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

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения адгезионной прочности покрытий.

Известно устройство для определения адгезионной прочности, содержащее подложку с отверстием, перпендикулярный к ней штифт, поворотно-скользящую втулку, насаженную на штифт, обращенные друг к другу поверхности подложки и втулки, на торцах которых нанесено покрытие.

Недостатками данного устройства являются низкая точность измерения нагрузки, действующей на покрытие, невозможность раздельного измерения компонент нагрузки.

Известно устройство для определения прочности сцепления покрытия с основным материалом, содержащее обойму, размещенный заподлицо в ней штифт и скользящую втулку, общий торец которых предназначен для нанесения испытуемого покрытия.

Недостатками данного устройства являются низкая точность определения прочности сцепления и ограниченность его использования при измерении прочности адгезии в трех взаимно расположенных плоскостях (одновременно каждую величину).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения адгезионной прочности покрытий, содержащее опорный цилиндр, охватывающую втулку, подвижный и неподвижный штоки, размещенные внутри втулки торцами друг к другу,

Недостатком этого устройства является низкая точность результатов испытаний и

его ограниченная возможность, вследствие чего оно не позволяет одновременно измерять каждую компоненту нагрузки независимо одна от другой.

Цель изобретения - повышение производительности испытаний.

Для достижения поставленной цели в устройстве для определения адгезионной прочности покрытий, содержащем измери0 тельные элементы, механизм нагружения, связанный с ним шток с конической, плоской и цилиндрической рабочими поверхностями и фланцем, цилиндр с рабочей поверхностью на торце, расположенный со5 осно штоку, втулку с рабочей поверхностью, охватывающей шток, причем рабочие поверхности цилиндра, втулки и кольца предназначены для размещения между ними и рабочими поверхностями штока испытуемого покрытия, шток имеет две цилиндриче0 ские поверхности, разделенные фланцем, коническая рабочая поверхность штока расположена на торце штока, обращенном к цилиндру, плоская - на торце фланца, с той же стороны, а цилиндрическая - на цилинд5 рической поверхности штока по другую сто. рону фланца относительно конической и

плоской рабочих поверхностей, цилиндр

имеет фланец, а его рабочая поверхность

выполнена конической, соответствующей

0 конической рабочей поверхности штока, втулка имеет наружный фланец на торце, а рабочая поверхность втулки выполнена плоской и расположена на ее противоположном торце, рабочая поверхность кольца распо5 ложена на его внутренней цилиндрической поверхности, охватывающей цилиндрическую рабочую поверхность штока, устройство снабжено стаканом, в котором размещены шток, кольцо, втулка, цилиндр и

измерительные элементы, а последние выполнены в виде пьезодатчиков, расположенных соответственно между торцом кольца и дном стакана, между торцом фланца втулки и торцом стакана и между торцом фланца цилиндра и торцом стакана.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для определения адгезионной прочности покрытий, разрез.

Устройство содержит измерительные элементы 1, 2 и 3, механизм нагружения, связанный с ним шток 4 с конической, плоской и цилиндрической рабочими поверхностями и фланцем 5, цилиндр 6 с рабочей поверхностью на торце, расположенный со- осно штоку 4, втулку 7 с рабочей поверхностью, охватывающую шток 4 и цилиндр 6, и кольцо 8 с рабочей поверхностью, охватывающее шток 4, причем рабочие поверхности цилиндра 6, втулки 7 и кольца 8 предназначены для размещения между ними и рабочими поверхностями штока 4 испытуемого покрытия 9,10 и 11, шток 4 имеет две цилиндрические поверхности 12 и 13, разделенные фланцем 5, коническая рабочая поверхность 14 штока 4 расположена на торце штока 4, обращенном к цилиндру 6, плоская - на торце фланца 5, с той же стороны, а цилиндрическая - на цилиндрической поверхности 12 штока 4 по другую сторону фланца 5 относительно конической и плоской рабочих поверхностей, цилиндр 6 имеет фланец 15, а его рабочая поверхность выполнена конической 16, соответствующей конической 14 рабочей поверхности штока 4, втулка 7 имеет наружный фланец 17 на торце, а рабочая поверхность втулки выполнена плоской и расположена на ее противоположном торце, рабочая поверхность кольца 8 расположена на его внутренней цилиндрической поверхности, охватывающей цилиндрическую 12 рабочую поверхность штока 4. Устройство снабжено стаканом 19, в котором размещены шток 4,. кольцо 8, втулка 7, цилиндр 6 и измерительные элементы 1,2 и 3, а .последние выполнены в виде пьезодатчиков, расположенных соответственно между торцом кольца 8 и дном стакана 19, между торцом фланца 17 втулки 7 и торцом стакана 19, и между торцом фланца 15 цилиндра 6 и торцом стакана 19.

Устройство работает следующим образом.

В полости стакана 19 на его дне и верхней части в кольцевых углублениях закрепляют пьезодатчики 1,2 и 3, которые электрически соединены с измерительным прибором, регистрирующим сигнал с пьезо- элементов, соответствующий величине усилия, действующего на адгезив, соединяющий две параллельные рабочие поверхности элементов устройства.

После заполнения полостей между рабочими поверхностями кольца 8 цилиндрической поверхностью 12 штока 4 адгезивом 11, плоской поверхности втулки 7, обращенной к плоской поверхности торца фланца 5, адгезивом 10 конические поверхности 14 и

0 16 соответственно торцов штока 4 и цилиндра 6 - адгезивом 9. Вещество адгезива подвергается технологической обработке. Вещество адгезива подается через канал 21. После технологической обработки адге5 зива соединенные между собой рабочие поверхности, элементы устройства размещают в полости стакана 19 так, чтобы один из торцов втулки 8 взаимодействовал с пьезодатчиком 3, торец фланца 17 втулки

0 7 - с пьезодатчиком 2, а торец фланца 15 цилиндра 6 - с пьезодатчиком 1. Затем устройство устанавливают в захваты испытательной машины. Одну из тяг закрепляют с помощью резьбы 20 в осевом отверстии

5 штока 4 и производят нагружение.

При действии внешней силы нагрузка через тягу передается штоку 4, который воздействует на адгезионные соединения 9, 10 и 11. Взаимодействие торцов кольца 8,

0 фланцев 5 и 17 передает усилие на пьезодатчики соответственно 1,2 и 3, которое регистрируется прибором, а затем определяют адгезионную прочность покрытий, каждой компоненты напряжений.

5 Изобретение позволяет увеличить производительность испытаний за счет применения пьезодатчиков, обеспечивающих измерение каждой компоненты напряжений одновременно при одном испытании.

0.

Формула изобрете-ния Устройство для определения адгезионной п рочности покрытий, содержащее изме- рительные элементы, механизм

5 нагружения, связанный с ним шток с конической, плоской и цилиндрической рабочими поверхностями и фланцем, цилиндр с рабочей поверхностью на торце, расположенный соосно штоку, втулку с рабочей по0 верхностью, охватывающую шток и цилиндр, и кольцо с рабочей поверхностью, охватывающее шток, причем рабочие поверхности цилиндра, втулки и кольца предназначены для размещения между ними и

5 рабочими поверхностями штока испытуемого покрытия, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности испытаний, шток имеет две цилиндрические поверхности, разделенные фланцем, коническая рабочая поверхность штока расположена на торце штока, обращенном к цилиндру, плоская - на торце фланца с той же стороны, а цилиндрическая - на цилиндрической поверхности штока по другую сторону фланца относительно конической и плоской рабочих поверхностей, цилиндр имеет фланец, а его рабочая поверхность выполнена конической, соответствующей конической рабочей поверхности штока, втулка имеет наружный фланец на торце, а рабочая поверхность втулки выполнена плоской и расположена на ее противополож0

ном торце, рабочая поверхность кольца расположена на его внутренней цилиндрической поверхности, охватывающей цилиндрическую рабочую поверхность штока, устройство снабжено стаканом, в котором размещены шток, кольцо, втулка, цилиндр и измерительные элементы, а последние выполнены в виде пьезодатчиков, расположенных соответственно между торцом кольца и дном стакана, между торцом фланца втулки и торцом стакана и между торцом фланца цилиндра и торцом стакана.