SU1295281A1

SU1295281A1 - Динамический адгезиометр

Info

Publication number: SU1295281A1
Application number: SU853913276A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Рыбин; Владимир Иванович Костров; Владимир Михайлович Воробьев
Original assignee: Организация П/Я В-2640
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1987-03-07

Description

Изобретение относитс к исследованию прочностных свойств композиционных материалов , в частности к устройствам дл определени динамических межфазных параметров адгезии микроволокон и их пучковых систем к полимерной матрице.

Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей за счет изменени длительности и формы испытательной нагрузки и повышени точности испытаний .

На фиг. 1 изображен предлагаемый динамический адгезиометр; на фиг. 2 - различные формы испытательной нагрузки Р(1), получаемые при использовании различных диффузоров; на фиг. 3 - варианты изменени формы испытательной нагрузки.

Адгезиометр содержит основание 1, элек- трогидра влический источник импульсного давлени , включающий закрытую крьиикой 2 камеру 3 с установленными в них электродами 4, св занный с камерой 3 переходником 5 трубчатый жидкостной волновод 6, в котором установлена сменна втулка 7 с осевым диффузорным отверстием 8, подпружиненна пружиной 9, преобразователь 10 направлени действи ударной волны , подвижный захват 11 дл закреплени волокна 12 испытуемого образца, св занный с поршнем 13 силового цилиндра 14, неподвижный захват, выполненный в виде опорной втулки 15, шарнирно установленной в ней захватной втулки 16 и размещенного между ними профилированного эластичного элемента 17, и силоизмеритель- ное устройство, выполненное в виде двух наборов последовательно соединенных пьезо- элементов 18 и 19, св занных с опорной втулкой 15 посредством Т-образной детали 20, боковые плечи которых оперты на пье- зоэлементы 18 и 19. Деталь 20 накидной гайкой 21 навинчена на опорную втулку 15. Пьезоэлементы установлены между стальными щлифовальными дисками 22 и поднимаютс винтами 23, установленными в кронштейне 24, св занном с основанием 1. Образец испытуемого композиционного материала состоит из волокна 12 и блока 25 смолы , размещенного в захватной втулке 16. Последн поджимаетс к опорной втулке 15 накидной гайкой 21 через прокладку 26. Подвижный захват 11 устанавливаетс с помощью направл ющей втулки 27, котора крепитс к преобразователю 10 крышкой 28. Уплотн етс захват 11 фторопластовой прокладкой 29 и гайкой 30.

Адгезиометр работает слеудюнхим образом .

Электрический разр д между электродами 4 вызывает в жидкости, заполн ющей камеру 3, мощный импульс гидравлического давлени , который, волнообразно распростран сь по внутреннему каналу переходника 5, импульсно разгон ет регулировочную втулку 7, воздействующую в свою очередь

5

на рабочую жидкость, заполн ющую волновод 6. Далее давление жидкости через каналы в преобразователе 10 направлени ударной волны импульсно воздействует

на порщень 13, производ тем самым нагру- жение образца. По окончании испытани пружина 9 возвращает регулировочную втулку 7 в исходное положение, подготавлива ее к следующему испытанию. Усилие динамического воздействи на образец регистрируетс в виде суммарного электропотенциала , снимаемого с плюсовых обкладок четырех пьезоэлементов 18 и 19 и подаваемого на вход запоминающего электронного осциллографа (не показан).

, Адгезиометр позвол ет возбуждать в образце нагружающие импульсы различной формы за счет варьировани фронта волны нарастани импульсного давлени (фиг. 2). Достигаетс это формированием волны воздействи на поршень 13 в волноводе 6 с

0 помощью изменени параметров регулировочной втулки 7. Линейное или б. шзкое к линейному возрастание фронта волны и.м- импульса давлени возникает при максимальном поперечном сечении диффузорного отверсти 8. Сужение диффузорного отверсти 8 и приведение его конфигурации к показанной на фиг. 1 дает отклонение переднего фронта ударной нагрузки от линейности , что видно на фиг. 2. Требуемое отклонение от линейности обеспечиваетс соотQ ветствующим выбором массы и габаритов регулировочной втулки 7, а также параметрами диффузорного отверсти 8. Эти же факторы позвол ют регулировать длительность действи ударного импульса на образец . На фиг. 3 показаны реализуемые варианты импульсов динамических усилий Р. Длительность импульсов может мен тьс от 250-300 МКС (крива I фиг. 3) до 1 мс и более (крива III). В последнем случае форма импульса позвол ет проводить испытани на двух этапах. На первом из них

0 определ етс напр жение т межфазового сдвигового адгезионного разрушени , а на втором этапе - сдвиговые напр жени t, фрикционного взаимодействи компонент композиционного материала. Конструкци из- вестнь х адгезиометров не позвол ет определ ть оба эти параметра (г и t,} при однократном нагружении из-за малой реализуемой длительности нагружени .

Регулировочна втулка 7, кроме того, нрн формировании импульса нагрузки выпол0 н ет роль демпфера колебательных процессов , возникающих в жидкостном волноводе. Это повышает точность проведени испытаний . Точность испытаний повышаетс также за счет подавлени элементом 17 колебаний образца, которые обусловлены опреде5 ленной плоскостью блока 25 смолы и волокна 12 образца.

Профиль эле.мента 7 в сечении имеет ЕШд полукруга. При установке образца не

соосность выбираетс за счет шарнирного смещени захватной втулки 16. В новом смещенном положении втулка 16 фиксируетс профилированным эластичным элементом 17, который во врем нагружени образца демпфирует возникающие колебани втулки .

Попарна установка пьезоэлементов 18 и 19 позвол ет повысить уровень регистрируемого сигнала, что снижает вли ние помех и повышает точность результатов испытаний.

Claims

Формула изобретени

Динамический адгезиометр, содержащий основание, электрогидравлический источник импульсного давлени , подключенный к нему жидкостной волновод, преобразователь направлени действи ударной волны, сообщенный с другим концом волновода, два захвата испытуемого образца, св занный с

подвижным захватом порщень силового цилиндра , подключенного к преобразователю направлени действи ударной волны, и св занное с неподвижным захватом и основанием силоизмерительное устройство, отличающийс тем, что, с целью расширени эксплуатационных возможностей за счет изменени длительности и формы испытательной нагрузки и повыщени точности испытаний , он снабжен установленной в жидкостном волноводе подпружиненной в направлении распространени ударной волны сменной втулкой с осевым диффузорным отверстием, неподвижный захват выполнен в виде опорной втулки, щарнирно установленной в ней захватной втулки и размещенного между ними эластичного элемента , силоизмерительное устройство выполнено в виде двух наборов последовательно соединенных пьезоэлементов и св зано с опорной втулкой посредством Т-образной детали , боковые плечи которой оперты на пье- зоэлементы.

Л/С

Фиг. 2

t,MC(nKt

Составитель В. Финогенов

Редактор Е. ПаппТехред И. ВересКорректор Т. Колб

Заказ 556/49Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

13035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4