Устройство для контроля качества клеевых соединений многослойных структур Советский патент 1990 года по МПК G01N19/04 

мётизирующее уплотнение 5, охватываю- щ0е мембрану 2, связанный с центром мембраны 2 датчик перемещения контролируемого слоя соединения, выполнен- ный в виде жесткой тарельчатой пружины 6 с хвостовиком 7, двух соосно закрепленных на корпусе 1 сильфонов 8 и 9 и охватывающей сильфоны 8 и 9 10, связанной одной стойкой 11 с хвостовиком 7 тарельчатой пружины 6, взаимодействующий с датчиком и и связанный с второй стойкой 12 ско- бц 10 регистратор 13 и источник 14 сжатого воздуха с двумя пневматичес- манометрическими системами 15 и 16, Система 15 имеет равное нршение площадей входного -и выходного каналов 17 и 18 и сообщена с сильфо- н)эм 8, обращенным к хвостовику 7 та- рельчатой пружины 6, а система 16 .иМеет выходной канал 19 с клапаном 20 и сообщена с сильфоном 9, 1 Тарельчатая пружина 6 выполнена (гофрированной по ее окружности По периметру торца корпуса 1 выполнены изолированные друг от друга полости 21, сообщенные с источником 14 сжато- г|о воздуха. По периметру торца корпуса 1 между его краем и полостями 21 выполнена кольцевая проточка 22 с зазором S . Стойки 1 и 12 скобы 10 подпружинены плоскими пружинами 23 и 24 относительно корпуса 1 „

Кроме того, устройство содержит регулятор 25 давления с сильфонах 8 И 9, регулятор перемещения клапана 20 в виде винтовой пары 26,- кинематичес- связанной с пневматической момент- нрй пружиной 27 и через дроссель 28 Q источником 14 сжатого воздуха,ви регулятор 29 давления в полостях 21.

Устройство работает следующим образом

На поверхность клеевого соединения Многослойной структуры 30 устанавливают в сильфоне 8 начальное давление P , а в сильфоне 9 - давление , , Откачивают воздух системой 4 аакуумирования из подмембранной ПОЛОС ги При этом мембрана 2 прилегает к . контролируемой поверхности и жесткий Центр образует вместе с мембраной и Лтой поверхностью неразъемное соединение . С помощью регулятора 29 давле- иия подают сжатый воздух в полости 21 корпуса 1, который под давлением выходит через зазор S между контролируемой поверхностью клеевого соединения и проточкой 22, создает воздушную подушку и уравновешивает корпус 1. Высота отрыва корпуса 1 от поверхности клеевого соединения не должна превышать предела упругой деформации герметизирующего уплотнения 5, чтобы сжатый воздух не попадал в вакуумную полость корпуса 1. Одновременно через регулятор 25 давления сжатый воздух от источника 14 сжатого воздуха поступает через манометрические системы 1 5 и 1 6 в сильфоны 8 и 9,

Так как давление Р в сильфоне 9 больше давления Р4 в сильфоне 8, скоба 10 перемещается и стойка 11 тянет за собой через хвостовик 7 жесткий центр - тарельчатую пружину 6, которая передает отрывающее усилие на поверхность клеевого соединения Стойка 12 скобы 10 передает отрывающее усилие на регистратор 13, При включении регулятора перемещения подают избыточное давление через дроссель 28 в пневматическую моментную пружину 27, которая разжимается и винтовая пара 26 перемещает клапан 20, перекрывая выходной канал 19 манометрической системы 16, Благодаря равному соотношению площадей -входного 17 и выходного 18 каналов давление в сильфоне 8 остается неизменным, а давление в сильфоне 9 понижается до величины и скоба 10 перемещается в обратную сторону, стойка 11 давит через хвостовик 7 на тарельчатую пружину 6 и прижимается под сжимающим усилием к контролируемой поверхности. При этом кольцевой гофр 3 мембраны 2 позволяет увеличить ход мембраны 2 и тарельчатой пружины 6 без нарушения вакуума на контролируемой поверхности. Изменяя величину давления в сильфонах 8 и 9, обеспечивают знакопеременную, регулируемую по величине нагрузку на контролируемую поверхность клеевого соединения многослойной структуры 30, По окончании испытаний сбрасывают давление в сильфонах 8 и 9 и пружины 23 и 24 возвращают скобу 10 в исходное нейтральное положение. Выполнение тарельчатой пружины 6 гофрированной по ее окружности позволяет легко изменять ее форму в -зависимости от сопрягаемой поверхности контролируемой многослойной структуры 30, Если в процессе контроля упругая деформация контролируемой многослойной

5Ч

структуры 30 превысит величину нагру- жения, то регистратором 13 фиксируется наличие дефекта в клеевом соединении. Если деформация находится в пределах и нарушения целостности соединения не произошло, что свидетельствует о хорошем качестве сцепления слоев клеевого соединения, устройство перемещают на заданный шаг на контролируемой поверхности и повторяют контроль качества многослойной структуры.

Формула изобретения

1 Устройство для контроля качества клеевых соединений многослойных структур, содержащее корпус, размещенную на торце корпуса круглую вакуумную присоску, предназначенную для взаимодействия с контролируемым слоем соединения, систему вакуумиро- вания присоски, герметизирующее уплотнение, охватывающее присоску, связанный с центром присоски датчик перемещения контролируемого слоя соединения и взаимодействующий с ним регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля путем создания знакопеременных регулируемых по величине нагрузок, присоска выполнена в виде мембраны с кольцевым гофром, датчик

451476

выполнен в виде жесткой тарельчатой пружины с хвостовиком, двух соосно закрепленных на корпусе сильфонов

g и охватывающей сильфоны скобы, связанной одной стойкой с хвостовиком тарельчатой пр/жины, а другой - с регистратором, а устройство снабжено источником сжатого воздуха с двумя 10 пневматическими манометрическими системами, одна из которых имеет равное соотношение площадей входного и выходного каналов и сообщена с сильфо- ном, обращенным к хвостовику тарель- 15 чатой пружины, а другая система имеет выходной канал с клапаном и сообщена с вторым сильфоном.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тарельча20 тая пружина гофрированной по ее окружности.

3.Устройство по п. отличающееся тем, что стойки скобы подпружинены относительно корпуса

25 4. Устройство поп„ отличающееся тем, что по периметру торца корпуса выполнены изолированные одна от другой полости, сообщенные с источником сжатого воздуха.

30 5. Устройство по пп. 1и4, отличающееся тем, что по периметру торца корпуса между его краем и полостями выполнена кольцевая проточка,,

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить точность контроля качества клеевых соединений путем создания знакопеременных регулируемых по величине нагрузок. После установки корпуса 1 на поверхность контролируемого клеевого соединения создают под мембраной 2 вакуум. Тарельчатая пружина 6 прижимается к поверхности клеевого соединения многослойной структуры 30. Создают перепад давления P₂*98Р₁ в сильфонах 8, 9 и подают сжатый воздух в полости 21 корпуса 1. Истекающий сжатый воздух через зазор δ создает воздушную подушку между контролируемой поверхностью клеевого соединения и корпусом 1 и уравновешивает корпус 1. Сильфон 9 перемещает скобу 10, а ее стойка 11 тянет хвостовик 7 и тарельчатую пружину 6, и на клеевое соединение действует отрывающая сила. Перемещение скобы 10 через стойку 12 передается на регистратор 13. При уменьшении давления в сильфоне 9 с помощью клапана 20 стойка 11 скобы 10 давит на хвостовик 7 и тарельчатую пружину 6, и на клеевое соединение действует сжимающая сила. Создание знакопеременной нагрузки на контролируемое клеевое соединение позволяет ускорить контроль качества и повысить точность путем учета упругих деформаций в клеевом соединении. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Вид А

фие.З

ФигМ

Фиг. 2

ff.

$,ft

Фиг.у

f,

S.