Устройство для измерения адгезии полимерного материала к металлической подложке при сдвиге (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройст вам для измерения адгезии полимерных материалов к металлическим подложкам при сдвиге.

Цель изобретения - повьппение точности измерения адгезии путем равномерного распределения сдвигающей нагрузки по поверхности полимерного материала.

На фиг. 1 показана схема первого варианта устройства; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - схема второго варианта устройства; на фиг. 4- узел I на фиг. 3.

Устройство содержит станину 1 с направляющим пазом 2, основание 3 для закрепления подложки 4, ходовой БИНТ 5, установленнзто на ходовом вин15 ности полимерного материала 22 в каждой его точке. По второму варианту подают напряжение на электронагреватель 21, который расплавляет лег коплавкий материал 11, стекающий по

полимерного материала электронагреватель 21

25

30

35

те 5 с возможностью перемещения вдоль 20 |втулке 10 и покрываняций поверхность паза 2 каретку 6, жестко связанный с кареткой 6 силоизмеритель 7, шток 8, предназначенный для взаимодействия С полимерным материалом, установленный перпендикулярно основанию 3 и выполненный по первому варианту в виде набора параллельных стержней 9, а по второму варианту - в виде втулки 10, заполненной легкоплавким материалом 11, охватывающую стержни 9 или втулку 10 и связанную с силоизмерителем 7 обойму 12, фиксатор 13 положения стержней 9 или втулки 1О в обойме 12, выполненный в виде электромагнита в основании 3, и электропривод 14, связанный с ходовым винтом 5. Стержни выполнены из магнитного материала, намагничены в продольном направлении и совмещены, одноименными полюсами. Силоизмеритель 7 выполнен в виде упругого стакана, на стенки которого наклеены тензометрические датчики 15 деформахщи. Кроме того, устройство содержит электромагнит 16, установленный в стакане силоизмерителя. 7.

По первому варианту устройство содержит также металлический якорь 17с возвратной пружиной 18 размещенный внутри, электромагнита 16, рычажную систему 19 для удержания стержня 9 в контакте с полимерным материалом и охваты вающую обойму 12 катушку 20 с источником (не показан) напряжения для подмагничивания стержней 9.

По второму варианту устройство содержит также электронагреватель 21, установленный на втулке 10 в полости обоймы 12.

40

45

22. Отключают и доводят легкоплавкий материал 11 до отверждения обеспечивая его плотное прижатие к поверхности полимерного материала 22 Включают электропривод 14 и перемеща ют каретку 6 по ходовому винту 3 и пазу 2 станины 1. Перемещение каретк 6 через силоизмеритель 7 и обойму 12 передается на стержни 9 или втулку 10, которые сдвига ют полимерный мате риал 22 относительно подложки 4. Плотный контакт стержней 9 или легко плавкого материала 11с поверхностью полимерного материала 22 обеспечивает равномерное распределение локальных сдвигающих напряжений в зоне кон такта полимерного материала 22 с под ложкой 4. Усилие сдвига полимерного материала 22. воспринимается уйругим стаканом силоизмерителя 7 и преобразуется в электрический сигнал тензометрическими датчиками 15 деформации Измеряют величину сдвигающей нагрузк и по ее величине судят об адгезии полимерного, материала 22 к подложке 4.

50

После сдвига полимерного материала 22 выключают электропривод 14 и отключают электромагнит 16

По первому варианту после отключе ния электромагнита 16 якорь 17 под действием возвратной пружины 18 возвращается в исходное положение и ос- вобождает рычажную систему 19. Подаю напряжение на катушку 20, которая притягивает стержни 9, отводя их от основания 3 и подложки 4.

Устройство работает следующим образом.

На основании 3 закрепляют металлическую подложку 4 с полимерным материалом 22. Подают напряжение на электромагнит фиксатора 13, который притягивает стержни 9 или втулку 10-к полимерному материалу 22, и отключают электромагнит. По первому варианту подают напряжение на электромагнит 16, который втягивает якорь 17, нажимающий на рычажную систему 19, которая обжимает стержни 9. При этом стержни 9 плотно прилега1от к поверх-:

ности полимерного материала 22 в каждой его точке. По второму варианту подают напряжение на электронагреватель 21, который расплавляет легкоплавкий материал 11, стекающий по

полимерного материала электронагреватель 21

втулке 10 и покрываняций поверхность

22. Отключают и доводят легкоплавкий материал 11 до отверждения, обеспечивая его плотное прижатие к ,/ поверхности полимерного материала 22. Включают электропривод 14 и перемещают каретку 6 по ходовому винту 3 и пазу 2 станины 1. Перемещение каретки 6 через силоизмеритель 7 и обойму 12 передается на стержни 9 или втулку 10, которые сдвига ют полимерный материал 22 относительно подложки 4. Плотный контакт стержней 9 или легкоплавкого материала 11с поверхностью полимерного материала 22 обеспечивает равномерное распределение локальных сдвигающих напряжений в зоне контакта полимерного материала 22 с подложкой 4. Усилие сдвига полимерного материала 22. воспринимается уйругим стаканом силоизмерителя 7 и преобразуется в электрический сигнал тензо метрическими датчиками 15 деформации. Измеряют величину сдвигающей нагрузки и по ее величине судят об адгезии полимерного, материала 22 к подложке 4.

После сдвига полимерного материала 22 выключают электропривод 14 и отключают электромагнит 16

По первому варианту после отключения электромагнита 16 якорь 17 под действием возвратной пружины 18 возвращается в исходное положение и ос- вобождает рычажную систему 19. Подают напряжение на катушку 20, которая притягивает стержни 9, отводя их от основания 3 и подложки 4.

3124

По второму варианту после отключения электромагнита 16 втулка 10 отводится от основания 3 и подложки 4, и из нее удаляют легкоплавкий материал 11. Для подготовки к дальнейшим измерениям осуществляют переворот втулки

10 на 180

Формула

изобретения

1. Устройство для измерения адгезии полимерного материала к металлической подложке при сдвиге, содержащее основание для закрепления подложки, шток, установленный перпендику- лярно основанию и предназначенный для взаимодействия с полимерным материалом, привод перемещения штока и сило- измеритель, связанньй со штоком, о т- личающееся тем, что, с це- лью повышения точности измерения адгезии путем равномерного распределения сдвигающей нагрузки по поверхности полимерного материала, шток выполнен в виде набора параллельных стержней, а устройство снабжено связанной с силоизмерителем обоймой, охватывающей стержни, и фиксатором положения стержней в обойме.

0

5 0 5

2,Устройство по п. 1, о т л и- : чающееся тем, что стержни выполнены из магнитного материала, намагничены в продольном направлении и совмещены одноименными полюсами, а устройство снабжено охватьшающей обойму катушкой с источником напря- - жения.

3.Устройство для измерения адгезии полимерного материала к металлической подложке при сдвиге, содержащее основание для закрепления подложки, шток, установленный перпендикулярно основанию и предназначенный. для взаимодействия с полимерным материалом, привод перемещения штока и силоизмерит.ель, связанный со штоком, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения адгезии путем равномерного распределения сдвигающей нагрузки по поверхности полимерного материала, шток выполнен в виде втулки, заполненной легкоплавким материалом, а устройство снабжено связанной с силоизмерителем обоймой, охватывающей втулку, нагревателем, установленным на втулке в полости обоймы, и фиксатором по- , ложения этулки.

/

/

4 /

Фиг.-i

2. I

(Риз.д

I

ЮРедактор В.Ковтун

Pu2.4

Составитель В. Свиридов

Техред Н.Бонкало Корректор М, Шароши

Заказ 4116/41Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

Изобретение относится к испыта- тельной технике, предназначается для измерения адгезии полимерного материала к металлической подложке при сдвиге и позволяет повысить точность измерения адгезии за счет вьтолнения штока в виде набора параллельных - стержней (по первому варианту), либо в виде втулки, заполненный легкоплавким материалом (по второму варианту). При контактировании стержней или легкоплавкого материала с поверхностью полимерного материала осуществляется их плотное прилегание к-этой поверхности, и при сдвиге полимерного материала относительно подложки сдвигающая нагрузка равномерно распределяется по всей плоскости контакта. Плотное прилегание стержней или втулки с легкоплавким материалом к полимерно- му материалу обеспечивается фиксатором, выполненным в виде электромагнита, размещенного в осно вании. Перемещение стержней или втулки осуществляется в обойме. По первому варианту обойма охвачена катушкой с источником напряжения, позволяющей подмагничи- вать стержни и обеспечить их отвод от полимерного материала. По второму варианту втулка охвачена электронагревателем, размещеннь м в полой обойме и позволяющим расплавить легкоплавкий материал во втулке. 2 с. п, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л го 4 tC СЛ