Способ оценки адгезионных свойств герметиков при сдвиге

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам для оценки адгезионных свойств разрушающих касательных напряжений герметиков, используемых в различных сферах промышленности и отраслях народного хозяйства. Сущность: осуществляют зачистку образцов, обезжиривание, нанесение на рабочую поверхность образца тонкого слоя герметика, выдержку образцов после формирования слоя герметика необходимой толщины, проведение испытаний образцов постепенным нарастанием нагрузки до полного их разрушения. Образец состоит из двух цилиндров, один из которых может свободно перемещаться внутри другого, причем внутренняя и наружная части устройства селективно подбираются таким образом, чтобы математическое ожидание толщины испытываемого между ними слоя герметика составляло рекомендуемую рабочую толщину слоя герметика испытываемого типа. Поверхность одного из его элементов, на которую осуществлялось давление сжатия, изготавливается в виде сферической поверхности малого диаметра, таким образом нанесение тонкого слоя герметика осуществляется на рабочую поверхность охватываемой цилиндрической части образца, после чего ее вставляют во вторую часть образца, совершая при этом равномерные вращательные движения одной части относительно другой. После формирования слоя герметика необходимой толщины образцы выдерживаются в течение 24 ч при температуре +20°C, после чего проводятся испытания, в ходе которых скорость движения траверсы машины составляет 10 мм/мин, наибольшая нагрузка, достигнутая при испытании, фиксируется, а предел прочности герметика при сдвиге определяется по формуле, причем за результат испытаний принимают среднее значение предела прочности из шести образцов. Технический результат: изобретение является обеспечением возможности проведения испытаний на разрушающие касательные напряжения широкого спектра герметиков, имеющих различные рабочие толщины, и моделирования большого числа сопряжений машин и механизмов, подвергающихся герметизации, на широко распространенном оборудовании.

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам для оценки адгезионных свойств разрушающих касательных напряжений герметиков, используемых в различных сферах промышленности и отраслях народного хозяйства.

Оценка адгезионных свойств герметиков по касательным разрушающим напряжениям осуществляется путем испытания герметиков на сдвиг с определением величины разрушающих касательных напряжений при сжатии.

Известен способ, применяемый для определения статической прочности при сдвиге клеевых соединений листовых металлов при растяжении образца. Прочность при сдвиге определяют на машине для испытания материалов на растяжение при статических режимах нагружения, позволяющей проводить испытания на растяжение и измерять величину нагрузки с погрешностью не более±1% от измеряемой величины. При этом образец представляет собой две полосы листового металла, склеенные между собой внахлестку длиной до 200 мм и шириной до 20 мм, закрепленные в зажимных головках испытательной машины. Испытание проводят постепенным наращиванием нагрузки до разрушения образца. Скорость движения зажима машины должна быть 10 мм/мин. Допускается проведение испытаний при скорости движения нагружающего зажима до 20 мм/мин. Фиксируют наибольшую нагрузку, достигнутую при испытании. (ГОСТ 14759 - 69 Клеи. Метод определения прочности при сдвиге // М.: ИПК Издательство стандартов - 1999. - С. 1 - 4.).

Недостатком указанного способа является то, что он неприменим для определения с целью оценки адгезионных свойств герметиков разрушающих касательных напряжений, так как клеи и герметики имеют совершенно разную адгезию, что предполагает проведение испытаний на сжатие, что в свою очередь может вызвать деформацию образцов, изготовленных в форме полосы. Кроме того, при испытаниях герметиков важным параметром является толщина нанесенного слоя полимерного материала, так как она имеет различные значения для разных классов полимерных материалов (для анаэробных полимерных составов - 0,01…0,25 мм; для силиконовых герметиков - 0,01… 1,0 мм; для металлонаполненных составов на основе эпоксидных смол - 1,0…5,0 мм). При использовании описанного способа контролировать данный параметр практически невозможно.

Задача - создание способа определения разрушающих касательных напряжений герметиков с целью не только возможности оценки касательных напряжений на работоспособность герметиков, но и обеспечения возможности контроля толщины нанесенного слоя полимерного материала как для испытания различных классов полимерных материалов, имеющих различные рабочие толщины, так и для моделирования герметизируемых зазоров в различных сопряжениях машин и механизмов.

Решение поставленной задачи обеспечено как применением образцов особой конструкции, обладающей большей площадью поверхности контакта материалов образца и испытываемого герметика, позволяющей реализовать испытание на сжатие, а также обеспечивающей необходимую толщину испытываемых полимерных материалов, так и использованием испытательной машины по ГОСТ 28840-90 и специально разработанной методики проведения испытания и последующей обработки результатов.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности проведения испытаний на разрушающие касательные напряжения широкого спектра герметиков, имеющих различные рабочие толщины, и моделирование большого числа сопряжений машин и механизмов, подвергающихся герметизации, на широко распространенном оборудовании.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ оценки адгезионных свойств герметиков при сдвиге, в основе которого лежит проведение испытаний на испытательной машине по ГОСТ 28840-90 (например, разрывной машине Р-5), которая позволяет измерять величину нагрузки с погрешностью не более 1%. Перед испытанием производится зачистка образцов наждачной бумагой, обезжиривание ацетоном, затем на рабочую поверхность охватываемой цилиндрической части наносится тонкий слой герметика, после чего ее вставляют во вторую часть образца, совершая при этом равномерные вращательные движения одной части относительно другой. После формирования слоя герметика необходимой толщины, образцы выдерживаются в течение 24 ч при температуре +20°С, после чего проводятся испытания.

Образцы испытываются постепенным нарастанием нагрузки до полного разрушения. Скорость движения траверсы машины составляет 10 мм/мин. Фиксируется наибольшая нагрузка, достигнутая при испытании. Обе части испытанного образца подвергают визуальному осмотру для определения характера разрушения: по поверхности герметика (адгезионное разрушение) или непосредственно по самому герметику (когезионное разрушение). Характер разрушения оценивается в процентах от номинальной площади герметизации с погрешностью не более 10%.

Предел прочности герметика при сдвиге определяется по формуле:

где Р - разрушающая сила, Н;

b - ширина зоны нанесения герметика на образец, м;

- длина зоны нанесения герметика на образец, м.

За результат испытаний принимают среднее значение предела прочности из шести образцов:

где n - количество испытаний образцов, шт;

- разрушающее напряжение i-го образца, Па.

Образец для оценки адгезионных свойств герметиков при сдвиге состоит из двух цилиндров, один из которых может свободно перемещаться внутри другого. Внутренняя и наружная части устройства селективно подбираются таким образом, чтобы математическое ожидание толщины испытываемого между ними слоя герметика составляло рекомендуемую рабочую толщину слоя герметика испытываемого типа. Ширина рабочей поверхности устройства составляет 10±0,3 мм. С целью обеспечения центрирования устройства, поверхность одного из его элементов, на которую осуществлялось давление сжатия, изготавливается в виде сферической поверхности малого диаметра.

Способ оценки адгезионных свойств герметиков при сдвиге, осуществляемый на испытательной машине для испытания материалов на растяжение, позволяющей измерять величину нагрузки с погрешностью не более 1%, включающий в себя предварительную зачистку образцов, обезжиривание, нанесение на рабочую поверхность образца тонкого слоя герметика, выдержку образцов после формирования слоя герметика необходимой толщины, проведение испытаний образцов постепенным нарастанием нагрузки до полного их разрушения, отличающийся тем, что образец для оценки адгезионных свойств герметиков при сдвиге состоит из двух цилиндров, один из которых может свободно перемещаться внутри другого, причем внутренняя и наружная части устройства селективно подбираются таким образом, чтобы математическое ожидание толщины испытываемого между ними слоя герметика составляло рекомендуемую рабочую толщину слоя герметика испытываемого типа, при этом с целью обеспечения центрирования устройства поверхность одного из его элементов, на которую осуществлялось давление сжатия, изготавливается в виде сферической поверхности малого диаметра, таким образом нанесение тонкого слоя герметика осуществляется на рабочую поверхность охватываемой цилиндрической части образца, после чего ее вставляют во вторую часть образца, совершая при этом равномерные вращательные движения одной части относительно другой, а после формирования слоя герметика необходимой толщины образцы выдерживаются в течение 24 ч при температуре +20°C, после чего проводятся испытания, в ходе которых скорость движения траверсы машины составляет 10 мм/мин, наибольшая нагрузка, достигнутая при испытании, фиксируется, а предел прочности герметика при сдвиге (, Па) определяется по формуле:

где Р - разрушающая сила, Н;

b - ширина зоны нанесения герметика на образец, м;

- длина зоны нанесения герметика на образец, м,

причем за результат испытаний принимают среднее значение предела прочности из шести образцов:

где n - количество испытаний образцов, шт.;

- разрушающее напряжение i-го образца, Па.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу определения сопротивления раздиру раздирающим элементом изделия из полимера заключающемуся в том, что используют образец изделия из полимера, выполняют в образце изделия из полимера два сквозных отверстия, имеющие параллельные оси, формируют зону раздира постоянной толщины, расположенную между ближайшими друг к другу стенками сквозных отверстий, пропускают раздирающий элемент через сквозные отверстия в образце изделия из полимера с образованием ветвей раздирающего элемента, располагают ветви раздирающего элемента таким образом, что они не касаются стенок сквозных отверстий и их краев, из которых выходят ветви раздирающего элемента, перемещают раздирающий элемент относительно образца до завершения прохождения раздирающего элемента через зону раздира, измеряют приложенную к раздирающему элементу силу при его перемещении и рассчитывают сопротивление раздиру раздирающим элементом изделия из полимера как отношение силы, приложенной к раздирающему элементу при его перемещении, к толщине зоны раздира.

Изобретение относится к наземным испытаниям элементов летательных аппаратов и может быть использовано в процессе контроля клеевых соединений оболочек вращения. Сущность: осуществляют силовое нагружение вдоль оси симметрии обтекателя через пуансон с упругой прокладкой, наружная поверхность, которого эквидистантна внутренней поверхности керамической оболочки, а высота взаимодействия пуансона с оболочкой относительно носка меньше половины расстояния между верхним срезом шпангоута и носком обтекателя, сдвиг оболочки измеряют относительно верхнего среза шпангоута минимум в трех точках, находящихся между собой на одинаковом расстоянии.

Изобретение относится к экспериментальному оборудованию, а именно к дополнительной оснастке для установок, реализующих метод Кольского с разрезным стержнем Гопкинсона, обеспечивающей перевод сжимающей нагрузки в сдвиговую.

Изобретение предназначено для определения неоднородности прочностных свойств бетона в конструкциях и снижения трудозатрат за счет упрощения отбора контрольных образцов, при возможности использования предлагаемого метода в густоармированных и тонкослойных конструкциях.

Изобретение относится к способам и устройствам для определения механических характеристик строительной композитной полимерной арматуры любого типа: гладкой, обсыпной, обмоточной (профилированной).

Изобретение относится к области физико-механических испытаний древесины при ее скалывании вдоль волокон и может быть использовано при проведении исследований древесины.

Изобретение относится к области технических средств и их элементов, предназначенных для определения механических характеристик сыпучих материалов в лабораторных условиях, в частности к устройствам для исследования деформативных характеристик сыпучих материалов, например песчаных грунтов.

Изобретение относится к способам определения критического коэффициента интенсивности напряжений при поперечном сдвиге, которое реализуется при резании твердого материала.

Изобретение относится к устройствам для оценки механических и прочностных характеристик снежного покрова непосредственно в месте непосредственного залегания на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов.

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может применяться при аттестации сотовых структур при изготовлении трехслойных конструкций кораблестроения, авиастроения и космической техники.

Изобретение относится к области испытаний покрытий, полученных различными способами, и может быть использовано для определения адгезионной прочности композиционных материалов с дисперсным наполнителем и самотвердеющей клеевой основой.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к определению прочности сцепления клееполимерных дисперснонаполненных самотвердеющих композитов. Приспособление состоит из матрицы, которая крепится во внутренней части массивной обоймы, и штока, имеющего цилиндрическую форму, для выдавливания композита.

Изобретение относится к способам оценки сцепления битума с минеральными материалами, в которых в качестве отрывающего усилия используется действие кипящей/горячей дистиллированной воды.

Изобретение относится к области создания полимерных композиционных материалов и композитных силовых конструкций и может быть использовано для определения прочности адгезионной связи разных видов армирующих нитей и полимерных связующих.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения прочности сцепления полимерного покрытия с металлом. Способ определения адгезионной прочности сцепления полимерного покрытия с металлической основой включает изготовление образцов цилиндрической формы, с последующим склеиванием образца цилиндрической формы из металла защищаемого изделия с нанесенным испытуемым покрытием и образца, изготовленного из стали, после чего проводят испытания на осевое растяжение.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проведении комплексной оценки состояния изоляционного покрытия обмоток электродвигателей локомотивов.

Приспособление для проведения испытаний по определению прочности при отслаивании гибких материалов, например фольги, бумаги, поливинилхлорида, полиэтилена, фторопласта, от основы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проведении испытаний адгезионной прочности изоляционного покрытия обмоток электродвигателей локомотивов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проведении механических испытаний изоляции обмоток электродвигателей локомотивов. Сущность: осуществляют приложение силового воздействия к исследуемому образцу изоляционного покрытия.

Изобретение относится к исследованиям прочностных свойств материалов и может применяться при аттестации сотовых структур при изготовлении трехслойных конструкций кораблестроения, авиастроения и космической техники.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам для оценки адгезионных свойств разрушающих касательных напряжений герметиков, используемых в различных сферах промышленности и отраслях народного хозяйства. Сущность: осуществляют зачистку образцов, обезжиривание, нанесение на рабочую поверхность образца тонкого слоя герметика, выдержку образцов после формирования слоя герметика необходимой толщины, проведение испытаний образцов постепенным нарастанием нагрузки до полного их разрушения. Образец состоит из двух цилиндров, один из которых может свободно перемещаться внутри другого, причем внутренняя и наружная части устройства селективно подбираются таким образом, чтобы математическое ожидание толщины испытываемого между ними слоя герметика составляло рекомендуемую рабочую толщину слоя герметика испытываемого типа. Поверхность одного из его элементов, на которую осуществлялось давление сжатия, изготавливается в виде сферической поверхности малого диаметра, таким образом нанесение тонкого слоя герметика осуществляется на рабочую поверхность охватываемой цилиндрической части образца, после чего ее вставляют во вторую часть образца, совершая при этом равномерные вращательные движения одной части относительно другой. После формирования слоя герметика необходимой толщины образцы выдерживаются в течение 24 ч при температуре +20°C, после чего проводятся испытания, в ходе которых скорость движения траверсы машины составляет 10 мммин, наибольшая нагрузка, достигнутая при испытании, фиксируется, а предел прочности герметика при сдвиге определяется по формуле, причем за результат испытаний принимают среднее значение предела прочности из шести образцов. Технический результат: изобретение является обеспечением возможности проведения испытаний на разрушающие касательные напряжения широкого спектра герметиков, имеющих различные рабочие толщины, и моделирования большого числа сопряжений машин и механизмов, подвергающихся герметизации, на широко распространенном оборудовании.

Наверх