184703. lajstromszámú szabadalom • Berendezés viszkoelasztikus anyagok közvetlen és reverzibilis kúszásának mérésére
1 A találmány tárgya berendezés viszkoelasztikus anyagok reológiai tulajdonságainak közvetlen és reverzibilis kúszásának meghatározására egyszerű és nyt rési igénybevétel során. Néhány anyag reológiai tulajdonságai különösen azzal jellemezhetők, hogy ezeket egy adott hőmérséklettartományon belül sem valóságos Newton-i viszkozitású folyadékként, sem pedig szilárd testként nem lehet jellemezni, Reológiai tulajdonságok viszkozitásuk és rugalmas jellemzőik kombinációi alapján határozhatók meg. Ilyen anyagok például a bitumen, olajfestékek, bizonyos polimerek, satöbbi. A viszkoelasztikus anyagok jellemzőiből kitűnik, hogy reológiai tulajdonságaik az alkalmazott feszültség és a deformáló hatás időtartamától függnek. Az ilyen anyagok reológiai tulajdonságainak meghatározására a viszkozitás mérése nem meghatározó, mert ezen mérési adat a rugamassági paraméterek szempontjából igen kevés információt szolgáltat. Ezzel szemben sokkal több információt nyújt a közvetlen és a reverzibilis kúszási paraméterek mérése. A kúszási paraméterek meghatározására a húzási és nyírási mérési lehetőségek közül választhatunk, A minta előnyösebb értékelése céljából azonban az utóbb említett mérési eljárást választják általában. Viszkolasztikus anyagok kúszásának mérésére ismeretes berendezés, amely a nyírási igénybevétel elve alapján működik, a következőkben ismertetendő elv alapján határozza meg a kívánt paramétert : A vizsgálandó anyagot két, egymással párhuzamos üveg közé vezetik be, aholis az anyag vastagsága változtathátó. Az anyag által egymással összekötött lapokat függőleges helyzetbe állítják. Az egyik lapot egy tartó segítségével rögzítik, míg a másik lapot, amelynek alsó éle egy alátéten fekvő lapra támaszkodik, függőleges irányban elhelyezkedő tűvel terhelik. A tűt olyan súllyal terhelik, amely súly a tűhöz rögzített tartócsészében van elhelyezve. Az üveglapok közé helyezett mintát termosztáttal ellátott fürdőbe helyezik el. Abban az esetben j ha a súly értéke (t = 0), akkor az alátétet egy süllyesztőszerkezettel rögzítik, úgyhogy a terhelést átvivő tű szabaddá váló üveglap mozgását követni tudja és e mozgást egy mozgásértékelővel figyeljük. Ezen ismert berendezés hátrányai a következők: Az alkalmazott feszültség alsó határát a mozgó részek súlyának összege, azaz a víz alatt lévő üveglap súlya, az eltolódás érzékelő rugó, a víz alatt lévő vizsgálandó anyag súlya határozza meg. A berendezés másik hátránya, hogy a reverzibilis kúszás értékét meghatározza, mert nem lehetséges, az alkalmazott feszültséget pillanatnyi idő alatt kiküszöbölni. A mozgó részek súlya miatt fellépő terhelés hatására fellépő feszültséget adott esetben teljesen lehetetlen kiküszöbölni. Célunk a technika állásához tartozó berendezések ismertetése során említett hátrányok kiküszöbölésére. Célkitűzésünk olyan berendezés kialakítása, amely úgy közvetlen, mint reverzibilis kúszóhatás mérésére alkalmas a viszkoelasztikus anyagok paramétereinek meghatározására, az egyszetű nyíróígénybevétel elvének alkalmazásával, abban az esetben, mikor a vizsgálati mintát két egymással párhuzamos lap közé helyezve végezzük a vizsgálatot. A találmány szerint a kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy a vizsgálandó mintát két olyan lap közé helyezzük, amelyek közül az alsó lapot egy kerettel összekötött és egy emelővel, valamint súllyal ellá2 tott tartóval függőleges helyzetben rögzíteni tudjuk, míg a felső lapot egy mozgó, függőleges irányban csúccsal ellátott keretben rögzítjük. A csúcs egy görgővel és egy hengeralakú mandzsettával rendelkező emelőn elhelyezett rúddal összekapcsolt lábbal érintkezik. Az emelő egy csat útján forgathatóan van kialakítva, és egy súlyt és egy ellensúlyt tartó rúddal van fixen összekötve. A mozgó keretre egy indukciómérő átalakítóhoz csatlakoztatott rúd vége támaszkodik, E rúd alsó vége egy rugóval, egy fékkel és egy csillapítóval összekötött rúa horgának befogási körzetében helyezkedik el. A felső lap mozgó keretét egy súly, egy rúd és egy mandzsetta által gerjesztett függőleges irányban változtatható nagyságú.erő terheli. A keret úgy van kialakítva, hogy ezen említett erőnek az iránya változtatható anyagminta vastagság esetén mindig az anyagminta közepe irányába hasson, hogy ilymódon nemkívánatos hajlító feszültségek hatását Mehessen küszöbölni. Az alkalmazott feszültség alsó határa nincs meghatározva, azonban kívánatos, ha 0 értékű erő ez az alsó határ. A választott teljes feszültség a mintára előre meghatározott időszakkaszon belül hat. Ez az erő pl. olyan időkapcsoló hatására, amely a gerjesztett feszültséget bekapcsolja, pillanatnyi idő alatt megszüntethet. Annak érdekében, hogy a súly terhelő hatásának megszűnte után létrejövő és az érzékelőkészüléket befolyásoló ütés hatása elkerülhető legyen, a tehermentesítő szerkezetet hidraulikus csillapítással alakítjuk ki. A mozgatható kerettel egy elmozdulásérzékelő készülék van összekötve, amelynek a keret vonatkozásában kifejtett ellenállása elhanyagolható. Az érzékelőkészülék egy indukció jelátalakítóból áll, amely maggal rendelkezik. Ez a mag a felső lappal összekötve együtt mozog. A találmány szerinti megoldás az alábbi előnyöket biztosítja: A találmány lehetővé teszi a reverzibilis kúszómozgás meghatározását, a vizsgálandó anyagra ható nyíróerő alsó határát nem kell meghatározni, a mérési eljárás nagymértékben automatizálható. A találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját részletesebben rajz alapján ismertetjük. Amint a rajzon látható, a vizsgálandó í minta két olyan 2 lap között helyezkedik el, amelyek közül a felső egy mozgatható 3 keretben, az alsó lap pedig egy 4 tartóban van rögzítve. Egy 6 rúd mentén eltolható 5 súly 9 rúd útján egy hengeralakú 8 mandzsettával végződő 7 emelőhöz csatlakozik. A 9 rúd 10 lába olyan függőleges irányba állítható 11 heggyel érintkezik, amely a mozgatható 3 keretben helyezkedik el. A berendezés ezenkívül egy az indukált jelet átalakító 14 átalakító szervvel rendelkezik, amelynek 13 magja a mozgatható 3 kerettel érintkező 12 tudhoz csatlakozik. A 4 tartó, amely a 15 kerettel van fixen összekötve, a 17 súllyal terhelt 16 emelőt tartalmazza. Az 5 súly és a 19 ellensúlyt tartó 6 rúd a 7 emelővel együtt egy 18 csap körül forgathatóan van elrendezve. A 9 rúd a 7 emelő hengeres 8 mandzsettája útján hengeralakú irányban gördül, valamint a 20 görgő útián fordul el és a 15 kereten lévő 21 fékre hat. A berendezés rendelkezik továbbá egy tehermentesítő szerkezettel, amely a 22 rugóból, a 23 fékből, a horoggal ellátott 24 rúdból és egy 25 csíllapítóelemből áll. A 21 fék oldása utána vizsgálandó 1 minta nyirófeszültségét a 6 rúdon beállítható 5 súly hozza létre. Ennek a súlynak a nagysága egy skálán leolvasható. A felső, azaz a mozgatható 3 kereten rögzített 2 lap 184.703 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 65 60
