SU1559270A2

SU1559270A2 - Device for determining strength of adhesion joints

Info

Publication number: SU1559270A2
Application number: SU884449609A
Authority: SU
Inventors: Сергей Владимирович Буйлов; Александр Федорович Шабанов
Original assignee: Калининградский государственный университет
Priority date: 1988-05-24
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1990-04-23

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике. Целью изобретени вл етс расширение диапазона прикладываемых нагрузок путем изменени соотношени нормальных и касательных напр жений. Устройство содержит станину 1, силовозбудитель 2 дл нагружени поперечной нагрузкой одного из концов соединени , захват 6 дл креплени другого конца соединени , шарнирно установленный на станине, упор 11, одна из поверхностей которого контактирует с роликом 15, и стопор 13, обеспечивающий фиксацию угла поворота упора 11. В месте контакта ролика 15 с упором 11 возникает сила реакции, направленна перпендикул рно поверхности упора 11. Сила реакции вместе с поперечной нагрузкой создают в адгезионной св зи продольную и поперечную силы, соотношение которых, а следовательно, и соотношение нормальных и касательных напр жений завис т от угла наклона упора 11. 1 ил.This invention relates to a testing technique. The aim of the invention is to expand the range of applied loads by varying the ratio of normal and tangential stresses. The device comprises a frame 1, an exciter 2 for loading a transverse load of one of the ends of the connection, a gripper 6 for fastening the other end of the connection pivotally mounted on the frame, an emphasis 11, one of whose surfaces is in contact with the roller 15, and a stopper 13 for fixing the angle of rotation of the stop 11. At the point of contact of the roller 15 with the anvil 11, a reaction force arises, directed perpendicular to the surface of the anvil 11. The reaction force, together with the transverse load, creates in the adhesive bond a longitudinal and transverse forces, the ratio which, and hence the ratio of normal and tangential stresses, depend on the angle of inclination of the stop 11. 1 Il.

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к устройствам дл определени прочности адгезионных соединений при действии нормаль- ных и касательных напр жений, может быть использовано в качестве приставки к существующим разрывным машинам и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. N9 1337736.The invention relates to a testing technique, namely, devices for determining the strength of adhesive joints under normal and tangential stresses, can be used as an attachment to existing tensile machines and is an improvement of the invention according to the authors. N9 1337736.

Цель изобретени -г расширение диапазона прикладываемых нагрузок путем изменени соотношени нормальных и касательных напр жений.The purpose of the invention is to expand the range of applied loads by varying the ratio of normal and tangential stresses.

На чертеже представлена схема уст- ройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит станину 1, си- ловозбудитель 2 дл нагружени поперечной нагрузкой одного из концов испытуемого соединени , выполненного в виде двух, соединенных с помощью сло 3 адгезива, брусьев 4 и 5, захват 6 с регулировочными винтами 7 и 8, предназначенный дл креплени второго конца испытуемого соединени , сило- измеритель 9, св занный с силовозбу- дителем 2. Захват 6 установлен на станине 1 с помощью цилиндрического шарнира 10, ось вращени которого перпендикул рна плоскости, проход - щей через линию действи поперечной нагрузки от силовозбудител 2 и линию установки брусьев 4 и 5 испытуемого соединени . Устройство содержит также упор 11, установленный на ста- нине 1 с помощью цилиндрического шарнира 12, снабженного стопором 13. Ось вращени шарнира 12 параллельна оси вращени шарнира 10. Кроме того, имеетс кронштейн 14 с роликом 15 на конце. Кронштейн закрепл ют между слоем 3 адгезива и точкой приложени поперечной нагрузки с возможностью контактировани ролика 15 с опорной поверхностью упора 11.The device comprises a frame 1, a power driver 2 for lateral loading of one of the ends of the test compound, made in the form of two, connected with an adhesive layer 3, bars 4 and 5, grip 6 with adjusting screws 7 and 8, designed to secure the second end the test compound, the power meter 9 associated with the power driver 2. The gripper 6 is mounted on the frame 1 by means of a cylindrical hinge 10, the axis of rotation of which is perpendicular to the plane passing through the line of transverse load from ovozbuditel line 2 and install the boards 4 and 5 of the test compound. The device also includes an anvil 11 mounted on the station 1 by means of a cylindrical hinge 12 provided with a stopper 13. The axis of rotation of the hinge 12 is parallel to the axis of rotation of the hinge 10. In addition, there is a bracket 14 with a roller 15 at the end. The bracket is fixed between the layer 3 of the adhesive and the point of application of the transverse load with the possibility of the roller 15 contacting the support surface of the stop 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Испытуемое соединение закрепл ют в захвате бис помощью регулировочных винтов 7 и 8 устанавливают его таким образом, чтобы центр т жести сечени сло 3 адгезива совпадал с осью шарнира 10. Устанавливают упор 11 под углом к нормали к оси испытуемого соединени , величину которого назначают исход из требуемого соотношени нормальных и касательных напр жений , и фиксируют упор 11 с помощью стопора 13. Закрепл ют кронштейн 14 на брусе 5, обеспечива контакт ролика 15 с опорной поверхностью упора 11. Соедин ют свободный конец бруса 5 с силоизмерителем 9 и прикладывают к этому концу испытуемого соединени поперечную нагрузку от сило- возбудител 2„ В месте контакта ролика 15 с упором 11 возникает сила реакции , направленна перпендикул рно поверхности упора П. Сила реакции вместе с поперечной нагрузкой создают в адгезионной св зи продольную и поперечную силы, которые соответственно равныThe test compound is fixed in the enclosure of the bis using adjusting screws 7 and 8 set it so that the center of gravity of the cross section of the adhesive layer 3 coincides with the axis of the hinge 10. Set the stop 11 at an angle to the normal to the axis of the test compound, the value of which is based on the desired ratios of normal and tangential stresses, and fixing the stop 11 with the help of the stopper 13. Fixing the bracket 14 to the beam 5, ensuring the contact of the roller 15 with the support surface of the stop 11. Connect the free end of the beam 5 to the load cell 9 and apply a transverse load from the exciter 2 to this end of the test compound. At the point of contact of the roller 15 with the stop 11, a reaction force arises, directed perpendicular to the surface of the stop P. The reaction force together with the transverse load creates in the adhesive bond longitudinal and transverse forces which are respectively equal

PIs±n tsf(..PIs ± n tsf (..

а + hf.g J a + hf.g J

NN

EihtSЈLz Ii (1)EihtSЈLz Ii (1)

(2)(2)

а + htgo где Р - поперечна нагрузка;a + htgo where P - transverse load;

а - рассто ние от сло 3 адгезива до точки креплени кронштейна 14;a is the distance from the adhesive layer 3 to the attachment point of the bracket 14;

1 - рассто ние от точки креплени кронштейна 14 до точки приложени поперечной нагрузки;1 is the distance from the attachment point of the bracket 14 to the point of application of the transverse load;

h - длина кронштейна; о - угол, образованный кронштейном 14 и перпендикул ром к опорной поверхности упора 1 1 . Поэтому в слое 3 адгезива действуют нормальные и касательные напр жени , которые могут быть определены по известным зависимост м. Измер ют силоизмерителем 9 величину поперечной нагрузки в момент разрушени испытуемого соединени и по величине ее, а также площади и форме поперечного сечени сло 3 адгезива определ ют прочность адгезионного соединени .h is the length of the bracket; о is the angle formed by the bracket 14 and perpendicular to the support surface of the stop 1 1. Therefore, in the adhesive layer 3, normal and tangential stresses act, which can be determined by known dependencies. By measuring force 9, the magnitude of the transverse load at the time of destruction of the test compound and its size, as well as the area and shape of the cross section of adhesive 3 are determined adhesion strength.

Как видно из соотношений (1) и (2), определенному значению угла d соответствует определенное соотношение величин продольной и поперечной сил N/Q, а следовательно, и соотношение нормальных и касательных напр жений . При этом реализуетс напр женные состо ни отрыва при d- arctg 1/h, сдвига при d. 0, а также отрыва со сдвигом при любом требуемом соотношении.As can be seen from relations (1) and (2), a certain value of the angle d corresponds to a certain ratio of the values of the longitudinal and transverse forces N / Q, and hence the ratio of normal and tangential stresses. Thereby, stress states of detachment are realized with d-arctg 1 / h, shear with d. 0, as well as the separation with a shift at any desired ratio.

Claims

Invention Formula

Device for determining the strength of adhesive joints according to ed. St. W 1337736, distinguishing 5 15592706

so that, with the aim of expanding the load on the frame of the applied load of the pneumatic cylindrical hinge with the di

the change in the ratio of normal rotations of which is parallel to the shear of tangential stresses, it provides the main cylindrical surface with a stop, one of the surfaces of the conical, and a stopper designed for

Secondly, it is a supporting, fixed-fixing angle of rotation of the stop,