Прибор для измерения внутренних напряжений в покрытиях Советский патент 1976 года по МПК G01N3/20 G01B5/30 

1

Изобретение относится к технике исследований физических свойств материалов и предиазначено для измерения внутренних напряжений, возникающих в полимерных, лакокрасочных и других покрытиях при их нанесении на жесткую поверхность.

Известны приборы для измерения внутренних напряжений в покрытиях.

В этих приборах о величине напряжений судят по силе, необходимой для возвращения изогнувшегося конца консольно закрепленного образца с покрытием в исходное положение. Они содержат основание, держатель для образца и измерительный узел для возвращения конца образца в исходное полол ение 1, 2. Однако уравновещивающий момент неравномерен по длине образца, что пе позволяет достигнуть полного уравновешивания внутренних напряжений.

Наиболее близким техническим решением является прибор для измерения внутренних напряжений в покрытиях, содержащий основание, установленные на нем держатель для консольного закрепления плоского металлического образца с покрытием и механизм для задания известной пары поперечных образцу сил, уравновешивающих внутренние напряжения, а также индикатор равновесия. При этом механизм для задания известной пары поперечных образцу сил и индикатор равновесия

выполнены в виде четырех микровиитов и тепзорезисторных динамометров, включенных в мостовую схему 3. Однако этот прибор имеет сложную конструкцию, которая рассчитана на измерение внутренних напряжений любого знака, тогда .как в условиях заводских лабораторий знак возникающих в покрытиях напряжений обычно известен.

Цель изобретения - упрощение конструкции прибора для измерения внутренних напряжений. Для этого механизм для задания известной пары поперечных образцу сил выполнен в виде двух электрически изолированных от основания регулируемых упоров, например микровинтов, расположенных па разных расстояниях от держателя, перпендикулярно плоскости закрепления образца по одну сторону от нее, и нагружающего узла с динамометром, расположенного по другую сторону от плоскости закрепления образца, создающего и измеряющего силу по оси наиболее удаленного

от держателя упора. Индикатор равновесия состоит из двух сигнальных лампочек, электрически соединенных каждая одним концом с одним регулируемым упором, и из источника тока, присоединенного к основанию и другим

концам лампочек.

Конструкция предлагаемого прибора представлена на чертеже.

Прибор для измерения внутренних напряжений в покрытиях содержит основание 1 и съемный держатель 2 для консольного закрепления плоского металлического образца 3 с покрытием. Причем конструкция соединения съемного держателя с основанием обеспечивает постоянство их взаимного расположения при повторных установках, например с помощью конических поверхностей.

Кроме того, на основании 1 закреплены: механизм для задания пары поперечных образцу сил, включающий два микрометрических упора 4 и 5, установленных в изоляционных втулках 6, и нагружающий узел, включающий микровинт 7 для перемещения динамометра 8 по направляющим 9.

Прибор имеет индикатор равновесия, в который входят сигнальные лампочки 10 и 11, электрически соединенные с микрометрическими упорами 4 и 5, а также источник тока 12, присоединенный к основанию и лампочкам.

Прибор работает следующим образом.

Испытываемый образец 3 закрепляется в держателе 2, последний устанавливается на основании 1. Вращением микрометрических упоров 4 и 5 добиваются соприкосновения их с образцом 3, при этом момент касания будет отмечен загоранием сигнальных лампочек 10 и 11. Динамометр 8 в это время быть отведен на некоторое расстояние от образца 3. Далее держатель 2 вместе с образцом 3 вынимается и на поверхность образца наносится покрытие таким образом, чтобы последующий изгиб образца от внутренних напряжений в покрытиях происходил навстречу динамометру 8.

После заданной выдержки покрытия держатель 2 вместе с образцом 3 и покрытием устанавливают в основание 1 в первоначальное положение. После полимеризации внутренние напряжения в покрытии изогнут подложку, и для возвращения ее в исходное положение потребуется некоторый постоянный по длине покрытия изгибающий момент. Этот момент создается парой сил, одна из которых действует на образец 3 при перемещении динамометра 8 микрометрическим винтом 7 по направляющим 9, а другая является реакцией

регулируемого упора 4. Возвращение образца 3 в исходное положение будет отмечено загоранием сигнальных лампочек 10 и И.

Зная усилие, возникающее на динамометре 8 в момент загорания лампочки 10, и расстояние между упорами 4 и 5, можно определить восстанавливающий изгибающий момент, а по нему вычислить внутренние напряжения в покрытии по известным зависимостям. Простота конструкции удешевляет изготовление предлагаемого прибора и облегчает его использование в заводских лабораториях за счет упрощения техники измерений.

Формула изобретения

Прибор для измерения внутренних напряжений в покрытиях, содержащий основание, установленные на нем держатель для консольного закрепления плоского металлического образца с покрытием и механизм для задания пары поперечных образцу сил, уравновешивающих внутренние напряжения, а также индикатор равновесия, отличающийся

тем, что, с целью упрощения конструкции прибора, мехапизм для задания уравновешивающей пары сил выполпен в виде двух электрически изолировапных от основания регулируемых упоров, например микровинтов, расположенных на разных расстояниях от держателя перпендикулярно плоскости закрепления образца по одну сторону от нее, и нагружающего узла с динамометром, расположенного по другую сторону от плоскости закрепления образца, создающего и измеряющего силу по оси наиболее удаленного от держателя упора, а индикатор равновесия состоит из двух сигнальных лампочек, электрически соединенных каждая одним концом с регулируемым упором, и из источника тока, присоединенного к основанию и другим концам лампочек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Попека М. Я. Внутренние напряжения электрически осаждаемых металлов, Новосибирск, 1966, с.И (аналог).

2. Авторское свидетельство № 359502, G 01В 5/30, 06.10.1970 (аналог).

3. Авторское свидетельство № 464219, Q OIL 1/22, 31.12.1971 (прототип).