Устройство для сборки и склеивания трубчатых образцов для определения модуля сдвига в клеевом соединении

1820284Для сборки образцов обе трубчатые ча- где 1- база измерения деформации;сти образца 1 надевают на фторопластовый ЬМ, дф- приращение нагружающего мовкладыш 4. Между склеиваемыми трубчаты- мента и соответствующее приращение угломи частями 1 устанавливают щуп 2 в виде вой деформации на линейном участкеметаллических полуколец заданной толщи диаграммы "нагружающий. момент - дефорны, соответствующей заданной толщине меция";клеевого шва 3. Трубчатые части образца 1 О - диаметр рабочей части образца.закрепляют винтами 5 на фторопластовом Результаты определения модуля сдвигавкладыше 4, после чего вынимают щуп 2, клея ВКв блоке при нормальной темпераПосле нанесения клея на обе склеивае туре приведены в табл 1, условные абоэнамые поверхности и заполнения зазора меж- чения, встречающиеся в табл.1:ду склеиваемыми поверхностями по Обл - модуль сдвига клея ВКв блоке;периметру клеевого шва устанавливают Оьл - среднее значение модуля сдвига;фторопластовое наружное кольцо с разре- ЬОбл - вероятное отклонение модулязом 6. Зажимают наружное фторопластовое 15 сдвига от среднего значения;кольцо с разрезом 6 с усилием так, чтобы 3 - стандартное отклонение отдельныхизбыток клея выдавился, и стягивают коль-. значений;цо 6 липкой лентой ПВХ 7, 8 - стандартное отклонейие среднегоПосле выдерживания образцов в уст- значения;ройстве в течение времени отверждения 20 Ч - коэффициент вариации среднегоприспособление разбирают, для этого вы- значения;винчивают винты 5, снимают липкую ленту 4- относительная ошибка.ПВХ 7, снимают наружное фторопластовое Затем определяют модуль сдвига клеякольцо с разрезом 6, при помощи слесарных ВКв клеевом соединении,тисок вынимают вкладыш 4. Трубчатые части образцов изготавливаПреимущества применения устройства ют иэ стали марки 12 Х 18 Н 10 Т по ГОСТдля сборкии склеивания трубчатых образ-75,цов для определения модуля сдвига в клее- Для образцов с толщиной клеевого швавом соединении по сравнению с известным менее 0,5 мм допуск на непараллельностьтехническим решением поясняются на сле свободнойторцовой поверхноститрубчатойдующем примере. части образца относительно склеиваемойП р и м е р. Определение модуля сдвига поверхности должен быть не более 0,01 мм,клея ВКв клеевом соединении с исполь- допускна непараллельностьсвободныхторзованием предлагаемого устройства. цовых поверхностей склеенного образцаТак как значение модуля сдвига клея 35 должен быть не более 0,02 мм.ВКв клеевом соединении сравнивают со Для образцов с толщиной клеевого швазначением модуля сдвига клея в блоке, то не менее 0,5 мм допуск на непараллельперед определением модуля сдвига клея ность свободной торцовой поверхностиВКв клеевом соединении определяют мо- трубчатой части образца относительно скледуль сдвига клея В Кв блоке. 40 иваемой поверхности должен быть не.болееЦилиндрические образцы клея ВКв 0,02 мм, допуск на непараллельность своблоке испытывают при кручении на разрыв- бодных торцовых поверхностей склеенногоной машине модели 2014 МК, Измеряют, образца должен быть не более 0,05 мм.нагружающий момент с погрешностью не Образцы собирают и склеивают клеемболее 1, Деформацию образца измеряют 45 ВКв заявленном приспособлении.с помощью датчика электронной измери- Испытанияобразцовпроводятприкрутельной системы модели 214 с погрешно- чении на разрывной машине модели 2014стью измерения линейных перемещений МК. Деформацию образца измеряют сзахватов один относительно другого не бо- помощью датчика электронной иэмерительлее 4 от измеряемой величины при диапа ной системы модели 214.зоне измерений от 3 до 6 мкм. Погрешность Модуль сдвига клея ВКв клеевом соизмерения деформации не превышает 0,003 единении 6 при кручении трубчатых образмм, цов, склеенных встык, вычисляют поМодуль сдвига Обл клея ВКв блоке формулевычисляют по формуле 55 ЬМ НЬМ 1л 04. где - момент инерции;ф 32 Н - тдлщина клеевого шва;10 15 20 25 35 40 55 ЬМ,Ьр - приращение нагружающегомомента и соответствующее приращениеугловой деформации на линейном участкедиаграммы "нагружающий момент - деформация".Результаты определения при нормальной температуре модуля сдвига клея ВК - 9 в,клеевом соединении на трубчатых образцахс фиксированной толщиной клеевого шваприведены в табл.2 (п.1-5). Для сравнениярезультатов определения модуля сдвигаклея ВКв клеевом соединении с применением предлагаемого устройства с известным техническим решением в табл.2 (п,6)приведены результаты определения принормальной температуре модуля сдвигаклея ВКв клеевом соединении на трубчатых образцах, склеенных вручную, прижимая трубчатые части образца друг к другу.Материал трубчатых частей образца - стальмарки 12 Х 18 Н 10 Т по ГОСТ 5949-75. Испытания образцов по известному техническому решению проводят аналогичноиспытаниям образцов по предлагаемомутехническому решению, Условные обозначения, встречающиеся в табл.2:Н - толщина клеевого шва;6 - модуль сдвига клея ВКв клеевомсоединении для каждого образца;6 - среднее значение модуля сдвига;Ь 6 - вероятное отклонение модуля.сдвига от среднего значения;3 - стандартное отклонение отдельныхзначений;Я - стандартное отклонение среднегозначения;Ч - коэффициент вариации среднегозначения;ф - относительная ошибка,Как видно из табл,2 (п.б),по прототипутолщина клеевого шва партии образцовскладывается случайным образом в отличиеот предлагаемого технического решения,где толщина клеевого шва фиксируется,Также из табл.2 (п.6) по прототипу видно, что в партии образцов получаются образцы с различной толщиной клеевого шва,находящейся в узком интервале толщинклеевого шва примерно от 0,01 до 0,09 мм.Получить клеевой шов большей толщины поизвестному техническому решению нельзя.Клей вытекал бы и получался бы непроклей.Приспособления для предотвращения вытекания клея нет,Фиксация толщины клеевого шва даетвозможность склеивать образцы с заранеезаданным значением толщины клеевого. шва в широком диапазоне толщин клеевогошва и таким образом разрешить вопрос о выявлении и установлении зависимости модуля сдвига клея в клеевом соединении оттолщины клеевого шва,Как видно иэ табл.2, применение устройства для фиксации клеевого шва в предлагаемом техническом решении, а также склеивание образцов с заранее заданной одинаковой толщиной клеевого шва и усреднение модуля сдвига клея в клеевом соединении только для образцов с одинаковой толщиной клеевого шва позволяет существенно снизить относительную ошибку с 55,3 по результатам прототипа до 6,3 по предлагаемому техническому решению, коэффициент вариации среднего значения снижается с 23,3 по прототипу до 2,2 по предлагаемому техническому решению,Из результатов испытаний по предлагаемому техническому. решению табл.2 (п,1-5) видно, что среднее значение модуля сдвига образцов с толщиной клеевого шва 2 мм на порядок больше среднего значения модуля сдвига образцов с толщиной клеевого шва 0,1 мм,Таким образом, в предлагаемом техническом решении удается не только повысить точность определения модуля сдвига по сравнению с известным техническим решением, но и избежать неправильного результата, что не позволяет сделать известное техническое решение.Применение устройства для сборки и склеивания образцов для определения модуля сдвига клеевого соединения позволило выявить и установить зависимость модуля сдвига от толщины клеевого шва, что повышает точность определения модуля сдвига.формула изобретения Устройство для сборки и склеивания трубчатых образцов для определения модуля сдвига в клеевом соединении, содержащее эахватнцй узел для центровки трубчатых образцов и узел для заполнения зазора клеем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения модуля сдвига за счет обеспечения фиксации толщины клеевого шва, захватный узел выполнен в виде цилиндрического фторопластового вкладыша, предназначенного для размещения в центральном отверстии склеиваемцх трубчатых образцов, винтов, пред-назначенных для крепления трубчатых образцов на вкладыше, фторопластового кольца с боковым разрезом, предназначенного для размещения на внешней поверхности трубчатых образцов, и щупа, выполненного в виде набора сменных металлических полуколец, предназначенных для размещения в боковом разрезе кольца.1820284 Таблица 1 Результаты определения модуля сдвига клея ВКв блоке при нормальной температуреТаблица 2 Резуль ы определения модуля сдвига клея ВКв клеевом соединени при комнатной температуре Ч,Я,+ д(кг/мм г/мм 14,3 0,1 0,1 14,3101820284 Составитель Т.ИсаеваТехред М.Моргентал акто ректор И.Шмакова роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужг л. Гагарина, 10 акаэ 2026 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113038, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5