CS259316B1 - Zařízení ke zkouiení soudržnosti dvou vrstev složeného materiálu - Google Patents

Abstract

Zařízení je určeno k měření soudržnosti krycí vrstvy zkušebního tělesa na vrstvě základní. Po zavedení tělesa mezi navíjecí a opěrný válec dochází působením momentu vnější síly k odtrhávání tenké vrstvy a uvolněný pásek je plynule odtahován přes navíjecí buben pohyblivou čelistí stroje. S navíjením pásku je vázáno valení navíjecího válce po rovině zkušebního tělesa. Tlak na zkušební těleso mezi válci se řídí nastavením tlačných pružin a dá se zrušit aretační pákou.

Description

Vynález se týká zařízení ke zkoušení soudržnosti dvou vrstev složeného materiálu. Základní vrstva materiálu bývá kovová nebo nekovová, rovinná čí klenutá. Materiál vrchní, krycí vrstvy, má rozdílné fyzikální nebo chemické vlastnosti, podle podmínek použití, viz např. zabezpečování dálkových podzemních potrubí na ropu, plyn, vodu nebo izolační povlaky, krycí materiály v bytové technice a j.

K určování soudržnosti vrstev slouží určité mechanické zkoušky. V naší i cizí praxi se užívají dva způsoby zkoušení. Při jednom se zkušební těleso ve tvaru pásku upevní na plášt válce s vodorovnou osou. Válec je součástí zkušebního zařízení, které je při zkoušce uchyceno v horní, nepohyblivé čelisti trhacího stroje.

Síla, kterou se zatíží konec pásku vrchní vrstvy, působí jeho postupné odtrhávání při současném navíjení na válcovou plochu. Soudržnost obou vrstev se posuzuje podle střední hodnoty zatěžující síly, která působila na určité délce pásku, přepočítané na jednotku jeho šířky. Popsaný způsob zkoušení je podstatou německé normy DIN 53 295 z roku 1962 a americké normy ASTM-Dl 781-60T.

Druhý způsob zkoušení soudržnosti, který se nazývá odlupování, je naznačen na obr. 1. Zkušební těleso je uchyceno v horní nehybné čelisti trhacího stroje. Síla P, vyvozená pohyblivou čelistí, působí na zahnutý konec pásku krycí vrstvy a postupně ho odtrhává. I zde se soudržnost vrstev posuzuje střední hodnotou síly P, která působila na délce 1θ, vztaženou na jednotku šířky “pásku. Síla P je výslednicí dvou složek, Pj a Pj· Složka překonává momentem Pj.p soudržnost vrstev a o její velikosti rozhoduje dokonalost spojení vrstev. Tato složka je tedy skutečným měřítkem soudržnosti. Složka Pj je závislá na fyzikálních a mechanických vlastnostech materiálu pásku a na parametrech jeho ohýbání, t.j . především na poměrném prodloužení vláken (s/rj. Deformační práce této složky roste s hodnotou modulu E a poměru (s/r), tj. při dané tlouštce £ s klesajícím poloměrem r.

Vzájemnou velikost obou složek nelze při uspořádání podle obr. 1 určit. Při odlupování pásku o délce 1 hodnota síly P kolísá o í 15 až - 20 % kolem střední hodnoty. Toto kolísání ovlivňuje složka P₇ podstatně víc než složka P^. Při zkoušení způsobem podle obr. 1 nejsou dány podmínky pro to, aby byla poměrná velikost složky Pj podstatně menší než je složka a aby byla při určitých zkouškách stálá a zjistitelná. Zkoušení způsobem podle obr. 1 je značně nepřesné, nedává reprodukovatelné výsledky a skutečnou soudržnost vrstev neurčuje. Zkoušení bývá doprovázeno rušivými jevy na podélných okrajích pásku, které jsou vyvolávány tím, že se pásek neodtrhává po celé šířce současně a rovnoměrně.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k volně otočnému navíjecímu válci uloženému pomoci hřídele a táhel ve štítech je například pomocí pružin připojen opěrný válec pro přitlačováni adherendu, přičemž ve štítech jsou také uloženy vclně otočné naváděcí válce.

Nový způsob zkoušeni na odpovídajícím zařízení má následující výhody. Dovoluje zkoušet soudržnost vrstev na poddajném i nepoddajném materiálu základním za normální, zvýšené i snížené teploty. Snižuje práci vynaloženou na deformaci pásku na minimum, jehož hodnota je při určité zkoušce stálá a zjistitelná. Zkoušky soudržnosti na určitých tělesech dávají reprodukova telné výsledky, jak co do průběhu zatěžující síly na zkušební délce, tak i co do její střední hodnoty.

Oddělování krycí vrstvy je po šířce pásku rovnoměrné, bez rušivých vlivů při okrajích zkušebního tělesa. Způsob zkoušení i příslušné zařízení lze beze změny použít i pro statické zkoušky za působení stálé zátěžné síly.

Zařízení podle vynálezu je znázorněno v nárysu a bokorysu na obr. 2 a lze ho použit v uspořádání podle obr, 3. Navíjecí válec 1, je prostřednictvím hřídele a táhel 2 otočně uložen ve štítech 2 ^a pružinami ji dotlačován k opěrnému válci j>, otočně uloženém rovněž ve štítech 3.

Aretační pákou Ί_ se navíjecí válec 1. oddálí od válce 2· Při zkoušení se část krycí vrstvy zkušebního tělesa odtrhne a připraví k navíjení na válec i tak, že se prodlužovacím elementem napojí na jednu čelist trhacího stroje. Uvolněná část základní vrstvy se upne do druhé čelisti stroje. Po zařazení hnacího mechanismu stroje dojde při určité rychlosti posuvu čelisti k odtrhávání (odlupování) krycí vrstvy, která je ve tvaru ohebného pásku odtahována přes navíjecí válec i silou hnací čelisti stroje. Tato síla je průběžně zaznamenávána .

Zařízení podle vynálezu se uplatní v laboratořích podniků, které vyrábějí polotovary krycích vrstev nebo prostředky k jejich nanášení. Další uplatnění očekávat ve zkušebnách státních i průmyslových při hodnoceni postupů při výrobě vrstvených materiálů a látek k tomu potřebných.

Claims (2)

1. Zařízení ke zkoušení soudržnosti dvou vrstev složeného materiálu, sestávající z navíjecího válce vyznačující se tím, že k volně otočnému navíjecímu válci (1), uloženému pomocí hřídele a táhel (2) ve štítech (3), je například pomoci pružin (4) připojen opěrný válec (5) pro přitlačování adherendu, přičemž ve štítech (3) jsou dále uloženy volné otočné naváděcí válce (6).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že na hřídeli navíjecího válce (1) je uložena aretační páka (7), pro oddálení navíjecího válce (1) od opěrného válce (5).