Основные исследования, имеющиеся в литературе, выполнены на установке. По этой методике исследуемый круглый образец помещался в стальной цилиндр и сжимался стальными поршнями с двух сторон. В случае, когда полимерный материал находится в стеклообразном состоянии, такая схема испытания приводит к тому, что осевое давление значительно превышает радиальное и образец может заметно деформироваться только в осевом направлении.

Практически такой эксперимент можно отнести к сжатию, стесненному по боковым поверхностям. Таким образом, схема нагружения, предложенная, обладает недостатками и практически не позволяет исследовать образцы полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии.

Что касается высокоэластичного состояния, то выбранная схема правомерна лишь при малых давлениях. Это ограничение обусловлено тем, что, сжимая полимер в вькокоэластичном состоянии, его можно перевести в стеклообразное состояние. Основу экспериментальной установки составлял толстостенный цилиндр высокого давления в верхней части которого устанавливали дланей, уплотняющее кольцо и обтюратор.

Система уплотнений выполнена по известному принципу некомпенсированной площади. На обтюраторе установлены электровводы конструкции Амога.

Внутри цилиндра высокого давления размещены образцы с заполимеризованными в них тензодатчиками. Для защиты образцов от воздействия среды, передающей давление (кремнийорганической жидкости ПЭС-5), последние покрывались резиновой оболочкой. Наблюдение за образцами, находящимися в цилиндре высокого давления, осуществлялось через окно.

Особенности проявления вязкоупругих свойств полимерных материалов при наложении гидростатического давления свидетельствуют о принципиальном отличии их поведения от других конструкционных материалов. Оказалось, что традиционные гипотезы механики сплошной среды (условие несжимаемости, независимость свойств от среднего напряжения), хорошо зарекомендовавшие себя для металлов и других материалов, при применении к полимерам нуждаются в экспериментальной проверке.

С этой точки зрения весьма актуальным является изучение деформируемости полимерных материалов при растяжении и сдвиге с наложением гидростатического давления. Опыты на ползучесть при растяжении с наложением давления проводились на специально созданной установке позволяющей деформировать круглый образец осевой силой и гидростатическим давлением при максимальном значении последнего до 1600 кгссм2.

Основу экспериментальной установки составляет стальной цилиндр (с наружным диаметром 180 мм, внутренним 50 мм и длиной 300 мм), внутри которого установлен полимерный образец, последовательно соединенный с кольцевым тензодинамометром. Длина рабочей части образца 100 мм, диаметр 8 мм. Верхний захват установлен в направляющие. Растяжение образца производилось винтом, вращение которого обеспечивалось электродвигателем с помощью червячно-винтовой пары.

Нагрев камеры высокого давления осуществлялся двухсекционным электронагревателем. В качестве регулятора температуры был использован ртутный контактный термометр. После выхода системы на установившийся температурный режим (при соответствующем выборе мощности основного и регулирующего электронагревателей) перепад температуры внутри рабочего канала по высоте составлял 0,2-0,3° С; колебания температуры в пределах времени проведения опыта составляли примерно 0,3° С. Измерение деформации производили одновременно двумя способами: а) проволочными тензодатчиками, б) многовитковым реохордом, жестко соединенным с винтом.

Первый способ позволяет надежно регистрировать малые деформации, второй — большие по перемещению между захватами. После установки образца в камере высокого давления и выхода системы на заданный температурный режим производилось деформирование осевой силой и гидростатическим давлением. Минимальное время, за которое удавалось нагрузить образец до заданных параметров, составляло 10-15 с. В качестве регистрирующего прибора для тензодинамометра использовался цифровой вольтметр Ф-2001, который позволял совместно с дискриминатором 11-216 автоматически (дискретно) поддерживать заданную осевую нагрузку с точностью до 1%. Регистрация деформации ползучести производилась потенциометром КСП-4. Деформационные свойства полимеров при сдвиге с наложением гидростатического давления изучены в настоящее время недостаточно ввиду трудностей методического характера.

Поправка на деформацию вала определялась расчетным путем. С этой целью для определения момента, возникающего от сил трения в уплотнении, использовался дополнительный динамометр. Камера высокого давления установлена на жидкостном термостате, заполненном кремнийорганической жидкостью ПЭС-5. Работа в режиме ползучести и релаксации производится также с автоматической регистрацией измеряемых параметров на цифропечатающем устройстве.

В опытах на ползучесть необходимо поддерживать на заданном уровне напряжение сдвига. Информация об этой величине поступает от динамометра на вольтметр, соединенный с дискриминантом 9(11-216), который дискретно управляет электроприводом редуктора. Угол закручивания регистрируется в этом случае через заданный интервал по времени; задатчиком служит внутренний генератор импульсов транскриптора 3. Максимальный крутящий момент, передаваемый на образец, составляет 3 кгс-м.