Способ определения контактной адгезии и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к определению контактной адгезии (липкости) лент, адгезивов, препрегов на основе различных напол нителей. Целью изобретения является повышение точности определения контактной адгезии (липкости) и производительности испытаний. Втулку 1 фиксируют фиксатором 2 в одном из положений, соответствующем разным давлениям зонда 3 на образец 4. Силоизмеритель 10 с зондом 3 с помощью грейферного узла 14 устанавливают в нейтральное положение. Консоль 6 поднимается с помощью лапки 15. В зазор между консолью 6 и опорой станины 5 помещают образец 4. Опускают лапку 15. Затем узел 14 отжимается от силоизмерителя 10, после чего под действием пружины 8 зонд 3 прижимается к образцу 4. Фиксатор 2 выводят из углубления втулки 1, включают привод 9 и осуществляют отрыв зонда 3 от образца 4, регистрируя усилие отрыва по шкале динамометра 8 и записывающим прибором. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл. Ю С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 N 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г?О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГК?IT СССР 3 )"" 3P, - .! ",уу".гк- JLi.Ü":. у =бац "- т 1 т i з-, Г ск- к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703154/28 (22) 13.05.89 (46) 15.05,91. Бюл. ¹ 18 (72) Е.И.Яковенко, В.В.Ляпин, В.А.Локшин, С.А.Попова и Я.M.Êoâàëüñêàÿ (53) 620,17 (088.8) (56) Т.S.Martin, А.M.Gillandees. The 12-th

Reinforced Plastics congress. 1980, р. 233242. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОН!АКТНОЙ АДГЕЗИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение стносится к определению контактной адгезии (липкости) лент, адгезивов, препрегов на основе различных наполнителей,. Целью изобретения является повышение точности определения контактной

Изобретение относится к испытанию материалов, в частности определению физико-химических свойств на границе раздела контактирующих поверхнос;..ей, между которыми существует адгеэионное взаимодействие, к определению контактной адгезии (липкости) липких лент, адгезивов, препрегов, особенно на основе жгутовых наполнителей.

Целью изобретения является повышение точности определения контактной адгезии (липкости) и производительности испытаний.

На чертеже изображено устройство для определения контактной адгезии (липкости) образца (или преп рега).

Устройство состоит из нагружающего узла, включающего втулку 1 с углублениями

„„, Ж„„1649391 А1 адгезии (липкости) и производительности испытаний. Втулку 1 фиксируют фиксатором

2 в одном из положений, соответствующем разным давлениям зонда 3 на образец 4, Силоиэмеритель 10 с зондом 3 с помощью грейферного узла 14 устанавливают в нейтральное положение. Консоль 6 поднимается с помощью лапки 15. В зазор между консолью 6 и опорой станины 5 помещают образец 4. Опускают лапку 15. Затем узел l4 отжимается от силоизмерителя 10, после чего нод действием пружины 8 зонд 3 прижимается к образцу 4. Фикса1ор 2 выводят из углубления втулки 1, включают привод 9 и осуществляют отрыв зонда 3 от образца 4, регистрируя усилие отрыва по шкале динамометра 8 и записывающим прибором. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1а-1д для фиксации с помощью фиксатора 2 заданного контактного давления зонда 3 с образцом 4, расположенным между непод- 0дд вижной опорой (не показана) станины 5 и ф, подвижной Г-образной консолью 6, прижи- К ) маемой, к образцу 4 (препрегу) пружиной 7, тарированную пружину-динамометр 8 со шкалой(не показана) и реверсивный привод

° Л

9. Втулка 1, силоизмеритель 10 перемещаЕтся в направляющих отверстиях (не пока- з аныт перекладин 1 у, 12, 13, при атом втулка

1 и пружина 8 скопкзят по направляющему, к штоку (не обозначен) силоизмерителя 10, а нижний конец пружины 8 опирается на утолщенный выступ силоизмерителя 10, благодаря чему обеспечивается требуемое контактное давление зонда 3 на образец 4. На перекладине 12 расположен грейферный

1649391

50 узел 14, обеспечивающий с помощью лапки

15 фиксацию силоизмерителя 10 с зондом 3 в нейтральном положении при введении образца 4 для испытания. Усилие отрыва регистрируют по шкале динамометра 8 и записывающим прибором (не показан).

Способ определения контактной адгезии (лип кости) осуществляют следующим образом.

При определении адгезии втулка 1 с помощью фиксатора 2 фиксируется в одном из положений 1а-1д, соответствующем заданному контактному давлению зонда 3 на образец 4. Силоизмеритель 10 с зондом 3 с помощью грейферного узла 14 устанавливается в нейтральное положение, при котором обеспечивается небольшой зазор между зондом 3 и опорой станины 5 для помещения образца 4. Консоль 6 отжимается с помощью лапки 15 грейферного узла 14 в верхнее положение. 8 зазор между опорой станины и консолью 6 помещается образец

4 (или npenper). Опускается лапка 15. Затем грейферный узел 14 отжимается от силоизмерителя. 10, при этом под действием пружины 8 зонд 3 прижимается к образцу 4, обеспечивая давление зонда 3 на него. Фиксатор 2 выводится из углубления втулки 1, одновременно с этим включается привод 9, осуществляющий отрыв зонда 3 от образца

4. Момент отрыва зонда 3 фиксируется звуковым или электрическим способом (размыканием или замыканием контактов электрического таймера — на силоизмери: еле и зонде не показаны). Одновременно со звуковым электрическим сигналом фиксируется с помощью силоизмерителя 10 усилие отрыва по шкале или диаграмме записывающего устройства, Производят измерения величины силы отрыва при разных значениях контактного давления, Определяют три значения величины ад-, гезии (липкости} при трех. значениях контактного давления, т.е, решают. систему уразнений т =а+ Ь P>+c Р1 (1) т 2 = а + Ь Р2 + cP) э= а+ Ь Рз+cP), и находят постоянные коэффициенты a, b. c.

После этого находят максимальное значение контактной адгезии (липкости) по формуле

4ас — Ь

Tmax (2)

4с

Пример 1. Фиксируют втулку 1 в положении 1д, соответствующем контактному давлению Рк = 40 кПа, устанавливают с помощью грейферного узла 14 силоизмеритель 10 в нейтральное положение, а с гомощью лапки 15 — консоль 6 в верхнее положение. В зазор между консолью 6 и опорой станины 5 помещают образец 4 (или край полосы препрега на основе углеродной комплексной нити YIH-П/5000 и эпоксинаволачного связующего). Отводят грейферный узел 14 от сипоизмерителя 10, выдерживают зонд 3 в контакте с образцом 4 в течение 10 с, при этом происходит корректировка контактного давления "îíäà 3 на образец 4.

Выводят фиксатор 2 из углубления 1д, одновременно включая привод 9 на отрыв зонда

3 со скоростью 1 см/с. Фиксируют величину адгезии (липкости) в момент отрыва зонда 3 от образца 4 (r< = 139,64 кПа). Процедуру повторяют при значениях Р, равных Рг =

= 80 кПа и Рз = 100 к Па. Получают величины адгезии (липкости), равные тр = 210 кПа и

ta =- 233,7 кПа соответственно для Р2 и Рэ.

По уравнениям (1) находят коэффициенты а = 43,72; Ь = 2,66; c = — 7,45 х 10, по уравнению (2) tmax = 281,17 кПа, причем коэффициент корреляции составляет 0.969.

Использован зонд 3 диаметром 8 мм, поверхность образца (препрега), фиксированная опорой 5 и консолью " с отверстием под зонд 3 Иаметром 8,1 мм, составляет около 900 мм .

Пример 2. Фиксируют втулку 1 в положении 1в, соответствующем Pi = 90 кПа, далее проводят испытание по примеру 1.

Фиксируют величину липкости ц

= 221,54 кПа, Таким же образом находят для

Рр = 110 кПа и Рз = 130 кПа соответственно. т =246,92 кПа и гз=-276,92 кПа, по которым определяют коэффициенты а = 43,71; Ь =

= 2,65; с = — 7,.44 10 и xmax = 281,22 кПа.

Коэффициент корреляции составляет

0,970.

В таблице приведень1 результаты определения контактной адгезии различных материалов и образцов (препрегов) с односторонним и/или двусторонним липким слоем, Формула изобретения

1. Способ определения контактной адгезии, заключающийся в том, что образец закрепляют между опорной поверхностью и прижимной поверхностью, в которой выпол.гено отверстие, приводят в контакт с образцом проходящий через отверстие зонд, нагружают взаимодействующие поверхности зонда и образца, выдерживают их при контактном давлении, разъединяют поверхности и определяют усилие отрыва. с учетом которого определяют контактную адгезиют,отл ичающийся тем,что,с целью повышения точности и производи" "649391 тельности, закрепление образца между опорной и прижимной поверхностями осуществляют таким образом, чтобы площадь образца между поверхностями превосходила площадь контакта зонда с образцом и 5 площадь образца. ограниченную зондом и отверстием прижимной поверхности, и определяют максимальное значение t » контактной адгезии из уравнения

4ас — Ь

Хпих с где а, Ь, с — коэффициенты, определяемые при трех фиксированных значениях контактного давления Р,г,э иэ системы трех урав15 некий вида т = а + Ь Pi+ с Р .

2. Устройство для определения контактной адгезии, содержащее станину, установленные на ней держатель образца. силоизмеритель с направляющим штоком и пру жиной, соединенный с силоизмерителем зонд, связанный с последним привод перемещения и нагружающий узел, о т л и ч à ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, держатель выполнен в виде неподвижной опорной консоли и подвижной консоли с двумя полками, посредством одной иэ которых она взаимодействует с неподвижной опорной консолью, устройство снабжено второй пружиной, взаимодействующей со второй полкой подвижной консоли, и фиксатором положения подвижной консоли, а в первой полке подвижной консоли выполнено отверстие, в котором размещен зонд.

3, Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено установленной на направляющем штоке и взаимодействующей с первой пружиной втулкой и фиксатором ее положения.

1649391

Составитель В.Данилов

Редактор В.Трубченко Техред М,Моргентал Корректор В.Гирняк

Заказ 1868 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101