Способ определения контактной адгезии и устройство для его осуществления

,А.Локш ееэ. Тпе 12-й ; 1980, р. 233 ИЯ КОН АКТТВО ДЛЯ ЕГО к определению и) лент, адгезизличных напол 1 я является пония контактной 2 Од ОГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕННОЙ АДГЕЗИЛ И УСТРОЙОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение стноситсяконтактной адгезии (липкосвов, препрегов на основе ранителей,. Целью изобретенвышение точности определе Изобретение относится к испытанию материалов, в частности определению физико-химических свойств на границе раздела контактирующих поверхностей, 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 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 14 отжимается от силоизмерителя 10, после чего нод действием пружины 8 зонд 3 прижимается к образцу 4. Фикса 1 ор 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. 1 ад для фиксации с помощью фиксатора заданного контактного давления зонда 3 с образцом 4, расположенным между неподвижной опорой не показана) станины 5 и подвижной Г-образной консолью 6, прижимаемой к образцу 4 (препрегу) пружиной 7, тарированную пружину-динамометр 8 со шкалой(не показана и реверсивный привод 9. Втулка 1, силоизмеритель 10 перемещается в направляющих отверстиях (не показаны) перекладин 11, 12, 13, нри этом втулка 1 и пружина 8 скользят по направляющему 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 грейферныйузел 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 13-1 д, соответствующем заданному контактному давлению зонда 3 на образец 4. Силоизмеритель 10 с зондом 3 с помощью грейферногоузла 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 вверхнее положение. В зазор между опорой станины и консолью 6 помещается образец 4 (или препрег). 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 силоизмерителе 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 силыотрыва при разных значениях контактногодавления, Определяют три значения величины ад-,гезии (липкости) при трех, значениях контактного давления, т.е, решают. систему уразнений.1= а+ Ь Р 1+ с Р 3 (1) т 2 = а+ Ь Р 2+ сР7 з = а + Ь Рз + сР 2 з,и находят постоянные коэффициенты а, Ь. с. После этого находят максимальное значение контактной адгезии (липкости) по формуле4 ас -Ь2гвах (2)4 сП р и м е р 1. Фиксируют втулку 1 в положении 1 д, соответствующем контактному давлению Рх = 40 кПа, устанавливают5 10 15 20 45 50 с помощью грейферного узла 14 силоизмеритель 10 в нейтральное положение, а с гомощью лапки 15 - консоль б в верхнее положение, В зазор между консолью 6 и опорой станины 5 помещают образец 4 (или край полосы препрега на основе углеродной комплексной нити УКН-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 зонда 3 на образец 4. Выводят фиксатор 2 из углубления 1 д, 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 (г 1 = 139 Л 4 кПа). Процедуру повторяю при значениях Р равных Р 2 = = 80 кПа и Рз = 100 к Па, Получают величины адгезии (липкости), равные т 2 = 210 кПа и тз =- 233,7 кПа соответственно для Р 2 и Рз, По уравнениям (1) находят коэффициенты а = 43,72; Ь = 2,66; с = - 7,45 х 10, по уравнению (2) тщх = 281,17 кПа, причем коэффициент корреляции составляет 0,969.Использован зонд 3 диаметром 8 мм, поверхность образца (препрега), фиксированная опорой 5 и консолью б с отверстием под зонд 3 даметром 8,1 мм, составляет около 900 мм,П р и м е р 2, Фиксируют втулку 1 в положении 1 в, соответствующем Р 1 = 90 кПа, далее проводят испытание по примеру 1. Фиксируют величину липкости ц = 221,54 кПа, Таким же образом находят для Р 2 = 110 кПа и Рз = 130 кПа соответственно.72=246,92 кПа и гз=-276,92 кПа, по которым определяют коэффициенты а = 43,71; Ь = = 2,65; с = - 7,44 10и теах = 281,22 кПа.Коэффициент корреляции составляет 0,970.В таблице приведень 1 результаты определения контактной адгезии различных материалов и образцов (препрегов) с односторонним иуили двусторонним липким слоем,Формула изобретения 1, Способ определения контактной адгезии, заключающийся в том, что образец закрепляют между опорной поверхностью и прижимной поверхностью, в которой выполнено 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 1649391тельности, 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 гп Вх контактной адгезии из уравнения4 ас - Ь2тпзхсгде а, Ь, с - коэффициенты, определяемые при трех фиксированных значениях контактного давления Р,г,з иэ системы трех урав 15 некий вида т = а+ Ь Р+ с Ргг.2. Устройство для определения контактной адгезии, содержащее станину, установленные на ней держатель образца. силоизмеритель с направляющим штоком и пружиной, соединенный с силоизмерителем зонд, связанный с последним привод перемещения и нагружающий узел, о т л и ч а 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.1649391Составитель В.Даниловдактор В,Трубченко Техред М,Моргентал Корректор В.Гирняк Заказ 1868 Тираж 393 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101