УСТАНОВКА ДЛЯ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ПОКРЫТИЙ

Заявляемое техническое решение относится к испытательной технике, в частности к установкам, позволяющим проводить микромеханические испытания тонких образцов материалов (пленок, фольг, покрытий и т.п.) при растяжении.
Известно устройство для микромеханических испытаний, содержащее основание, испытуемый образец, закрепленный в зажимах, один из которых соединен со средством для создания в образце усилия растяжения, а другой с силоизмерителем, состоящим из силоизмерительной скобы и стрелочного индикатора часового типа /RU 58708 U1, МПК 8 G01N 3/08, опубл. 27.11.2008/.
К причине, препятствующей достижению заявляемого технического результата относится то, что в известном устройстве не обеспечивается плавности приложения нагрузки, необходимой при микромеханических испытаниях.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является разработка такой конструкции установки, которая бы отвечала необходимым требованиям для проведения микромеханических испытаний на осевое растяжение тонких пленок и фольг, покрытий и т.п..
При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в обеспечении плавности приложения нагрузки при проведении микромеханических испытаний.
Указанный технический результат достигается тем, что в установке для микромеханических испытаний покрытий, содержащей основание, на котором находится динамометр, испытуемый образец, закрепленный в зажимах, один из которых связан с динамометром, а другой - с устройством для нагружения образца, особенностью является то, что устройство для нагружения образца состоит из блока управления, связанного с электродвигателем через импульсный стабилизатор источника питания постоянного тока, и редуктора, соединенного с парой «винт-гайка», обеспечивающей преобразование вращательного движения в поступательное.
Блок управления, в качестве которого используют ПЭВМ, обеспечивает возможность регулировать через импульсный стабилизатор источника питания постоянного тока по заданной программе требуемые параметры, что позволяет осуществлять плавное нагружение испытуемого образца.
На фиг. схематично представлена установка для микромеханических испытаний покрытий.
Установка содержит основание 1, на котором находится динамометр 2, испытуемый образец 4, например, гальваническое покрытие, отделенное от основы, закрепленный в зажимах 3 и 5, и устройство для нагружения испытуемого образца (нагружающее устройство).
Зажим 3 соединен с динамометром 2, а зажим 5, расположен, например, в подшипнике 6 и соединен с парой «винт-гайка» 7.
Нагружающее устройство состоит из блока управления 8, в качестве которого может быть использована ЭВМ, импульсивного стабилизатора 9 источника питания постоянного тока, соединенного с бесколлекторным двигателем постоянного тока 10, который связан с редуктором 11, соединенным через пару «винт-гайка» 7 с зажимом 5.
Установка работает следующим образом.
В процессе испытаний образец 4 закрепляют с зажимах 3 и 5, один из которых соединен с динамометром 2, а с другой - с парой «винт-гайка» 7.
Нагружение образца 4 осуществляют путем включения блока управления 8, который устанавливает требуемую токовую нагрузку, увеличивает (до разрушения образца) или снижает ее в зависимости от определяемой характеристики. Электродвигатель 10 передает вращение через редуктор 11, который через пару «винт-гайка» 7 преобразует вращательное движение в поступательное, и испытуемый образец 4 подвергается нагружению растяжением.
Величину усилия определяют по динамометру 2.
В
В
o
В
Для определения предела прочности σ образец 4 плавно нагружают до разрушения и по значению предельной нагрузки Р и площади поперечного сечения образца F рассчитывают σ:
0,2
При определении предела текучести σ образец 4 нагружают до некоторой величины, затем производят разгружение до первоначальной нагрузки, условно принятой за нулевую.
0,2
0,2
Увеличивая нагрузку при каждом последующем нагружении образца 4, контролируют удлинение. По величине нагрузки Р, когда остаточная деформация составляла 0,2%, рассчитывают условный предел текучести σ:
Относительное удлинение δ определяют как отношение приращения расчетной длины образца после разрушения к начальной расчетной длине
o
k
где L, L - соответственно начальная и конечная расчетная длина, мм, образца 4.