Устройство для определения адгезионной прочности покрытия Советский патент 1992 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится ic испытательной технике при изучении физико-механических свойств покрытий и может быть использовано, например, при исследовании адгезии расплавленных минеральных удобрений, полимеров и т.п. к подложке.

Адгезионная прочность покрытия на отрыв или сдвиг определяется по известной формуле

t7 |,

где а - прочность сцепления, кН/м ;

Р - усилие, необходимое на отрыв или сдвиг, кН;

S - отрываемая или сдвигаемая площадь покрытия, м ,

Поэтому для определения адгезионной прочности необходимо, чтобы площадь отрыва во время опыта оставалась постоянной, а усилие было затрачено только на преодоление прочности сцепления.

Известно устройство для определения прочности сцепления покрытия с подложкой, в котором на подложку, имеющую центрирующее отверстие, устанавливается обойма с коническим отверстием, обращенным меньшим основанием к подложке. В центрирующее отверстие подложки вставлен стержень с конической головкой, больший диаметр которой на ходится на подложке. Обойма и .стержень жестко связаны с нагружателем. Отрывное усилие прикладывается к подложке, т.е. подложка подвижна.

Это устройство имеет следующие недостатки: сложность конструкции и множество деталей; возможность деформации покрытия, возникновение дополнительных сил трения между обоймой, подложкой и центрирующим штифтом стержня, что понижает точность измерения адгезии; большая трудоемкость при подготовке к проведению опытов.

Известно также устройство для определения адгезии, состоящее из стакана, жестко соединенного с основанием (столом). Стакан заполняется исследуемым материалом. Сверху на него помещается диск диаметром меньше, чем диаметр стакана. С помощью тяги диск соединяется с наружным устройством.

Недостаток известного устройства заключается в том, что между диском и стаканом возникают дополнительные силы трения из-за неточности установки диска или попадания материала в зазор между стенкой стакана и диском, что снижает неточность определения адгезии. При испытании, например, расплавленных минеральных удобрений возможно утрпание

диска в материале с теми же последствиями.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение трудоемкости

при работе с устройством.

Поставленная цель достигается тем, что устройстве, включающемоснование и соединенную жестко с ним гюдложку, на которой установлена камера, заполняемая

испытуемым материалом, верх которой накрыт диском, камера выполнена в виде свободно установленной на подложке обоймы, в верхней части которой для свободной посадки диска выполнен паз.

На фиг.1 изображено устройство в сборе; на фиг.2 - то же, подготовленное к испытанию.

Устройство состоит из основания (стола) 1, с которым жестко соединяется подложка 2. На подложку свободно устанавливается камера 3 в виде кольцевой обоймы, в торце которой сделан паз. Диа-. метр паза больше диаметра диска 4, а глубина его равна толщине диска. Поэтому

между камерой и диском образуется кольцевой зазор 5, который заполняется испытуемым материалом 6. Подложку 2 и диск 4 изготавливают из однородного материала. Диск через тягу 7 соединяется с нагружателем (не показан), который создает отрывающее усилие Р испытуемого материала 6 от подложки 2.

Устройство работает следующим образом.

Камеру 3 заполняют испытуемым материалом 6, например расплавленными минеральными удобрениями, так, чтобы камера была заполнена до паза. При этом материала в камере окажется больше за счет мениска, образуемого силами поверхностного натяжения. Устанавливают диск 4 в паз до упора. При этом часть материала вытесняется в кольцевой зазор 5.

После кристаллизации минеральных

удобрений (отвердения другого материала) между подложкой 2, диском 4 и испытуемым материалом (минеральными удобрениями) возникает адгезия.

8 отличие от прототипа в предлагаемом устройстве при прикладывании к тяге 7 отрывающей нагрузки диск А с камерой 3 тделяются от подложки 2. Чтобы пространство между диском и камерой не раскрывэлось должно быть соблюдено условие

die- d2 dz -di. где (JK - диаметр паза, м; d2 - диаметр диска, м; di - диаметр внутренней поверхности обоймы, м.

Из этого условия определяется выбо(э значения.

Формула изобрете ни я Устройство для определения адгезионной прочности покрытия, содержащее основание, закрепленную на нем подложку, установленную на ней камеру, предназначенную для заполнения материалом покрытия, установленный на камере диск и узел нагружения, связанный с диском, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний, камера выполнена в виде кольцевой обоймы, диск установлен на ее торце, на этом торце выполнен паз, глубина которого равна высоте диска, а диаметр бк выбран из условия dK 2d2-di, где d2.di - диаметры соответственно диска и внутренней поверхности обоймы, а подложка и диск выполнены из одного материала.

Изобретение относится к испытательной технике при изучении свойств покрытий. Целью изобретения является снижение трудоемкости при испытаниях. Камера 3 выполнена в виде свободно установленной на подложке 2 обоймы, на торце выполнен паз для установки диска 4 с глубиной, равной высоте диска, а диаметр выбран из условия dK=2d2-d 1. где d2 и dt - диаметры соответственно диска и внутренней поверхности обоймы, подложка и диск выполнены из одного материала. 2 ил.-xjva»»^W^/y/////////////A^////^//^^^<^XIОШе.7

шл

I i

у

I

Фиг. 2