкой упругой пластины Q из материала с малыми потер ми на внутреннее трение. Перемещение конца балки вызывает сигнал на выходе датчика измерени нормальных напр же-;. НИИ 10.One end of the flexible beam 1 is fixed in the sealing 2. The force, causing the beam to bend, is transmitted through the central axis of the device 3 and its bearing 4 and is sensed by the error sensor. The amplified signal of this sensor is fed to the servomotor b, which moves the carriage 8 through the micrometric screw 7 connected to beam 1 by means of a flexible elastic plate Q made of a material with low losses due to internal friction. Moving the end of the beam causes a signal at the output of the sensor measuring normal stresses;; SRI 10.

Устройство работает следующим образом. При по влении в деформируемом в зко-упругом материале., помешенном в рабочем зазоре прибора, нормальных напр жений нормальна плоскост м сдвига сила Р , пропорцио- . нальна разност м нормальных напр жений, передаетс через центральную ось прибора 3 и подшипник 4 на гибкую балку 1, вызыва ее прогиб и по вление на выходе датчика рассогласовани 5 сигнала отклонени системы от нулевого положени . датчика рассогласовани усиливаетс и подаетс на серводвигатель 6, который перемешает посредством микрометрического винта .7, каретки R и гибкой упругой пластины 9 конец балки вверх и втшз в зависимости от знака сигнала рассогласовани до тех пор, пока сигнал не исчезнет. Пеуюмещение конца балки вызывает по вление на выходе датчика измерени нормальных напр жений 10 показаний, пропорциональных })азнос- ти нормаль тых напр жений в исследуемом в зко-упругом материале.The device works as follows. When an elastic stress material is deformed in a visco-elastic material, placed in the working gap of the device, the normal stresses normal to the shear plane of the force P are proportional to. The difference between the normal stresses, is transmitted through the central axis of the device 3 and the bearing 4 to the flexible beam 1, causing it to bend and to appear at the output of the error sensor 5 of the system deviation signal from the zero position. The error sensor is amplified and fed to the servomotor 6, which mixes through the micrometer screw .7, the carriage R and the flexible elastic plate 9 upward and upward depending on the sign of the error signal until the signal disappears. The shifting of the end of the beam causes the appearance at the sensor output of a measurement of normal stresses of 10 readings proportional to}) the durability of normal stresses in the viscous elastic material under study.

В предлагаемом устройстве Дл измерени нормальных напр жений уменьшено число пар внешнего трени , которые вл ютс источниками искажающих сигнал шумов. Это значительно увеличивает разреигающую способность устройства и стабильтюсть нул (возвращение системы /в исходное нулевое положение после исчезновени сигнала пропорционального разност м нормальнь1х напр жений в исследуемом материале). Кроме того, в этом устройстве сердечник датчика измерени -нормальных напр жений соединен непосредственно с концом гибкой балки, что также повышает точность измерени .In the proposed device For measuring normal stresses, the number of external friction pairs, which are sources of signal-distorting noise, is reduced. This significantly increases the resolving capacity of the device and the stability of the zero (return of the system / to the initial zero position after the disappearance of the signal proportional to the difference of normal stresses in the material under study). In addition, in this device, the core of the measurement sensor — normal stresses are connected directly to the end of the flexible beam, which also improves the measurement accuracy.

Claims

1. A device for measuring normal stresses to a Weissenberg rotary rheogonimeter, comprising a cantilever flexible beam, the free end of which is located on the axis of the servo system moving vertically, the error sensor and the sensor for measuring normal stresses, which is different for increasing resolution and stability of return to zero position, the free end of the beam is connected to the carriage by means of a flexible elastic platin with rigid fixation in its center. 2. The device according to claim 1, characterized by the fact that the flexible flexible plate is made of a material with low losses due to internal friction, such as beryllium bronze.

Sources of information taken into account in the examination:

1. Belkin IM and others. Rotary devices M, Mashinostroenie, 1968, p. 228.

2.Weissentepg- Rheog-oniometer WVodee R16 and R18 (tlmppoued Nor-mat Force S "stem, S L. 1, Sangrotmo ControE Lid-.Engreoind, 1970

g

//// j /.

UA f

-9