Устройство для определения прочности сцепления покрытия с основным материалом Советский патент 1984 года по МПК G01N19/04 

. Изобретение относится к испытательной технике, а именно.к-устройствам для определения прочности сцеп ления покрытий с основными материалами. Известно устройство для определения прочности сцепления покрытия с основным материалом, содержащее обой му, размещенный в ней заподлицо штифт, общий торец которых предназна чен для нанесения испытуемого покрытия, и нагружатепь штифта в виде захвата испытательной машины lj . : Недостатком этого устройства явля ется низкая точность определения прочности сцепления из-за возникновения срезающих усилий по периметру штифта и наличия когезионного разру шения покрытия в центре штифта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения прочности сцепления покрытия с основным материалом, содержащее обойму, размещенные в ней заподлицо штифт и скользящую втулку общий торец которых предназначен для нанесения испытуемого покрытия, и нагружатель в виде закрепленного на втулке винта 2J . Недостатком известного устройства является ограниченность его использо вания из-за обеспече1гая только сдвигающей нагрузки на втулку при определении прочности сцепления покрытия с основным материалом втулки. Цель изобретения - расширение возможностей устройства путем обеспечения возможности создания одновре менно или порознь отрьшающей и сдвигающей нагрузок на Покрытие, Для достижения цепи в устройстве для определения прочности сцепления покрьпия с основным материалом, содержащем обойму, размещенные в ней заподлицо штифт и скользящую втулку общий торец которых предназначен для нанесения испытуемого покрытия, и нагружатель, последний выполнен в виде муфты,закрепленной на свободном торце втулки, стакана, взаимодействующего с ней по резьбе, и стержня, установленного вдоль общей оси стакана, муфты и втулки и закрепленного одним торцом на штифте, а устройство снабжено механизмом передачи поступательного движения от нагружателя к стержню и муфте и/или меха222низмом передачи вращательного движе-i ния от нагружателя .к стержню и муфте. При это|« в дне стакана выполнено резьбовое отверстие, а механизм передачи поступательного движения выполнен в виде резьбовой пробки, установленной в отверстии стакана,с возможностью упора в свободный торец стержня. Кроме того, на внутренней поверхности муфты выполнены два осесимметричных упорных вьютупа, устройство снабжено поводком, жестко закрепленным на стержне, а механизм передачи вращательного движения выполнен в виде раздвижных вкладьшей, взаимодействующих с выступами муфты и поводкомз охватывающего стержень упорного подшипника, взаимодействующего с дном стакана, и взаимодействующих с подшипником клиньев, установленных в раздвижных вкладышах. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство при испьпании на отрьш; на фиг. 2 - то же, при испытании на срез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг, 2. Устройство содержит обойму 1, размещенные в ней заподлицо штифт 2 и скользящую втулку 3, нагружатель, вьтолненный в виде закрепленной на свободном торце втупки 3 муфты 4, на внутренней поверхности которой вьшолнены два осесимметричных упорных выступа 5, взаимодействующего с муфтой 4 по резьбе стакана 6, в дне которюго выполнено резьбовое отверстие, установленного вйоль общей оси стакана 6, муфты 4 и втулки 3 стержня 7, закрепленного одним торцом на штифте 2, и поводка 8, жестко закрепленного на стержне 7, и два механизма передачи поступательного и вращательного движений от нагружателя на стержень 7 и муфты 4, первый из которых выполнен в виде резьбовой пробки 9, установленной в отверстии стакана 6 с возможностью упора в свободный торец стержня, 7, а другой - в виде раздвижных вкладьш1ей 10, взаимодействующих с выступами 5 муфты 4 и поводком 8, охватывающего стержень 7 упорного подшипника 11, взаимодействующего с дном стакана 6, и взаимодействующих с подшипником 11 клиньев 12, установленных в раздвижных вкладьшах 10. На стакане 6 закреплены поворотные ручки 13, между упорным подшипником 11 и клиньями 12 размещена полусферическая шайба 14, а междурезьбово пробкой 9 и торцом стержня 7 - прокладка 15 нз антифрикционного материала. Устройство работает следующим об разом. На общую поверхность обоймы 1, штифта 2 и скользящей втулки 3 наносят одним из известных способов испытуемое покрытие 16. В случае . определения прочности сцепления покрытия 16 с материалом штифта 2 и |втулки 3 на отрыв используют механизм передачи поступательного движе ния, для чего в резьбовом отверстии стакана 6 закрепляют резьбовую проб 9 до упора ее в торец стержня 7, предварительно разместив между проб кой 9 и стержнем 7 прокладку 15 из антифрикционного материала. На поверхност1э стержня 7 наклеивают тензометрические датчики 17 деформации Для предотвращения самопроизвольног вьюертывания пробки 9 из отверстия стакана 6 ее законтривают гайкой 18 К поворотным ручкам 13 прикладывают крутящий момент, который передается стакану 6. Последний навинчивается на муфту 4, при этом пробка 9, пово рачиваясь вместе со стаканом 6, давит через прокладку 15 в торец стер ня 7, который перемещается поступательно и передает нагрузку, направленную в сторону покрытия 16, а муф та 4 , ввертываясь в стакан 6, тянет за собой скользящую втулку 3 и пост пательно перемещается в противоположную по отношению к штифту 2 сторону. Обеспечение противоположно направленной нагрузки на покрытие 16 позволяет предотвратить возникно вение прогиба покрытия 16 и затягивание его в отверстие обоймы 1. Постепенно увеличивают крутящий момент на стакан 6 до отрьша втулки 3 от покрытия 16. При этом регистриру величину крутящего момента на стакан 6, а также величину нагрузки, воспринимаемой стержнем 7, при помо щи тензометрических датчиков 17 деформации, по которым определяют прочность сцепления испытуемого покрытия 16 с материалом штифта 2 и скользящей втулки 3 на отрыв. В случае определения прочности сцепления покрытия 16 с материалом шт1«{)та 2 и втулки 3 на сдвиг отвертьюают стакан 6 и вынимают из резьбового отверстия гайку 16, пробку 9 и прокладку 15. Устанавливают между упорными выступами 5 муфты 4 и поводком 8 стержня 7 раздвижные вкладьшш 10, размещают в последних клинья 12, а на них - полусферическую шайбу 14 и упорный подшипник 11. После этого на муфту 4 навинчивают стакан 6 до упора его дна в подшипник 11. При дальнейшем приложении к поворотным ручкам 13 крутящего момента дно стакана 6 давит на упорный подшипник М, полусферическую шайбу 14 и клинья 12, которые, перемещаясь вдоль общей оси стакана 6, муфты 4 и стержня 7, раздвигают вкладыпги 10. При этом части вкладьпией 10 с одной стороны упираются в поводок 8, а с другой - в упорные выступы 5 муфты 4 , и поворачивают стержень 7 и муфту 4 в противоположные стороны. Повороты стержня 7 и муфты 4 соответственно передаются на штифт 2 и скользящую втулку 3, В момент, когда величина приложенной к стакану 6 нагрузки превысит величину сцепления материала втулки 3 и штифта 2 с испытуемым покрытием 16, в последнем возникают сдвигающие напряжения, разрушающие сцепление покрытия 16 с материалом штифта 2 и втулки 3. При этом штифт 2, поворачиваясь в противоположную сторону по отношению к втулке 3, препятствует возникновению прогиба покрытия 16 в отверстие обоймы 1, Измеряют величину нагрузки, пр1-1кладываемой ко втулке 3, и величину нагрузки, воспринимаемой тензометрическими датчиками 17 деформации стержня 7, и по их значениям определяют прочность сцепления покрытия 16 с материалом штифта 2 и втулки 3 на сдвиг. В случае опредепения прочности сцепления покрытия 16 с материалом штифта 2 и втулки 3 при одновременном воздействии отрывающей и сдвигающей нагрузок на покрытие 16 используют одновременно механизм передачи поступательного движения и механизм передачи вращательного движения от нагружателя на стержень 7 и муфту 4. Дпя этого устройство, собранное с механизмом передачи вращательного движения, дополняют механизмом передачи поступательного

движения от нагружателя на стержень 7 и муфту 4. При приложении крутящего момента к стакану 6 стержень 7 и муфта 4 получают соответственно противоположно направленные пост упательное и врап ательное движения и передают их на штифт 2 и втулку 3. При этом в покрытии 16 возникают отрывающая и сдвигакяцая нагрузки. Измеряют величину крутящего момента йа стаскан 6 и величину нагрузки, воспринимаемой тензометрическими датчиками 17 деформации, закрепленными на стержне 7, и по их знйчениям определяют прочность сцепления покрытия 16 с материалом втулки 3 и штифта 2-при одновременном действии отрывающей и сдвигающей нагрузок.

Изобретение позволяет расширить возможность устройства путем обеспечения возможности создания одновременно или порознь отрывающей и сдвигающей нагрузок на покрытие при

определении прочности его сцепления с основным материалом штифта и втулки путем передачи поступательного и/или вращательного движения от нагружателя на штифт и втулку. /I-/I

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕ,Г1ДЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ОСНОВНЫМ МАТЕРИАЛОМ, содержащее обойму, размещенные в ней заподлицо штифт и скользящую втулку, общий торец которых предназначен для нанесения испытуемого покрытия, и нагружатель, отличающееся тем, что, с целью расширения возможностей устройства путем обеспечения возможности создания одновременно или порознь отрьгоающей и сдвигающей нагрузок на покрытие, нагружатель выполнен в виде муфты, закрепленной на свободном торце втулки, стакана, взаимодействующего с ней по резьбе, и стержня, установленного вдоль общей оси стакана, муфты и втулки и закрепленного одним торцом на щтифте, а устройство снабжено механизмом передачи поступательного движения от нагружателя к стержню и муфте и/или механизмом передачи вращательного движения от нагружателя к стержню и муфте. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что в дне стакана вьшолнено резьбовое отверстие, а механизм передачи поступательного движения выполнен в виде резьбовой пробки, установленной в отверстии стакана с возможностью упора в свободный торец стержня. 3.Устройство поп.1,отлич а 10 щ е е с я тем, что на внутренней поверхности муфты выполнены два осесимметричных упорных выступа, устройство снабжено поводком, жестко закрепленным на стержне, а механизм передачи вращательного движения выполнен в видераздвижных вкладышей взаимодействующих с выступами муфты и поводком, охватывающего стержень упорного подшипника, взаимодействующего с дном стакана, и взаимодействующих с подшипником клиньев, установленных в раздвижных вкладышах.

г.5