Способ определения липкости материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01N19/04 

С5 4

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения липкости адгезионных материалов и устройствам для их осуществления.

Целью изобретения является повышение точности определения липкости материалов путем обеспечения непрерывного контакта физического маятника с испытуемым материалом.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства, предназначенного для осуществления способа, в состоянии равновесия маятника; на фиг. 2 - то же, при отклонении маятника.

Устройство содержит основание 1 со стойками 2 и 3, держатели 4 подложки испытуемого образца, выполненный в виде коромысла с противовесом 5 и установленный с возможностью колебания на стойке 3 физический маятник 6 в виде полуцилиндра с хвостовиком 7 в центре на плоской поверхности и сменным грузом 8, раз.меш,енным па хвостовике 7, и измеритель 9 параметров колебаний маятника 6,связанный со свободным плечом коромысла.

На плече коромысла, связанном с измерителем 9, выполнены фиксаторы 10 образца, цггок 11 для взаи.модействия с измерителем и упор 12 для фиксации маятника 6 в исходном положении.

На плоской поверхности маятника 6 выполнены фиксаторы 13 для закрепления ис- 1Пз1туемого образца, а на боковых сторонах - штыри 14, предназначенные для взаимодействия с упоро.м 12.

Измеритель 9 параметров колебаний маятника 6 выполнен в виде консольно закрепленной на стойке 3 пластины 15 с тензомет- рическими датчиками 16, выход которых связан с двухкоординатным самогшщушим по- теппиометром модели ПДС-021 М (не показан) .

Кроме того, па стойке 2 выполнен отра- жате.пь 17 колебаний держателя 4, а па основании 1 - регулируе.мые по высоте опоры 18.

Способ осуществляют следующим обра-, зом.

Перед кажды.м испытапием липкости материалов устройство тарируют, для чего проверяют горизонтальность основания 1 и д1,ержателя 4, и при необходимости опорами 18 и балансировочным противовесом 5 доводят их положения до горизонтального. Нри измерении липкости материала к ме- таллич&ской поверхности испытуемый материал наносят либо па цилиндрическую поверхность физического маятника 6, либо на подложку, закрепляемую на держателе 4. При измерении линкости различных мате- риа,:1ов испытуемые материалы, нанесенные па подложки, закрепляют фиксаторами 10 и 13 па держателе 4 и цилиндрической поверхности фпзического маятпика 6. После

закрепления испытуемого материала отклоняют физический .маятник 6 от положения равновесия до введения штырей 14 в упоры 12. Включают измерительный прибор и от- пускают физический маятник 6. Под действием смеппого груза 8, установленного на хвостовике 7, маятник б начинает перекатываться по поверхности испытуемого материала. При этом держатель 4, закрепленный на стойке 3, начинает колебаться и передавать

нагрузку линейного перемещения через шток 11 на пластину 15, а преобразованный сигнал линейного перемещения пластины 15 в электрический сигнал с тензодатчиков 16 поступает на измеритель-самопишущий

потенциометр.

Отю-|онение держателя 4 от положения равновесия регулируется расположением снлош ного груза 8 па хвостовике 7 маятника 6 таким образом, чтобы держатель 4 не касался отражателя 17.

Измеряют не менее трех последовательных значений амплитуд Уо , YI Yz Yj затухающих колебаний маятника 6, начиная с его исходного отклонения, и определяют коэффициент - вязкого трения по фор.муле:

Р 2т1п(у„--у)/(у, .КТ)/Т.

гдегп-масса .маятника;

К-коэффициент сухого трения маятника, К(-Ь- УЬ2-4 ас)/2аТ;

а о , - Зуг - ;

b Y; --Y --2у/ -4у. (V, --Y. ) -2у, (;- -Y. ) + 2у,. :

с 2Yo Y, Y, ---Y.f (Yo ) + Y , (, -Y. ) + );

XjV., -последовательные значения амплитуд затухающих колебаний, начиная с исходного отклонения .маятника;

Т -период колебаний маятника; А (Y -Y. Y, 2v;KT 2у, КТ + кЧ) / ( -Уг).

Но коэффиппента.м вязкого трения уи и сухого трения К сх дят о липкости испытх е мого материала.

Формула изобретения

. Способ определения . ипкости материалов, по которому на образец испытуемого материала воздействуют колебания.ми посредством физического .маятника со сменным грузо.м, измеряют параметры колебаПИЙ и по их изменению судят о липкости, отличающийся те.м, что, с целью повышения точности определепия. маятник выполпяют в виде полуцилиндра с хвостовиком в центре на плоской поверхности и грузом, разме- п.1енным на хвостовике, образец закрепляют

на плоской подложке или на цилиндрической поверхности маятника, а в качестве параметра измеряют не менее трех последовательных амплитуд затухающих колебаний

маятника и определяют коэффициент вязкого трения ио формуле

р 2mln()/(Yi ) /Т,

гдегп-масса маятника;

К-коэффициент сухого трения маятника

К (-Ь-Vb -4ас)/2аТ; а уо-Зу -Зу -YJ; Ь у2-у,2-2у2-4у, (у, -у, )-2у, ( -Y. )+2y,i ;

с , Y, , (YO + Yi + YS ) + Yi-(Y - Y.)+y,My -У, );

YcjYijYijY - последовательные значения амплитуд затухающих колебан-ий, начиная с исходного отютоне- ния маятника; Т -период колебаний маятника;

А (Y/-Y,Y. -2уДТ+2у, KT-f К Т)/ /(2у,у„-у,).

0

5

2. Чтpoйcтвo для определения липкости материа.юн, содержащее физический маятник со сменным грузом, держатель подложки ис11ытуемо о образца и измеритель параметров ко.чебаний маятника, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности определения, физический маятник выполнен в виде-полуцилиндра с хвостовиком в целтре на плоской поверхности и грузом, размещенным на хвостовике, держатель выполнен в виде коромысла, одно плечо которого связано с измерителем, а на другом установлен противовес.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что на цилиндрической поверхности маятника установлены фиксаторы образца.

4.Устройство по ц. 2, отличающееся тем. что на плече коромысла, связанном с измерителем, выполнены фиксаторы образца.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения липкости материалов и позволяет повысить точность определения путем обеспечения непрерывного контакта физического маятника с испытуемым материалом. Физический .маятник 6 выполняют в виде полуцилиндра с хвостовиком 7 в центре на плоской поверхности и сменным грузом 8, размещенным на хвостовике 7. Испытуемый образец материала закрепляют на плоской под ложке или на цилиндрической поверхности маятника 6. Сообщают маятнику 6 колебания, которые передаются на плечо коромысла держателя 4 и консольно закрепленную пластину 15. Сигнал линейного перемещения пластины 15, преобразованный в электрический, с тензометрических датчиков 16 поступает на самопищущий прибор. Измеряют не менее трех последовательных амплитуд затухающих колебаний маятника 6, начиная с исходного его отклонения, и определяют коэффициенты вязкого и сухого трения маятника 6 о поверхность испытуемого материала, по которым судят о липкости испытуемого материала. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 1C (Л