Крутильная головка
Cтраница 3
К другому концу стержня прикреплена тонкая кварцевая нить, с помощью которой он подвешивается в волноводе. Нить соединена с осью верньерной крутильной головки, на которой нанесены деления в градусах. Внутри волновода в месте расположения пластины имеются согласующие диафрагмы, компенсирующие неоднородность тракта, вносимую пластиной. Пластина располагается не перпендикулярно к оси волновода, а под некоторым начальным углом, которому соответствует нуль шкалы верньерной головки. Когда по волноводу распространяются волны типа Я ] 0, возникает пара сил, поворачивающая пластину на угол, пропорциональный мощности. [31]
Общей тенденцией является стремление к измерениям двумя независимыми реологическими методами - при неизменном напряжении и возрастающей деформации или при неизменной деформации и релаксирующем напряжении. Соответственно современные вискозиметры снабжаются крутильной головкой, вариаторами скоростей, набором динамометров различной жесткости, оптическими и тензо-метрическими устройствами, зачастую автоматическими, с использованием растровой техники, фотоэлементов и осциллографирования. [32]
При боковом перемещении крутильного рычага в любом направлении замыкается один из двух электрических контактов, которыми регулируется направле - Грубка ние вращения реверсивного мотора. Мо-с образцом тор через редуктор соединен с крутильной головкой, так что смещение образца под действием поля тотчас же корректируется соответствующим вращением крутильной головки. [33]
При боковом перемещении крутильного рычага в любом направлении замыкается один из двух электрических контактов, которыми регулируется направле - Грубка ние вращения реверсивного мотора. Мо-с образцом тор через редуктор соединен с крутильной головкой, так что смещение образца под действием поля тотчас же корректируется соответствующим вращением крутильной головки. [34]
Момент обычно измеряют таким же образом, гак и в ваттметре оптического диапазона ( рис. 10.21), а мощность отсчитывают по шкале крутильной головки. Чувствительность прибора зависит от угла 6, обычно устанавливают угол 9 45е - при котором момент максимален. [35]
Впервые метод определения упруго-пластических свойств структурированных систем по закручиванию цилиндра, подвешенного на упругой нити и погруженного в исследуемую систему, был, как мы уже указывали, предложен еще Ф. Н. Шведовым в 1889 г. На рис. X, 10 приведена схема прибора, с помощью которого выполняется определение. Цилиндр 3 полностью погружают в кювету 4 с исследуемой системой. При повороте крутильной головки на определенный угол а крутящий момент передается Через нить цилиндру и вызывает сдвиговые деформации в слое системы, окружающем цилиндр. Цилиндр также поворачивается на некоторый угол Р до равновесия между упругим напряжением нити и сопротивлением деформируемой системы. Разность ( а - Р) дает угол закручивания нити со, соответствующий определенному усилию F, задаваемому крутильной головкой. [36]
Прибор позволяет изменять скорость сдвига в 108 раз ( при зазоре 0 1 см - от 5 - Ю3 до 5 - 10 - 5с - 1) с помощью трех многоступенчатых коробок скоростей через магнитную муфту. Угловые смещения цилиндров фиксируются визуально или фотоэлементами с помощью шлейфового осциллографа или самопишущего потенциометра. Закручивая внутренний цилиндр через крутильную головку, скорость сдвига можно уменьшить еще на несколько порядков. Для исследований тиксотропии и реопексии прибор имеет передвижной арретир, предназначенный для удержания внутреннего цилиндра и центрирования. Вискозиметр снабжен также игольчатым центратором, который применяется при больших скоростях вращения. Дополнительные устройства позволяют измерять эластические деформации при заданных напряжениях, а также модули сдвига и коэффициенты затухания свободных и вынужденных колебаний при работе маятниковым методом. [37]
К подвижной системе прикреплено зеркальце 3, отбрасывающее световое пятно на шкалу 4, а также демпфер 5 для успокоения крутильных колебаний. При отсутствии мощности подвижную систему вращением головки устанавливают в начальное положение, контролируемое по световому пятну. Отсчет измеряемой мощности производится по шкале крутильной головки. [38]
Предназначен для измерения предельного статического напряжения сдвига при нормальной температуре. Снабжен одним двигателем, обеспечивающим вращение наружного цилиндра со скоростью 0 2 об / мин. Перед заполнением наружного цилиндра буровым раствором вращением крутильной головки устанавливают лимб на нулевое деление. Буровой раствор перед измерением подвергают интенсивному перемешиванию для разрушения структуры, и заполняют наружный цилиндр. После нахождения в покое в течение 1 или 10 мин включают двигатель и фиксируют наибольший угол закручивания, достигнутый в течение 1 мин измерения. [39]
Привод 1 состоит из трех коробок передач, соединенных с электродвигателем, питаемым от сети переменного тока. Он заполнен жидкостью, циркулирующей через термостат. Внутренний цилиндр 5 выполняется гладким или рифленым, с плоским, коническим или вогнутым дном. Крутильная головка имеет червяк с нониусным отсчетом, что позволяет закручивать торсион на требуемый угол. Углы закручивания тор-сионов регистрируются фотоэлектронным устройством, состоящим из осветителя 10, зеркала / /, фотоэлемента 15 и соответствующей электронной схемы. [40]
 |
Пластометр УРВ-3. [41] |
Прибор смонтирован на массивной станине и состоит из измерительного узла, привода, измерителей моментов и скоростей вращения наружного цилиндра. Наружный сменный цилиндр 3 установлен в стакане 2, приводимом во вращение от привода. Увлекаемый деформируемой средой цилиндр / коло-колообразной формы начинает поворачиваться вокруг оси. Так как верхний конец торсиона закреплен в крутильной головке 9, то торсион при этом будет закручиваться. При испытании вязких систем в качестве динамометра используется заводная пружина 14 часового механизма. [42]
Этот метод очень удобен и чувствителен, так как он требует небольшого количества вещества и не нуждается в дополнительном определении плотности. Он широко применялся Пьером Кюри [14] в его классических исследованиях, и с тех пор применялся многими исследователями. Образец может быть удобно подвешен к крутильным весам, а смещение коромысла весов можно наблюдать либо непосредственно, либо с помощью зеркальца, лампочки и шкалы. Обычно образец возвращается в свое первоначальное положение путем поворота крутильной головки весов. [43]
Прибор может применяться как эластометр для исследования кинетики деформаций сдвига при постоянном напряжении сдвига. Вращением ротора крутильной головки 5 задается требуемое напряжение сдвига. В процессе испытания угол закручивания торсиона несколько уменьшается вследствие некоторого поворота внутреннего цилиндра в исследуемом материале. Поэтому для обеспечения постоянного напряжения сдвига необходимо дополнительно поворачивать ротор крутильной головки на величину угла раскручивания торсиона. [44]
При подвесе на кварцевую нить, например, подвижной системы гальванометра следует пользоваться зеркалом размерами примерно 20 х 20 см, которое прежде всего необходимо хорошо очистить ватным тампоном. Затем на зеркале наносят две метки на расстоянии, рав-ном расстоянию между обеими деталями прибора, соединяемыми нитью. Зеркало, защищенное от пыли, оставляют лежать по крайней мере в течение четверти часа для того, чтобы оно наверняка освободилось от электростатических зарядов. После этого обе детали ( например, катушку гальванометра и штифт его крутильной головки) кладут на метки зеркала. В этом положении детали закрепляют зажимами или легкими грузами. Затем выбирают - лучше всего при боковом освещении - нить необходимой толщины, захватывают тонким пинцетом ( стр. Точно так же поступают с другим концом нити, после чего ее переносят за один из рейтеров на зеркало, где укреплены детали. Благодаря нагрузке, которая создается рейтером, нить при этих операциях не взлетает на воздух, что с тонкими нитями всегда наблюдается даже при самых слабых движениях воздуха. Для приклеивания нити к детали следует приготовить сиропообразный спиртовой раствор шеллака; в большинстве случаев это не представляет затруднений. Следует добиваться того, чтобы нити лежали между деталями по возможности по прямой линии. Для этого их следует несколько натягивать ( за рейтеры), пока клей еще не эастыл. [45]
Страницы: 1 2 3 4