Опубликовано 150183, Бюллетень ¹ 2 (53) УДК 620.178. 7 (088.8) Дата опубликования описания 15п1.83 (72) Авторы изобретения удров, (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ КЛЕЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

HA УДАРНЫЙ СДВИГ чине отскока которого судят о прочности клеевого соединения.

Недостатком известного способа является неточность определения прочности клеевого соединения, так как часть приложенной к образцу энергии затрачивается на неупругую деформацию накладки, величина которой может быть сравнима с энергией разрушения клеевого слоя °

Цель изобретения - повышение точности определения прочности клеевого соединения.

Цель достигается тем, что основание устанавливают на опору торцом, а сдвиговую нагрузку на клеевой слой создают осевым ударом по другому торцу основания, при этом массу М, мо20 дуль е упругости материала и толН щину hh накладки выбирают из условий Мосс Г., Е„т, ос. hg77 1 кл ° где а вЂ” ускорение накладки при ударе, С вЂ” статическое разрушающее напряжение клеевого слоя при сдвиге;

- площадь склейки, Е - модуль упругости материала оо основания;

h вЂ” толщина клеевого слоя. кл

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам испытания клеевого соединения на ударный сдвиг.

Известен способ испытания клеевого соединения на ударный сдвиг, по которому образец испытуемого соединения, состоящий из двух склееных торцами прутков, закрепляют одним прутком в жесткой .опоре, а ко второму прутку прикладывают ударный крутящий.момент P1).

Недостатком известного способа является невозможность проведения испытаний клеевых соединений в условиях равномерно распределенных по -площади клеевого соединения касательных напряжений.

Наиболее близким к изобретению является способ испытания клеевого соединения на ударный сдвиг, по которому образец испытуемого соединеия, состоящий из призматического или цилиндрического основания и приклеенной к- его боковой поверхности накладки, устанавливают на жесткую опору и создают ударную сдвиговую нагрузку на клеевой слой 2 ).

Сдвиговую нагрузку прикладывают к накладке маятником копра, по вели".

В.Н.Ривкинд, Н.Ф. Савельева, A..Ê.Ñáîðoâcêè

Т.С.Бабич, Г.A.Âoëocêîâ и Т.Л.Мако

818262

На чертеже представлена схема реализации способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец испытуемого соединения, состоящий из призматического основа- 5 ния 1 и приклееной к ее боковой по,верхности накладки 2, устанавливают торцом 3 на жесткую опору 4, создают сдвиговую нагрузку на клеевой слой 5 осевым ударом по торцу 6 основания 1,10 при этом массу М, модуль Е> упругости материала и толщину h> йакладки 2 выбирают из условий И „ c eF, Еи у Е,с

И . К где а вЂ” ускорение накладки 2 при 15 ударе; Г вЂ” статическое разрущающее напряжение клеевого слоя 5 прй сдвиге, F вЂ” площадь склейки," Zo

Е вЂ” модуль упругости материала основания 1;

h вЂ” толщина клеевого. слоя 5.

Прй осевом ударе по торцу 6 в материале основания 1 возникает плоская волна осевых нормальных напряжений, создающая однородное поле осевых динамических деформаций, обеспе чивающее ударное сдвиговое нагружение клеевого слоя 5 при незначительных размерах накладки 2 по отно -::ению к основанию 1. Выбор массы М модуля Ен упругости материала и тола.инй h> накладки 2 из указанных условий обеспечивает малые возмущения, вносимые накладкой 2 в поля напряжений и деформаций в основании 1.

Пример. Испытывали на ударный сдвиг клеевые соединения стеклопластика со сталью, изготовленные на основе ряда клеевых композиций 40 различного состава, в частности водостойких композиций.

Части клеевых соединений, имеющие форму прямой призмы, вырезали в осевом направлении из оболочки стекло- 45 пластика диаметром 700 мм, изготовленной намоткой из высокомодульной стеклонити и эпоксидного связующего со сложной схемой армирования, со стороной квадратного основания, рав- 50 ной 20 мм, и высотой 40 мм. К боковой грани призмы в центре приклеивали основанием стальной цилиндр с высотой и диаметром, равными 15мм.

Испытания производили на вертикальном копре. При этом клеевое соединение устанавливали торцом призмы на стальной шлифовальной плите большой массы, а на другой ее торец сбрасывался груз массой 9 кг. с за- 60 данной последовательно увеличивающейся высоты. При испытании первого образца клеевого соединения каждого типа начальная высота сброса и ее приращение при последующих сбросах 6$ выбирались равными 5 см. За результат испытания принимается разрушающая высота hp сброса груза, т.е. минимальная высота сброса, при которой происходит отскок накладки. При испытании последующих образцов начальная высота сброса принималась равной 75% от разрушающей высоты сброса груза при испытании первого образца. При этом в случае испытания клеевых композиций с низкой прочностью приращение высоты при после,дующих сбросах уменьшалось до 1

2 см. При вычислении среднего значения разрушающей высотй сброса груза в партии значение йодля первого образца в расчет не принимали.

Высокая чувствительность способа к свойствам клеевого слоя объясняется его существенно меньшей погрешностью в определении характеристики прочности по сравнению со способом-прототипом. При испытании обоими сопоставля- емыми способами приложенная к образцу энергия удара расходуется на упругую деформацию Э образца, неупругую деформацию Э образца, на разрушение 3 клеевого слоя 5 и другие потери 34.

Т = Э + 3m+ Эз+

При испытании способом-прототипом по образцу наносят, удар с постоянной начальной энергией Т и по углу отскока маятника определяют .его остаточную энергию Т., причем Т Э .

Измеряемая величина израсходованной энергии К пропорциональна разности

Т, - Т, т.е. R Tg - Т, или - Э +

3 + Э+ . Таким образом, в измеряемую величину помимо энергии, необходимой для разрущения 3 клеевого слоя 5, входят величины 3 и Э, которые и определяют погрешность измерения. Относительная величина погрешности равна

3 .+ 4

Эъ

Поскольку величины Э и ЭА зависят. от Т, величина которой постоянна, а Э от Т не зависит, то для клеевых соединений с малой прочностью величина 3> может оказаться соизмеримой с 3, а погрешность очець большой.

При испытании описываемым способом измеряемая величина энергии R пропорциональна полной энергии Т удара и погрешность определяется формулой

d " Эа+э, э 3y т„-(у т„ т е. Э +34«Т

Поскольку всегда Т<773, тод «d т.е. погрешность измерения сущест-.венно меньше погрешности при испытании по способу-прототипу.

818262

Формула изобретения з

Редактор Е.Хейфиц, Составитель В.Мешковский

Техред M.Êîñòèê Корректор О.Билак Заказ 10767/6 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Способ испытания клеевого соединения на ударный сдвиг, по которому образец испытуемого соединения,. состоящий из призматического или цилиндрического основания и приклеенной к его боковой поверхности накладки, устанавливают на жесткую опору и создают ударную сдвиговую нагрузку на клеевой слой, о т л и ч а ющ и й.-с я тем, что, с целью повышения точности определения прочности, основание устанавливают на опору торцом, а сдвиговую нагрузку на клеевой слой создают осевым ударом по другому торцу основания, при этом массу, М, модуль Е„ упругости мате.,када и толщину hí накладки выбираloT HS o H М «- Г

° Д Э н

) ь,„,, где а .- ускорение накладки при ударе, .с вЂ” статическое разрушакйцее напря5 жение клеевого слоя при сдвиге, F вЂ” - площадь склейки, Е - модуль упругости материала основания, 10 h вЂ” - толщина клеевого слоя.

Я1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Перри Г.A. Склеивание армированных пластиков. "Судпромгиз", 15 Л., 1962, с. 57.

2. ANSlZ 197.14-73. "Материалы связующие и клеящие. Метод определения сопротивления удару". (прототип).