Устройство для исследования адгезионных свойств порошковых материалов Советский патент 1989 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для исследования адгезионных свойств порошковых материалов.

Целью изобретения является повышение достоверности исследования адгезионных свойств порошкового материала, нанесенного на подложку, путем учета влияния на соединение температурного поля, а также повьше- ние точности определения адгезионной прочности путем обеспечения приложения к соединению равномерной отрывающей нагрузки.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая блок-схема,

Устройство содержит станину 1, два держателя, один, из которых выполнен в виде цилиндрической рамки 2 с целлофановым дном 3, а второй в виде стакана 4 из теплоизоляционного материала, разделенного на две полости 5 и 6 перегородкой 7, параллельной его дну 8, и двух штуцеров 9 и 10 для подвода теплоносителя в ПОЛОСТЬ 6, образованную дном 8 и перегородкой 7. Кроме того, устройство содержит измеритель нагрузки, выполненный в виде связанного с цилиндрической рамой 2 пружинного динамометра 11-с экраном 12 и закрепленных на станине 1 по разные стороны от динамометра 11 фотодатчика 13 и источника 14 света, и нагружатель, выполненный в виде реверсивного электродвигателя 15 и связанной с ним и дном 8 стакана 4 механической передачи 16 винт-гайка.

Устройство также содержит направляющие 17 перемещения механической передачи 16, стрелку 18, закрепленную на динамометре 11, и шкалу 19.

Подключение электродвигателя Д и осветительной лампы Л к напряжению сети переменного тока осуществляется через кнопку К, конденсатор С и двухполюсный переключатель П1, служащий для переключения вращения ро- тора двигателя в обратную сторону. Секундомер ЭС подключается к сети через нормально разомкнутые контакты реле К„Р2, катушка которого последовательно включена в цепь фотодат- чика и кнопки К2., шунтируемой второй парой нормально разомкнутых контактов КкР1. Контакты реле КцР2 образуют вторичную электрическую цепь

0

5

0

0 5

5

0

5

фотодатчика и секундомера, предназначенную для предотвращения ложных включений последнего вследствие колебательного движения подвижного указателя динамометра с экраном после отрыва цилиндрической рамки с целлофановым дном от пластмассовой подложки.

Устройство работает следующим образом.

Переключатель П1 устанавливают в положение Верх, нажатием кнопки К1 механическая передача 16 винт- гайка перемещает стакан 4 в верхнее крайнее положение.

В полости 5 на перегородке 7 закрепляют с помлщью клея БФ-2 подложку 20, .изготовленную из этакрила и имитирующую зубной протез.

Затем на сухую по дложку 20 мерником наносят исследуемый порошковый материал из расчета 1,2 мг на 1 см, , который равномерным слоем распределяют по всей поверхности подложки 20. На полученный тонкий слой порошкового материала накладывают цилиндрическую рамку 2 с целлофановым дном 3, предварительно смоченным в воде. Внутри рамки 2 на целлофановом дне 3 размещают груз ( кг) на 5 мин для обеспечения равномерного начального приклеивания. По истечении 5 мин груз снимают, а целлофановую рамку при помощи проволочного подвеса крепят к стрелке 18 пружинного динамометра 11. В полость 6 стакана 4 через штуцбра 9 и 10 подают теплоноситель, например нагретую до заданной температуры воду. Нагревание подложки 20 со стороны полости 6 и ее размещение в открытой с одной стороны полости 5 стакана 4 позволяет имитировать температуру слизистой оболочки полости рта Измерение заданной температуры в интервале от 5 до осуществляют ультракриоститом типа МК-70, а в интервале от 30 до .-50°С термостатом U 8.

Переключатель П1 устанавливают в положение Вниз и одновременно нажимают кнопки К1 и К2. При этом замыкается цепь реверсивного двигателя 15, который равномерно перемещает стакан 4 вместе с подложкой 20 и рамкой 2 вертикально вниз. Цилиндрическая рамка 2 за счет силы сцепления целлофанового дна 3 с пластмассовой подложкой 20 через гелевую прослойку набухшего порошкового на

териала опускается и вызывает растяжение пружины динамометра 11. Растяжение пружины сопровождается одновременным смещением непрозрачного экрана 12 вниз относительно фотодатчика 13 и стрелки 18 относительно шкалы 19. Активная зона фотосопротивления засвечивается от источника 14 света, его внутреннее сопротивление уменьшается и происходит замыкание цепи катушки электрореле Р. Нормально разомкнутые контакты реле KpPI, К„Р2 замыкаются и включается секундомер ЭС. После пуска секундомера кнопка К2 отжимается При этом цепь катушки Р не размыкается, так как кнопка К2 зашунтирова на замкнутыми контактами КнР1. С момента пуска секундомера ЭС дальнейшее перемещение стакана 4 вызывает линейное растяжение пружины динамометра 11, которое пропорционально силе сцепления пластмассовой подложки 20 с целлофановым дном 3 цилиндрической рамки 2. При растяжении пржины динамометра 11 до величины сил равной произведению адгезионной проности на площадь контакта целлофанового дна 3 цилиндрической рамки 2 с пластмассовой подложкой 20, цилинрическая рамка 2 отрывается от подлки 20 и под действием возвращающей силы пружины динамометра 11 возвращается в исходное состояние. Фотодачик 13 вновь закрывается непрозрачным экраном 12 и цепь катушки реле обесточивается. Направляющие 17 обепечивают строго осевое перемещение стакана 4 относительно станины 1. Контакты К„Р2 размыкаются и секундомер ЭС выключается. По показаниям секундомера определяют силу F натяжения пружины динамометра 11 в момент отрыва цилиндрической рамки 2 от пластмассовой подложки 20 по формуле

F K-V

-t-F

о I

де К - коэффициент жесткости пружины динамометра;

t ictivctncl

- скорость перемещения стакана} 50 винт - гайка.

3.Устройс чающеес повышения точ гружатель вып ного двигател ArtOM стакана

t - время, отсчитьгоаемое по секундомеру;FO - начальная сила натяжения

пружины динамометра в момент пуска секундомера. Адгезионную прочность порошкового материала определяют по силе натяжения пружины динамометра и площади контакта целлофанового дна с подложкой по известной формуле.

15

ЗО

20

25

35

40

vpi t ictivctncl

0 винт - гайка.

Формула изобретения

1 о Устройство для исследования адгезионных свойств порошковых материалов, нанесенньк на подложку, содержащее станину, два держателя, один из которых выполнен в виде цилиндрической рамки с целлофановым дном, предназначенным для контактирования с порошковым материалом,связанный с одним из держателей нагружа- тель и измеритель нагрузки, отличающееся тем, что, с целью по- вьш1ения достоверности исследования путем учета влияния температурного поля другой держатель выполнен в виде цилиндрического стакана из теплоизоляционного материала, разделенного на две полости перегородкой, параллельной его дну и предназначенной для закрепления на ней подложки, и двух штуцеров для подвода теплоносителя в полость, образованную дном и перегородкой.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью пьвьш1ения точности определения, измеритель нагрузки выполнен в виде связанного с цилиндрической рамкой пружинного динамометра с экраном и закрепленных на станине по разные стороны от динамометра фотодатчика и источника света.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, на- гружатель выполнен в виде реверсивного двигателя и связанной с ним и ArtOM стакана механической передачи

K2J. VSl

LO

КнР1

Изобретение относится к ис1шта- тельной технике, предназначено для исследования адгезионных свойств порошковых материалов и позволяет повысить достоверность путем учета влияния на соединение температурного поля, а также повысить точность определения адгезионной прочности путем /////////////////////////////////////////Л обеспечения приложения к соединению равномерной отрьшающей нагрузки. Держатель подложек 20 выполнен в виде цилиндрического стакана 4 из теплоизоляционного материала, разделенного на две полости 5 и 6 перегородкой 7, параллельно его дну 8, и двух штуцеров 9 и 10 для подвода теплоносителя в полость 6, .Нагревание под-, ложки 20 со стороны полости 6 и ее размещение в открытой с одной стороны полости 5 стакана 4 позволяет имитировать температуру слизистой оболочки полости рта. Пружинный динамометр 11 и механическая передача 16 винт-гайка обеспечивают предварительное натяжение в зоне контакта целлофанового дна с порошковым материалом подложки 20, Момент отрыва целлофанового дна 3 фиксируют фотодатчиком 13. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л а 41) а ltut.1

Kfii

0 220 В