SU1649391A1 - Способ определени контактной адгезии и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к определению контактной адгезии (липкости) лент, адгези- вов, препрегов на основе различных напол нителей. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  контактной адгезии (липкости) и производительности испытаний. Втулку 1 фиксируют фиксатором 2 в одном из положений, соответствующем разным давлени м зонда 3 на образец 4. Силоизмеритель 10 с зондом 3 с помощью грейферного узла 14 устанавливают в нейтральное положение. Консоль 6 поднимаетс  с помощью лапки 15. В зазор между консолью 6 и опорой станины 5 помещают образец 4. Опускают лапку 15. Затем узел 14 отжимаетс  от силоизмерител  10, после чего под действием пружины 8 зонд 3 прижимаетс  к образцу 4. Фиксатор 2 вывод т из углублени  втулки 1, включают привод 9 и осуществл ют отрыв зонда 3 от образца 4, регистриру  усилие отрыва по шкале динамометра 8 и записывающим прибором. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл. Ю С

Description

Изобретение относитс  к испытанию материалов, в частности определению физико-химических свойств на границе раздела контактирующих поверхног ей, между которыми существует адгезионное взаимодействие , к определению контактной адгезии (липкости) липких лент, адгезивов, препрегов , особенно на основе жгутовых наполнителей .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  контактной адгезии (липкости) и производительности испытаний .

На чертеже изображено устройство дл  определени  контактной адгезии (липкости) образца (или препрега).

Устройство состоит из нагружающего узла, включающего втулку 1 с углублени ми

1а-1д дл  фиксации с помощью фиксатора 2 заданного контактного давлени  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 перемещаетс  в направл ющих отверсти х (не показаны ) перекладин 11,12,13, при этом втулка 1 и пружина 8 скольз т по направл ющему штоку (не обозначен) силоизмерител  10, а нижний конец пружины 8 опираетс  на утолщенный выступ силоизмерител  10, благодар  чему обеспечиваетс  требуемое контактное давление зонда 3 на образец 4. На перекладине 12 расположен грейферный

а

ю

GJ Ю

узел 14, обеспечивающий с помощью лапки 15 фиксацию силоизмерител  10с зондом 3 в нейтральном положении при введении образца 4 дл  испытани . Усилие отрыва регистрируют по шкале динамометра 8 и записывающим прибором (не показан).

Способ определени  контактной адгезии (липкости) осуществл ют следующим образом.

При определении адгезии втулка 1 с помощью фиксатора 2 фиксируетс  в одном из положений 1а-1д, соответствующем заданному контактному давлению зонда 3 на образец 4. Силоизмеритепь 10 с зондом 3 с помощью грейферного узла 14 устанавливаетс  в нейтральное положение, при котором обеспечиваетс  небольшой зазор между зондом 3 и опорой станины 5 дл  помещени  образца 4. Консоль 6 отжимаетс  с помощью лапки 15 грейферного узла 14 в верхнее положение. В зазор между опорой станины и консолью 6 помещаетс  образец 4 (или препрег). Опускаетс  лапка 15. Затем грейферный узел 14 отжимаетс  от силоизмерител  10, при этом под действием пружины 8 зонд 3 прижимаетс  к образцу 4. обеспечива  давление зонда 3 на него. Фиксатор 2 выводитс  из углублени  втулки 1, одновременно с этим включаетс  привод 9, осуществл ющий отрыв зонда 3 от образца 4. Момент отрыва зонда 3 фиксируетс  звуковым или электрическим способом (размы- канием или замыканием контактов электрического таймера - на силоизмерите- ле и зонде не показаны). Одновременно со звуковым электрическим сигналом фиксируетс  с помощью силоизмерител  10 усилие отрыва по шкале или диаграмме записывающего устройства,

Производ т измерени  величины силы отрыва при разных значени х контактного давлени .

Определ ют трм значени  величины адгезии (липкости) при трех значени х контактного давлени , т.е. решают систему уравнений

7Г1 a + b Pi + с (1)

Т2 а + b P2 + срЈ

гз а + b Рз + сРз, и наход т посто нные коэффициенты а, Ь, с.

После этого наход т максимальное значение контактной адгезии (липкости) по формуле

Tmax :

4 а с - Ьг 4с

(2)

Пример 1. Фиксируют втулку 1 в положении 1д, соответствующем контактному давлению Рк 40 кПа, устанавливают

с помощью грейферного узла 14 силоизме- ритель 1C в нейтральное положение, а с помощью лапки 15 - консоль 6 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 эпоксинаво- лачного св зующего), Отвод т грейферный узел 14 от силоизмерител  10, выдерживают

зонд 3 в контакте с образцом 4 в течение 10 с, при этом происходит корректировка контактного давлени  зонда 3 на образец 4. Вывод т фиксатор 2 из углублени  1д, одновременно включа  привод 9 на отрыв зонда

Зсоскоростью 1 см/с. Фиксируют величину адгезии (липкости) в момент отрыва зонда 3 от образца 4 (гч 139,54 кПа). Процедуру повтор ют при значени х Рк, равных Ра 80 кПа и Рз 100 кЛз. Получают величины

адгезии (липкости), равные TI 210 кПа и Гз 233,7 кПа соответственно дл  и Рз. По уравнени м (1) наход т коэффициенты а 43.72; b - 2,66; с - 7,45 х 103. по уравнению (2) Гщах 281,17 кПа, причем коэффициент коррел ции составл ет 0.969.

Использован зонд 3 диаметром 8 мм, поверхность обрьзцз (лрепрегз), фиксированна  опорой 5 и консолью б с отверстием пэд зонд 3 диаметром 8,1 мм, составл ет

около 900 мм2.

Пример 2. Фиксируют втулку 1 в положении 1в, соответствующем Pi 90 кПа, далее провод т испытание по примеру 1. Фиксируют величину липкости т ,54 кПа. Таким же образом наход т дл  Р2 110 кПа и Рз 130 кПа соответственно. Т2 246,92 кПа и гз 276,92 кПа. по которым определ ют коэффициенты а 43,71; b 2.65; с -7,44 и гтах 281.22 кПа.

Коэффициент коррел ции составл ет

0,970.

Claims (3)

1. В таблице приведены результаты определени  контактной адгезии различных материалов и образцов (препрегов) с односторонним и/или двусторонним липким слоем. Формула изобретени  1. Способ определени  контактной адгезии , заключающийс  в том, что образец закрепл ют между опорной поверхностью и

   прижимной поверхностью, в которой выполнено отверстие, привод т в контакт с образцом проход щий через отверстие зонд, нагружают взаимодействующие поверхности зонда и образца, выдерживают

   их при контактном давлении, разъедин ют поверхности и определ ют усилие отрыва, с учетом которого определ ют контактную адгезию т, о т л ичающийс  тем, что, с целью повышени  точности и производительности , закрепление образца между опорной и прижимной поверхност ми осуществл ют таким образом, чтобы площадь образца между поверхност ми превосходила площадь контакта зонда с образцом и площадь образца, ограниченную зондом и отверстием прижимной поверхности, и определ ют максимальное значение rmax контактной адгезии из уравнени 

   fmax

   4 з с - г/ 4с

   где а, Ь, с - коэффициенты, определ емые при трех фиксированных значени х контактного давлени  Р 2,3 из системы трех уравнений вида ri а + b Pt + с Р.
2. 2. Устройство дл  определени  контактной адгезии, содержащее станину, установленные на ней держатель образца, сило- измеритель с направл ющим штоком и пружиной , соединенный с силоизмерителем

   зонд, св занный с последним привод перемещени  и нагружающий узел, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, держатель выполнен в виде неподвижной опорной консоли и подвижной консоли с двум  полками, посредством одной из которых она взаимодействует с неподвижной опорной консолью, устройство снабжено второй пружиной, вз имодействующей со второй полкой подвижной консоли , и фиксатором положени  подвижной консоли, а в первой полке подвижной консоли выполнено отверстие, в котором размещен зонд.
3. 3. Устройство по п. 2, от л ича ю щее- с   тем, что, с целью повышени  производительности , оно снабжено установленной на направл ющем штоке и взаимодействующей с первой пружиной втулкой и фиксатором ее положени .

   «Й

   i

   Д ила хууаа:.уу|г: 8жсу

   5