Способ измерения сил адгезии

ОПИСАН ИЗОБРЕТЕ Союа Совете иалистичвскихРеспублик Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ висимое от авт. свидетельстваХ 1.1969 ( 1379166/26-25)нием заявкигЧ. Кл. С 01 п 19 аявлено присое и ПриоритетОпубликовано 22 М,1972, Бюллетень20Дата опубликования описания 12.1 Х.1972 Комитет п изобретений ири Совете СССилам открытий УДК 620.179.4(088 нистро вторызобретени умин и Е. В, Лойко жский политехнический институт аявитель ЕЗИ И ПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ альпы Предлагаемое из ласти исследования явлений, в частнос зии,Известен способ помощью гидр авл ботающего па приназца обретение относится к обфизических молекулярных и к определению сил адгеопределения сил адгезии с ческого адгезиометра, раципе гидростатики,В известном гидравлическом адгезиометре между верхним и нижшиг держателями рас положены два плоских образца, сила адгезии между которыми измеряется, Силу адгезии определяют по величине смещения верхнего держателя, которое регистрируется при помощи отсчетного микроскопа, Нагружение прибора 15 осуществляется за счет медленного вытекания ртути из нижнего коаксиального сосуда Точность измерения силы адгезии зависит от разрешающей способности отсчетпого микроскопа. 20Но известный способ определения сил адгезии полностью не исключает ошибки, связанные с нецентральным приложением отрывного усилия, так как роль нагрузочного устройства выполняет нижний держатель, а перемещение 25 измеряется по верхнему держателю (функция нагрузочно-измерительной системы разделена).Цель предлагаемого сность измерения сил ад 0 пособа - повысить точгезии и полностью иск лючпть ошибки, связанные с нецентр мприложением отрывного усилия.Предлагаемый способ измерения сил адгезии объединяет функции нагружения и измерения. Погруженный в сосуд с ртутью образецодновременно создает нормальную силу.Используя разность удельных весов образцаи ртути, создают нормальное усилие, определяемое по фор муле: Р = 50 (1. у, - lг уо),где 50 - площадь поперечного сечения образца в слг 2;/г - длина образца, погруженного в ртуть,в слг;уг - удельный вес материала обрв г/слгз;у - удельный вес ртути в г/слгз,При /г=О - нанбочьшее отрывное усилие,равное весу образца. Если погрузить образецв ртуть на глубину йо=Е - ", то получим нуле 2вое усилие. Наибольшее прижимное усилие будет прп полном погружении образца в ртуть,т, е. при /г=/, и равно: Р;чакс=5 о 1 ("т у-)Для повышения точности измерения применяют набор измерительных трубок соответствующих диаметров. Сосуд с ртутью, в которомнаходится образец, соединяется с одной илинесколькими измерительными трубками, заполненными водой, которые выпускаются че343203 ректор А Васильева хред Т Ускова асилько акт Изд.11 Тираж 406 Заказ 2898/ Подписно Типография, пр. Сапунова,рез отверстия регулируемого сечения в резервуары. По количеству воды, вытекшей из каждой измерительной трубки до момента смещения образца относительно верхнего держателя, определяют нормальную отрывную силу (в г) по формуле:Р: 6+ У (Т Та)ЯС - Яа где 6 - вес образца в г;Ъ - объем вытесненной из измерительнойтрубки воды в с,я,5 с - площадь поперечного сечения сосудас ртутью в сл;Ть Тв - соответствующие удельные веса ртути и материала образца в г/сиз.На чертеже приведен гидравлический адгезиометр, реализующий предлагаемый способ,Гидравлический адгезио метр состоит из верхнего держателя 1, к нижнему торцу которого прилипанием прикрепляется исследуемый образец 2. Образец помещен в сосуд 8, наполненный ртутью и имеющий в нижней части отверстие, которое посредством гибкого шланга 4 соединяется с одной или несколькими соответствующего диаметра измерительными трубками 5, заполненными водой, В верхней части каждой измерительной трубки 5 имеются краны. Чтобы перед началом измерений привести прибор в рабочее состояние, через кран б заполняют водой измерительную трубку 5, Кран 7 регулирует сечение выпускного отверстия. Вытекшая из каждой измерительной трубки 5 через краны 7 по трубкам 8 вода собирается в отдельном резервуаре 9.Способ осуществляется следующим образом.Перед началом измерений прибор приводят в рабочее состояние, Для этого все измерительные трубки 5 поднимаются вверх при открытом кране 7 до тех пор, пока почти вся ртуть из измерительных трубок 5 через гибкий шланг 4 не протечет в сосуд 8. Затем через кран б в измерительные трубки 5 заливается вода, которая вытесняет воздух из измерительных трубок 5 через открытые краны 7, Послезаполнения измерительных трубок 5 водойкраны б и 7 перекрываются, Подготовленныек работе измерительные трубки 5 опускаются5 вниз и устанавливаются на нужном уровнеотносительно сосуда 8, Для сбора воды подкаждой трубкой 8 установлен резервуар 9.Измерения на приборе, приведенном в рабочее положение, производят следующим обра 10 зом,Открывается кран 7 измерительной трубки5. Ртуть из сосуда,8 через гибкий шланг 4 переливается в измерительную трубку 5, вытесняя из нее воду через кран 7, установленный15 па нужное сечение выходного отверстия, потрубке 8 в резервуар 9. При этом увеличивается сила, которая стремится оторвать образец,2 от верхнего держателя 1. В какой-то момент отрывающая сила сравнивается с силой20 адгезии, а затем начинает ее превышать, Приэтом происходит отрыв образца 2 от верхнегодержателя 1. В момент отрыва кран 7 перекрывается.Для определения кинетического прилипания,25 то есть силы прилипания в зависимости отскорости изменения отрывающего нормального усилия, используется кран 7, при помощикоторого, изменяя поперечное сечение выходного отверстия, меняется скорость истечения30 воды из измерительной трубки 5. Перед мет из о б р ете ни я Способ измерения сил адгезии путем при 35 ведения в контакт двух образцов и осуществления их отрыва друг от друга, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, приведение в контакт двух образцовосуществляют путем помещения одного из них40 в сосуд с ртутью, закрываемый вторым образцом, и повышения уровня ртути в сосуде,а отрыв одного образца от другого осуществляют путем понижения уровня ртути в этомсосуде,