RU221504U1

RU221504U1 - Устройство для измерения величины адгезии полимеров

Info

Publication number: RU221504U1
Application number: RU2023117224U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Огородцев; Петр Михайлович Карев; Владимир Александрович Зарубин; Дмитрий Андреевич Ершов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ"
Filing date: 2023-06-29
Publication date: 2023-11-09

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к испытательной технике в области испытания материалов. Более конкретно она относится к определению прочности адгезионного соединения материалов, а именно для определения величины адгезии между различными поверхностями (полимер - полимер, полимер - металл). Устройство для измерения величины адгезии полимеров, включающее держатель и каретку, при этом каретка состоит из оси и корпуса, в корпус ввернуты левая и правая чашки, в которые вставлены шариковые радиально-упорные подшипники, на корпус наворачивается контргайка с возможностью осуществления затяжки, ось каретки вставлена в петли держателя, в петлях держателя расположены резьбовые отверстия для фиксации оси каретки с помощью винтов, при этом обе петли держателя закреплены на базе держателя при помощи болтов и гаек, а держатель каретки закреплен в зажимах универсальной разрывной машины при помощи пластины держателя. Технический результат заключается в достижении существенной экономии временных и денежных ресурсов при высокоточном измерении величины адгезии полимеров в лабораторных условиях.

Description

Описание полезной модели

Предлагаемая полезная модель относится к испытательной технике в области испытания материалов. Более конкретно она относится к определению прочности адгезионного соединения материалов, а именно: для определения величины адгезии между различными поверхностями (полимер - полимер, полимер - металл).

Предшествующий уровень техники:

В патенте на полезную модель RU 7506 U1, опубл. 16.08.1998, предложен образец для определения прочности адгезионного соединения, содержащий основу и нанесенное на нее покрытие, контактирующее с захватом посредством клея, адгезия которого к покрытию заведомо больше предполагаемой адгезии покрытия к основе, отличающийся тем, что основа выполнена в виде цилиндров, соосно сопряженных галтелью для размещения второго захвата, с отношением диаметров 1,6-2,0, при этом радиус галтели равен разности радиусов цилиндров, а покрытие нанесено на всю поверхность торца цилиндра меньшего диаметра, и к торцу цилиндра большего диаметра приклеен усиливающий элемент с жесткостью, превышающей жесткость основы.

Недостатком данного предложения является высокая погрешность результатов при испытании материалов, обладающих высокой деформативностью, а также наличие диффузии компонентов клея, ведущая к изменению прочностных свойств материала образца.

В патенте US 4856325 А, опубл. 15.08.1989, предложено устройство для измерения адгезии. Устройство для использования при измерении адгезии испытуемого листа содержит стандартную поверхность для склеивания с основной частью испытуемого листа, натяжной ролик для вытягивания и захвата свободной концевой части листа при отслаивании приклеенной части листа от стандартной поверхности, источник движущей силы для вращения приемного ролика и измеритель крутящего момента, расположенный между источником движущей силы и приемным роликом для генерирования сигналов крутящего момента, соответствующих прилипанию листа. Устройство дополнительно включает в себя: базовый стол, установленный параллельно стандартной поверхности, элементы гусеничного качения, соединенные с приемным роликом и установленные на раме машины, поддерживающей приемный ролик, измеритель крутящего момента и источник движущей силы, причем элементы качения приспособлены для качения по стандартной поверхности одновременно.

Ключевым отличием данного технического решения от заявленного является необходимость установки прибора на базовой поверхности, являющейся идеальной горизонтальной плоскостью. В предложенном варианте держатель каретки с установленным образцом крепится в зажиме универсальной испытательной машины. В патенте US 4856325 А угол отслаивания образца регулируется с помощью бесконечного ремня, а в предложенном варианте за счет вращения трубы с приклеенным образцом - полосой полимера, установленной на обойме каретки.

К недостаткам указанного устройства (патент US 4856325 А) следует отнести сложность конструкции и недостаточно высокую точность измерения адгезии.

В связи с тем, что в известных технических решениях в области науки и техники не обнаружены существенные отличительные признаки заявленного технического решения, то заявленное решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к полезной модели.

Для изоляции стальных труб, предназначенных для строительства, реконструкции и капитального ремонта газонефтепроводов наружным антикоррозионным покрытием используются термоплавкие адгезионные композиции. Проверка качества адгезионных композиций происходит при проведении адгезионных тестов на крупных трубных заводах. При разработке рецептур новых адгезионных композиций, проверка адгезионных характеристик в лабораторных условиях затруднена в связи с отсутствием лабораторного оборудования и методик, имитирующих процесс нанесения наружного антикоррозионного покрытия на стальные трубы.

Задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего проведение адгезионных тестов в лабораторных условиях с высоким качеством результатов, соответствующим результатам исследований, проведенным на промышленных объектах.

Технический результат заключается в достижении существенной экономии временных и денежных ресурсов при высокоточном измерении величины адгезии полимеров.

В связи с данной проблематикой была разработана полезная модель (устройство), позволяющая проведение адгезионных тестов в лабораторных условиях. Полезная модель в совокупности с методикой позволяет получать результаты, сопоставимые с результатами, получаемыми на трубных заводах-изготовителях.

Технический результат полезной модели достигается тем, что предложено устройство для измерения величины адгезии полимеров, включающее держатель и каретку, при этом каретка состоит из оси и корпуса, в корпус ввернуты левая и правая чашки, в которые вставлены шариковые радиально-упорные подшипники, на корпус наворачивается контргайка с возможностью осуществления затяжки, ось каретки вставлена в петли держателя, в петлях держателя расположены резьбовые отверстия для фиксации оси каретки с помощью винтов, при этом обе петли держателя закреплены на базе держателя при помощи болтов и гаек, а держатель каретки закреплен в зажимах универсальной разрывной машины при помощи пластины держателя.

Краткое описание фигур

Фиг. 1 - Устройство для измерения величины адгезии полимеров (вид спереди).

Фиг. 2 - Устройство для измерения величины адгезии полимеров (вид сбоку).

Фиг. 3 - Каретка с петлей (вид спереди).

Фиг. 4 - Каретка с петлей (вид сбоку).

Фиг. 5 - Каретка в сборе.

Фиг. 6 - Держатель каретки с петлей.

Фиг. 7 - Устройство для измерения величины адгезии полимеров.

Описание элементов:

1 - держатель каретки;

2 - каретка;

3 - петля держателя каретки;

4 - болт;

5 - гайка;

6 - шайба;

7 - ось;

8 - корпус каретки;

9 - чашка левая;

10 - чашка правая;

11 - шариковые радиально-упорные подшипники;

12 - контргайка;

13 - база держателя;

14 - пластина держателя;

15 - винт.

Предложенное устройство состоит из держателя и каретки. Каретка состоит из оси, корпуса, в корпус вворачиваются левая и правая чашки, в которые вставляются шариковые радиально-упорные подшипники, на корпус наворачивается контргайка для затяжки. Ось каретки вставляется в петли держателя устройства. Обе петли держателя фиксируются на базе держателя при помощи болтов с гайками. В петлях держателя расположены резьбовые отверстия для фиксации оси каретки с помощью винтов.

Держатель каретки крепится в зажимах универсальной разрывной машины при помощи пластины держателя.

Описание проведения испытаний для измерения величины адгезии:

На корпус каретки надевается металлическая труба с предварительно нанесенным слоем полимера. Внутренний диаметр трубы должен быть на 0,1-0,5 мм больше, чем наружный диаметр корпуса каретки.

Нанесение полимера на наружную поверхность трубы состоит из нескольких этапов:

1. Изготовление листов полимера методом прямого прессования по ГОСТ 12019.

2. Нарезка полос полимера из полученных листов.

3. Разогрев трубы.

4. Нанесение полосы полимера на разогретую трубу и фиксация с помощью хомута. Между концами полосы полимера и трубой размещают антиадгезионную пленку, для предотвращения прилипания полимера к металлической трубе.

5. Охлаждение трубы совместно с полимером и хомутом.

6. Освобождение трубы от хомута.

Испытание на адгезионную прочность покрытия к стальной поверхности проводят на универсальной испытательной машине с использованием каретки с держателем. Трубу с полосой полимера надевают на каретку, ось каретки вставляется в петли держателя и фиксируется при помощи винтов. Петли держателя крепятся к базе держателя с помощью болтов и гаек.

Держатель каретки крепится в верхнем зажиме разрывной машины.

Нижний свободный край полосы полимера отгибают от трубы на 90° и помещают в нижний зажим разрывной машины и закрепляют. Включают механизм передвижения нижнего зажима с закрепленным в нем нижнем краем полимера. Нижний зажим перемещается вниз и происходит отслаивание полосы полимера от металлической трубы, при этом фиксируется максимальная нагрузка отрыва, которую принимают за адгезионную прочность полимера к металлической поверхности.

Claims

Устройство для измерения величины адгезии полимеров, включающее держатель и каретку, при этом каретка состоит из оси и корпуса, в корпус ввернуты левая и правая чашки, в которые вставлены шариковые радиально-упорные подшипники, на корпус наворачивается контргайка с возможностью осуществления затяжки, ось каретки вставлена в петли держателя, в петлях держателя расположены резьбовые отверстия для фиксации оси каретки с помощью винтов, при этом обе петли держателя закреплены на базе держателя при помощи болтов и гаек, держатель каретки выполнен с возможностью крепления в зажимах универсальной разрывной машины посредством пластины держателя.