Устройство для определения прочности сцепления слоистых материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ СЛОИСШХ МАТЕРИАЛОВ ПО авт.св. 838536, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения , оно снабжено жестко связанным с одной из решеток акустическим датчиком , соединенными с ним и между собой измерителем скорости распространения ультразвуковых колебаний и блоком управления давлением в камере . уГ Sete/iyjfftHCfy MOCfft uttuyyflHffy I I MWtfin le acmertHtiy е л агв9о taj«

„„SU„„1027587 A

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3{5П G 01,й 19/04 jG 01 и 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР, Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ к Йиуреа уг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 838536 (21) 3411830/25-28 (22) 16.03..82 (46) 07.07.83. Бюл. М 25 (72) A.Ñ.Càáàåâ, К.К.Мороз и Т.A.Сабаева (71) Ростовский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет и Ростовский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (53) 620,179.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 838536, кл. G 01 N 19/04, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ НАТЕРИАЛОВ по авт. св. 9 838536, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено жестко связанным с одной из решеток акустическим датчиком, соединенными с ним и между собой измерителем скорости распространения ультразвуковых колебаний и блоком управления давлением в камере.

1027587

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к устройствам для определения прочности сцепления слоистых материалов. .Известно устройство для определения прочности сцепления слоистых материалов,.содержащее камеру давления, размещенные в ней с возможностью перемещения два-вакуумных при-. соса, установленные соосно и размещаемые оппозитно относительно испытуемого образца, и механизм приложения растягивамщей нагрузки к вакуумным присосам, мембрану и закрепленный на ней в центре диск с отверстием, камера давления выполнена в виде полого стакана, со стороны дна которого жестко закреплен один из вакуумных присосов, другой вакуумный присос размещен на мембране, а последняя закрывает стакан. Кроме того, устройство для определения прочности сцепления слоистых материалов содержит устанавливаемые между вакуумными присосами жесткие решетки для размещения между ними испытуемых образцов (1 J.

Недостатком этого устройства является низкая точность определения прочности сцепления при испытанияк.

В0-первых, применяемые механические средства измерения давления имеют низкий класс точности, например образцовые манометры типа МΠ— класс точности 0,4%.

Во-вторых, в силу специфики известного устройства при испытании измеряется только давление сжатого газа, соответствующее полному разрушению образца (адгеэионного слоя), хотя процесс разрушения — образования трещин, локальных разрывов — начался при более низком давлении.

Процесс разрушения адгезионного слоя происходит не по всей площади одновременно, а носит характер развивающегося во времени и по площади процесса и нри хрупком, и при вязкопластическом виде разрушения, причем последний присущ практически всем полимерам.

О локальных дефектах, трещинах, необходимо знать при испытании материалов, используемых, например, в конструкциях герметиэирующих элементов.

Цель изобретения — повышение точности определения прочности сцепления слоистых материалов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения прочности сцепления слоистых материалов, содержащее камеру давления, размещенные в ней с возможностью перемещения два вакуумных присоса, установленные соосно и размещаемые оппоэитно относительно испытуемого образца, и механизм приложения рас5

65 тягивающей нагрузки к вакуумным присосам, а также мембрану и закрепленный на ней в центре диск с отверстием, камера давления выполнена в виде полого стакана, со стороны дна

f которого жестко закреплен один иэ вакуумных присосов, другой вакуумный присос размещен на мембране, а последняя закрывает стакан, а также содержащее устанавливаемые между вакуумными присосами жесткие решетки, для размещения между ними испытуемых образцов, снабжено. жестко связанным с одной из .решеток акустическим датчиком, соединенными с ним между собой измерителем скорости распространения ультразвуковых колебаний и блоком управления давлением в камере.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

УстрОйство для определения прочности сцепления слоистых материалов содержит камеру 1 давления, размещенные в ней с возможностью перемещения два вакуумных присоса 2 и 3, установленные соосно,механизм 4 приложения растягивающей нагрузки к вакуумным присосам 2 и 3; а также мембрану 5 и закрепленный на ней в центре диск б с отверстием. Кроме того, устройство для определения прочности сцепления слоистых материалов содержит устанавливаемые между вакуумными присосами 2 и 3 жесткие решетки 7 и 8, жестко связанные с решеткой 7, акустический датчик 9, соединенные с ним и между собой измеритель 10 скорости распространения ультразвуковых колебаний и блок 11 управления давлением в камере 1, а также запорный клапан 12 и редуктор 13.

Устройство работает следующим образом.

Образец 14 устанавливают между жесткими решетками 7 и 8, в плоскостях вакуумных присосов 2 и 3 создают раэряжение, включают измеритель 10 скорости распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) и повышают давление сжатого газа в камере давления, причем необходимую скорость изменения давления устанавливают редуктором 13. Давление газа, воздействуя на мембрану 5 через вакуумный присос 2, передает растя-гивающее усилие образцу 14 ° При некотором значении давления в образце 1.4 (в его адгеэионном слое) возникает локальный дефект-трещина, появление которой сопровождается возникновением в образце 14 ультразвукового колебания, которое воспринимается акустическим датчиком 9 преобразуется им в электрический сигнал, и регистрируется блоком 11 управления. Блок 11 управления .выдает

1027587

Составитель,Р.Восканян

Редактор Ю.Середа ТехредС.Мигунова Корректор В. Бутяга

Заказ 4729/47 Тираж 873 . Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 команду измерителю 10 скорости УЗК на прекращение измерений и запорному клапану 12 на закрытие. Тем са.ьым обеспечивается прекращение изменения давления в камере l. и, как следствие, прекращается растяжение образца 14. Последнее измеренное значение скорости УЗК соответствует давлению сжатого газа в камере 1,. приведшего к образованию трещины в адгезионном слое образца 14. Для определения величины давления используется зависимость скорости распространения УЗК в среде сжатого газа от давления.

При включении измерителя 10 скорости распространения УЗК акустический датчик 9 излучает импульсы УЗК .определенной форьы и длительности, которые отражаются от параллельной поверхности диска 6 и воспринимаются акустическим-датчиком 9. При эхосигнале от начавшегося разрушения в изделии 14- возникает акустический сигнал, параметры которого (длительность, амплитуда или спектр) отличаются от зондирующего сигнала. Этот сигнал воспринимается акустическим. датчиком 9 и, преббразованный в электрический,: принимается блоком 11 управления, после чего им выдается команда на прекращение измерения и изменения давления °

Таким образом, благодаря нзмере15 нию скорости распространения УЗК с помощью акустического датчика повышается точность определения прочности сцепления сложных материалов.