ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы измерения механических параметров из "Конструкционные полимеры Книга 1" Физико-технические средства и способы измерений весьма важны в экспериментальном исследовании материалов они должны выбираться с учетом всей совокупности конкретных обстоятельств опыта. [c.151] Например, в случае проведения испытаний на машине с маятниковым силоизмерителем при строгом осуществлении режима постоянной скорости деформации следует маятниковый сило-измеритель отключать и вместо него для измерения усилий использовать, например, жесткий кольцевой тензометрический динамометр, помещаемый между верхним захватом и станиной машины. На внутренней и внешней поверхности кольца на уровне его горизонтального диаметра клеем БФ-2 наклеивают датчики сопротивления, которые включают в два плеча измерительного моста. Так как деформации наружмого и внутреннего волокон, отличаясь по знаку, весьма мало отличаются по абсолютной величине, то такая схема включения автоматически обеспечивает температурную компенсацию и практическое удвоение чувствительности. [c.151] При малых скоростях нагружения измерительным прибором может служить электронный измеритель деформации (ЭЙД) системы ЦАГИ с ценой деления 0,5—1,0-10 , при больших скоростях нагружения запись показаний датчиков осуществляют через тензометрический усилитель на шлейфовый осциллограф К4-51, К-12, МПО-2 или Н-700. [c.151] Поскольку в тензометрическом динамометре деформации должны быть только упругими, то его проектировочный расчет производится по формулам приближенной теории расчета круго-вы.х колец. [c.152] Измерения деформаций. Наиболее важной и трудной проблемой при экспериментальном исследовании механических параметров полимеров является измерение их деформаций. [c.152] Вследствие малой жесткости полимеров и их чувствительности к концентрации напряжений расположение каких-либо измерительных приборов на самих образцах нежелательно. С этой точки зрения идеальным является оптический метод, при котором оптическим прибором измеряют изменение расстояния между метками на образце. [c.152] Смещение в пространстве двух меток, нанесенных в пределах рабочего участка образца, можно измерять с помощью двух независимых катетометров КМ-6, разность показаний которых служит для определения деформаций. Этот метод был усоверщенствован Бернацким [34], применившим фотографирование показаний катетометров, что, благодаря последующему увеличению изображения, позволило довести точность измерения смещения метки до 5 мк. В то же время перемещение каретки катетометра осуществлялось вручную. В процессе испытания одновременно фиксировались показания катетометра, силоизмерительного прибора и секундомера. Сопоставление деформаций и нагрузок производилось по времени. [c.152] Несмотря на указанное выше достоинство подобного оптического метода, он обладает и рядом весьма существенных недостатков. К ним относятся недостаточная точность определения малых деформаций, поскольку значения последних вычисляются как малые разности больших величин, каковыми являются измеренные непосредственно смещения каждой метки в отдельности невозможность автоматизации процесса измерения вследствие визуального способа установки визира по этой же причине — невозможность использования метода для измерений при больших скоростях деформации. Таким образом, использование катетометров ограничивает область применения оптическото метода. [c.152] Применение этого метода к полимерным образцам позволило получить удовлетворительное совпадение деформации, измеренной на базе в пределах рабочего участка, и по индикаторному прибору начиная с е 1% [34]. [c.153] При малой скорости деформации показания индикаторного прибора, силоизмерителя и секундомера фиксировали визуально,, а при большой — на кинопленку. [c.153] что использование индикаторного прибора описанного выше типа было возможно лишь при сравнительно больших деформациях и всегда содержало несколько неопределенную ошибку вследствие местной деформации смятия галтели в пере ходном участке образца. [c.153] Для измерения деформации на базе в области заведомо однородного поля деформации и при любой скорости применялся пружинный электротензометр (ПЭТ), первоначально также разработанный для изучения остаточной деформации [35]. Конструктивная разработка прибора принадлежит М. Г. Штаркову довольно подробное описание дано в [36]. Прибор, примененный для исследования полимеров, отличается лишь размерами и некоторыми деталями. [c.153] Принципиальная схема этого прибора вполне аналогична схеме тензометрического динамометра, только здесь вместо жесткого кольца используется весьма гибкое, образованное из двух тонких стальных пружин. [c.153] Закрепление ПЭТ осушествляется с помощью ножей-призм, вмонтированных в два основания. С основаниями неизменно связаны две стальные пружины, каждая из них образует полукольцо, в средней части пружины на их внешней и внутренней поверхности наклеены датчики сопротивления, включаемые в два плеча измерительного моста. [c.153] Применение осциллографической записи и тензостанции в качестве усилителя позволяет увеличить точность измерения. Так, при записи на осциллографе К4-51, у которого ширина светочувствительной бумажной ленты 120 мм, для третьей ступени усиления тензостанции 1 мм по ширине бумаги соответствует деформации образца, равной 5-10 =0,005%. Вообще точность и чувствительность пружинного электротензометра зависят -главным образом от усилительной аппаратуры. [c.154] Благодаря применению гибкого элемента (стальных пружинок) ПЭТ пригоден и для измерения больших деформаций, поскольку значительным смещениям концов пружин или, что то же, ножей прибора соответствуют малые деформации датчиков сопротивления, а это, как известно, является необходимым условием их применения. [c.154] Тарировку прибора в области малых деформаций (е 0,1%) осуществляли при растяжении на плоском контрольном образце, изготовленном из стали У-8, характеристики которого определяли с помощью датчиков сопротивления, наклеенных на образец, а также зеркального тензометра типа Мартенса. Для тарировки в области деформаций е 0,1% применяли специальное приспособление, в котором смещение ножей, задаваемое микрометрическим винтом, измерялось часовым индикатором с ценой деления 0,01 мм или 0,002 мм, в Зависимости от интервала тарировки. [c.154] Во в-сей области использования характеристики пружинного электротензометра оказываются практически линейными. При проектировании ПЭТ расчетными являются параметры пружины, ибо ее размеры нужно выбрать такими, чтобы обеспечить желательные деформации датчиков при заданной деформации образца, пли, что то же, при заданном относительном смещении концов пружины. [c.154] Другой прибор, также устанавливаемый на образце и предназначенный для измерения деформации на базе в широком интервале температур, был разработан Бабичем [37]. В этом приборе для измерения изменения расстояния между двумя обоймами, закрепленными на образце, применяется потенциометрическая схема. К одной из обойм прикреплен струнный реохорд, а к другой — токосъемник, скользящий по реохорду. Изменение напряжения, возникающее в процессе деформации вследствие изменения расстояния между обоймами, передается токосъемником на автоматический потенциометр ЭПП-09. [c.154] В силу указанных обстоятельств для измерения малых деформаций (до 0,1—0,5%) объемных образцов наиболее точным является метод прямого использования датчиков сопротивления, наклеиваемых на образцы. [c.155] Вернуться к основной статье