专利名称：一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压力型毛细管流变仪，具体涉及一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置。
背景技术：
压力型毛细管流变仪是目前应用最广泛的流变测量仪之一。压力型毛细管流变仪既可以测定聚合物熔体在毛细管中的剪切应力和剪切速率的关系，又可以根据挤出物的直径和外观，在恒定应力下通过改变毛细管的长径比来研究熔体的弹性和不稳定流动(包括熔体破裂)现象，从而预测聚合物的加工行为，作为选择复合物配方、寻求最佳成型工艺条件和控制产品质量的依据；此外，还可为高分子加工机械和成型模具的辅助设计提供基本 数据，并可用作聚合物大分子结构表征研究的辅助手段。对于不同的试料，需要对试料施加不同的压力。即使是同一种试料,也需要施加不同的压力，从而能更准确、真实的反映试料的就能变性能。所以压力调节装置是压力型毛细管流变仪的一个不可或缺的重要组成部分。目前，压力型毛细管流变仪使用的压力调节装置，控制精度低，且不精确，操作繁琐，成本高。
实用新型内容本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种操作简单、控制精度高、价格便宜的压力型毛细管流变仪的压力调节装置。本实用新型的目的通过以下的技术方案实现本压力型毛细管流变仪的压力调节装置，包括复位机构、调节机构、施压机构、冲头、料筒和支座，所述调节机构的一端同时连接于复位机构和施压机构，调节机构的另一端安装于支座，冲头的连接轴固定于调节机构，且冲头插入下方的料筒。所述调节机构包括上支撑架、下支撑架、滑动架、齿条、齿轮、转轴、摇臂和示数盘，上支撑架的一端同时与复位机构和施压机构连接，另一端通过滑动架与下支撑架的一端滑动连接，下支撑架的另一端铰接于支座，齿条固定于上支撑架的下面，与齿条啮合的齿轮通过转轴安装于下支撑架的上面，齿条和齿轮都位于滑动架的内部，示数盘与摇臂固定连接，且示数盘与摇臂一起安装于转轴的一端。调节机构利用杠杆原理，施压机构对上支撑架施加较小的力就可以令冲头对试料施加很大的作用力。所述复位机构包括一组秤砣、定滑轮和绳子，绳子的一端连接秤砣，另一端连接上支撑架，且绳子绕过定滑轮，定滑轮位于上支撑架的上方。通过定滑轮来改变力的方向，从而使秤砣可以对上支撑架有一个向上的作用力。所以当施压机构去除对上支撑架的作用力时，上支撑架受到秤砣的作用力而恢复高度位置，以达到使上支撑架进行复位的效果。所述施压机构包括若干个砝码、砝码套、砝码盘和固定轴，砝码盘通过固定轴与上支撑架连接，砝码套一端连接于上支撑架，另一端连接于砝码盘，砝码放置于砝码盘上。砝码为冲头对试料施加压力的动力源，而设置有砝码套是防止在齿轮转动带动上支撑架移动时而引起的砝码晃动，从而保证压力的稳定性。所述冲头与支座之间的力臂SL1，砝码的重心与支座之间的力臂为L2，且L2I1。故当施机构对上支撑架施加的作用力一定时，可能通过调整上支撑架的位移来改变冲头对试料的作用力。所述上支撑架的一端的上方设置有弹簧。当施压机构去除压力后，复位机构对上支撑架施加一个向上的作用力，从而使上支撑架达到得恢复原来的高度，为了防止上支撑架复位时速度过快以致会产生冲撞，设置弹簧可起到缓冲的作用。弹簧作为一个优�。箍裳≡衿渌牡圆考鸬交撼宓男Ч�。还包括锁定机构，所述锁定机构包括用于锁住下支撑架的锁定杆、摇杆和锁定座，锁定杆安装于锁定座，锁定杆与摇杆连接。当调节装置不工作时，用锁定机构对调节机构起到一个支撑及锁定的作用。所述示数盘上的数值取值范围为6 10。示数盘上的数值为L2 =L1之间的比值，使用示数盘可以轻松得出L2 =L1，从而容易求出冲头对试料施加的压力F1的大小。·[0013]所述滑动架包括4条连接杆，连接杆的一端连接于上支撑架，另一端连接于下支撑架。上支撑架都设置有凹槽，滑动架连接于凹槽，而凹内设置有滚珠，从而可令上支撑架可以在滑动架上滑动。所述秤蛇的总重量为3kg_4kg。秤蛇的重量仅仅足够拉动上支撑架移动为宜。本实用新型的工作原理I、当压力调节装置不工作时，处于平衡状态。工作时，摇动摇杆，带动锁定杆，从而解除锁定机构对调节机构的锁定。在未放置砝码和试料之前，转动摇臂(齿轮必须靠人力驱动，齿轮自身不会转动)，使上支撑架移动到适合的位置，选择合适质量的秤砣，上支撑架和下支撑架处于水平位置，使定滑轮左右平衡，即G2L3=G1C0s Θ L2。L2为秤砣对上支撑架的作用力到支座的力臂，G2为调节机构、砝码套、砝码盘、固定轴和冲头的总重量，L3为总重量G2的重心到支座的力臂，G1S秤砣的重力，Θ为绳子右边与垂直方向的夹角，要进行试验时，放入试料，放置适当的砝码到砝码盘，砝码通过调节机构使冲头往下压试料，试料产生反作用力，反作用力可通过杠杆原理得出，F2LjG2L3=G1Cos Θ ^+F1L1,F2S砝码的重力，L2为砝码的重心到支座的力臂(砝码的重心到支座的力臂与秤砣对上支撑架的作用力到支座的力臂相等)，G2为调节机构、砝码套、砝码盘、固定轴和冲头的总重量，L3为总重量G2的重心到支座的力臂，G1S秤砣的重力，Θ为绳子右边与垂直方向的夹角，F1表示试料对冲头的向上作用力，[0032]由于G2L3=G1CosΘ L2，所以 F2LjG2L3=G1 cos Θ LfF1L1 可以托i关系式化简为 F2L2=F1L1,即F1=F2L2Zl1，破5马的重量F2可以根据读数很容易的得出，而L2 =L1的比值可以根据示数盘直接读出，所以轻易求出F1的值，而F1的值和冲头对试料的作用力相等。本实用新型相对于现有技术具有如下的优点I、本实用新型通过复位机构的秤砣提供回复力，再利用定滑轮来改变力的方向，从而使上支撑架回复原来的高度位 置，从而大大的简化了压力毛细管流变仪的操作，同时与现有技术里用液压或气压装置相比，这大大降低了压力毛细管流变仪的成本。2、本实用新型可以通过两种途径改变压力改变上支撑架的位置，从而改变L2 =L1的值的大�。桓谋漤缆氲闹亓浚源烁谋涠訤2的大小。通过两种途径来调节冲头对试料的作用力，故此压力调节装置的控制精度高，而且操作简单。3、本实用新型利用杠杆原理对试料施加压力，能以较小的动力，而令冲头对试料施加较大的压力。所以可以使用低成本的动力源，这大大节约了整个装置的生产成本。
图I是本实用新型的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图I所示的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于包括复位机构、调节机构、施压机构、冲头13、料筒14和支座12，所述调节机构的一端同时连接于复位机构和施压机构，调节机构的另一端安装于支座12，冲头13的连接轴11固定于调节机构，且冲头13插入下方的料筒14。所述调节机构包括上支撑架5、下支撑架10、滑动架9、齿条7、齿轮6、转轴8、摇臂15和示数盘16，上支撑架5的一端同时与复位机构和施压机构连接，另一端通过滑动架9与下支撑架10的一端滑动连接，下支撑架10的另一端铰接于支座12，齿条7固定于上支撑架5的下面，与齿条7啮合的齿轮6通过转轴8安装于下支撑架10的上面，齿条7和齿轮6都位于滑动架9的内部，示数盘16与摇臂15固定连接，且示数盘16与摇臂15 —起安装于转轴8的一端。所述复位机构包括一组秤砣I、定滑轮3和绳子2，绳子2的一端连接秤砣1，另一端连接上支撑架5，且绳子2绕过定滑轮3，定滑轮3位于上支撑架5的上方。所述施压机构包括若干个砝码23、砝码套22、砝码盘20和固定轴21，砝码盘20通过固定轴21与上支撑架5连接，砝码套22 —端连接于上支撑架5，另一端连接于砝码盘20，砝码23放置于砝码盘20上。所述冲头13与支座12之间的力臂为L1，砝码23的重心与支座12之间的力臂为
1^2，曰.L2〉Li ο所述上支撑架5的一端的上方设置有弹簧4。还包括锁定机构，所述锁定机构包括用于锁住下支撑架10的锁定杆18、摇杆19和锁定座17，锁定杆18安装于锁定座17，锁定杆18与摇杆19连接。所述示数盘16上的数值取值范围为6 10。[0047]所述滑动架9包括4条连接杆，连接杆的一端连接于上支撑架5，另一端连接于下支撑架10。所述秤砣I的总重量为3kg。上述具体实施方式
为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在 本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于包括复位机构、调节机构、施压机构、冲头(13)、料筒(14)和支座(12)，所述调节机构的一端同时连接于复位机构和施压机构，调节机构的另一端安装于支座(12)，冲头(13)的连接轴(11)固定于调节机构，且冲头(13)插入下方的料筒(14)。
2.根据权利要求I所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述调节机构包括上支撑架(5)、下支撑架(10)、滑动架(9)、齿条(7)、齿轮(6)、转轴(8)、摇臂(15)和示数盘(16)，上支撑架(5)的一端同时与复位机构和施压机构连接，另一端通过滑动架(9)与下支撑架(10)的一端滑动连接，下支撑架(10)的另一端铰接于支座(12)，齿条(7)固定于上支撑架(5)的下面，与齿条(7)啮合的齿轮(6)通过转轴(8)安装于下支撑架(10)的上面，齿条(7)和齿轮(6)都位于滑动架(9)的内部，示数盘(16)与摇臂(15)固定连接，且示数盘(16)与摇臂(15) —起安装于转轴(8)的一端。
3.根据权利要求2所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述复位机构包括一组秤砣(I)、定滑轮(3)和绳子(2)，绳子(2)的一端连接秤砣(1)，另一端连接上支撑架(5 )，且绳子(2 )绕过定滑轮(3 )，定滑轮(3 )位于上支撑架(5 )的上方。
4.根据权利要求2所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述施压机构包括若干个砝码(23 )、砝码套(22 )、砝码盘(20 )和固定轴(21)，砝码盘(20 )通过固定轴(21)与上支撑架(5 )连接，砝码套(22 ) —端连接于上支撑架(5 )，另一端连接于砝码盘(20)，砝码(23)放置于砝码盘(20)上。
5.根据权利要求4所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述冲头(13)与支座(12)之间的力臂为L1，砝码(23)的重心与支座(12)之间的力臂为L2,且 L2SL10
6.根据权利要求5所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述上支撑架(5)的一端的上方设置有弹簧(4)。
7.根据权利要求2所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于还包括锁定机构，所述锁定机构包括用于锁住下支撑架(10)的锁定杆(18)、摇杆(19)和锁定座(17 )，锁定杆(18 )安装于锁定座(17 )，锁定杆(18 )与摇杆(19 )连接。
8.根据权利要求2所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述示数盘(16)上的数值取值范围为6 10。
9.根据权利要求2所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述滑动架(9)包括4条连接杆，连接杆的一端连接于上支撑架(5)，另一端连接于下支撑架(10)。
10.根据权利要求4所述的一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于所述秤蛇(I)的总重量为3kg-4kg。
专利摘要本实用新型公开了一种压力型毛细管流变仪的压力调节装置，其特征在于包括复位机构、调节机构、施压机构、冲头、料筒和支座，所述调节机构的一端同时连接于复位机构和施压机构，调节机构的另一端安装于支座，冲头的连接轴固定于调节机构，且冲头插入下方的料筒。本实用新型提供了一种操作简单、控制精度高、价格便宜的压力型毛细管流变仪的压力调节装置。
文档编号G01N11/00GK202661895SQ20122027672
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者王喜顺, 刘君辉 申请人:华南理工大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
