Устройство измерения твердости
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ, содержащее обойму, выполненную из двух COOCHUX, соедт1ненных между собой и образующих предназначенную для заполнения рабочим телом полость частей, оправку с хвостовиком , связанную с одной частью обоймы, а в другой выполнено центральное сферическое углубление, размещенный в нем шарик и механизм для передачи давления на гиарик, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, механизм для передачи давления на L-iaрик выполнен в виде поршня, установленного в обойме и взаимодействующего с оправкой, и фланца, размещенного На оправке и соединенного с обоймой , в качестве рабочего тела использован гидропласт, а диаметр d сферического углубления под шар1гк выбран из соотношения: 0,24Dlcl 0,32D , где D - диаметр шарика.§ (Л 00 со 4 00
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1089481
3(Я) " 01 и 3/4 2
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф,, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
АИ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3530562/25-28 (22 ) 04. 01. 83 (46) 30.04.84. Бюл. 9 16 (72) С.П.Барабанов и О.И.Кочин (53) 620.178.151 088.8 (56) 1. Варнелло В.В. Измерение твердости материалов. М., изд-во
Стандартов, 1965, с.38-43.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 800813, кл. 0 01 Т 3/42, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ТВЕРДОСТИ, содержащее обоиму, выполненную из двух соосных, соединенных между собой и образующих предназначенную для заполнсния рабочим телом полость частей, оправку с хвостовиком, связанную с одной частью обоймы, а в другой выполнено центральное сферическое углубление, размещенный в нем шарик и механизм для передачи давления на шарик, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазон» измерений, механизм для передачи давления на епарик выполнен в виде поршня, установленного в обойме и взаимодействующего с оправкой, и фланца, размещенного на оправке и соединенного с обоймои, в качестве рабочего тела исполь— зован гидропласт, а диаметр d сферического углубления под шарик выбран иэ соотношения: 0,24 D(d с 0,329 где 3 — диаметр шарика.
1089481
Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к измерению твердости, и может быть использовано при статических испытаниях твердости шариковыми инде»торами.
Известно устройство для измерения твердости, в котором шарик фиксирован прижимной обоймой в оправке, служащей для крепления его в твердомере и для передачи усилий от систе- 10 мы нагружения на шарик 1 .
В этом устройстве нагрузка на шарик прикладывается вдоль оси внедрения era в испытуемый образец, что приводит к сплющиванию шарика и как 15 следствие этого к появлению больших погрешностей измерения.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения твердости, содержащее обойму, выполненную иэ двух соосных соединенных между собой и образующих предназначенную для заполнения рабочим телом полость частей, оправку с хвостоником, связанную с одной частью обоймы, а в другой выполнено центральное сферическое углубление, размещенный в нем шарик и механизм для передачи давления на шарик, выполненный в виде двух штанг,жестко связанных с прижим-: ным кольцом, взаимодействующим с рабочим телом, в качестве которого используется резиновое кольцо, прилОженное к шарику по кольцевому сегменту (2 3Недостатком этого устройства 35 является то, что дополнительная,нагрузка действует только на ту часть поверхности шарика, которая ограничена толщиной резинового кольца, в то время как большая часть поверх- 40 ности шарика, невходящая в контакт с испытуемым образцом, остается свободной от нагрузки.
Для уменьшения сплющивания шарика при испытаниях материалов с твер- 45 достык свыше 500 НВ боковое давление должно в несколько раэ превышать давление в отпечатке. Известное устройство не позволяет производить измерение твердости материалов с твердостью 500-650 НВ, так как резина начинает вытекать н сферическое углубление в обойме, которое открывается при увеличении давления.
Цель изобретения — расширение диапазона измерений эа счет приложения к шарику равномерной нагрузки по всей площади, свободной от контакта с испытуемым образцом.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения 60 твердости, содержащем обойму, выполненную из двух соосных, соединенных между собой и образующих предназначенную для заполнения рабочим телом полость частей, оправку с хностовиком, связанную с одной частью обоймы, а в другой выполнено центральное сферическое углубление, размещенный в нем шарик и механизм для передачи давления на шарик, последний выполнен н виде поршня, установленного в обойме и нэаимодейстнующего с оправкой, и фланца, размещенного на опранке и соединенного с обоймой, в качестве рабочего тела использован гидропласт, а диаметр сферического углубления под шарик ныбран иэ соотношения 0,24< И< 0,32, где D — диаметр шарика.
ha чертеже изображено устройство, общий нид.
Устройстно для измерения тнердости содержит обойму 1, выполненную из двух частей, образующих полость для заполнения рабочим телом 2, одна часть обоймы связана с оправкой 3 с хвостовиком 4, предназначенным для крепления устройства в шпинделе твердомера (»е показан ), н другой части обоймы выполнено центральное сферическое углубление диаметром d, размещенный в нем шарик 5, механизм для передачи давления на шарик, выполненный в виде поршня б, установленного s обойме 1 и взаимодействующего с оправкой 3, и фланца 7, размещенного на оправке 3 и соединенного с обоймой 1. Фланец 7 прижимает опранку 3 к поршню 6, создавая предварительное давление на шарик 5. В качестве рабочего тела 2 использован гидропласт, а диаметр d сферического углубления под шарик выбран иэ соотношения 0,24 Устройство работает следующим образом. При приложении испытательной нагрузки F к оправке 3 оча через поршень б создает внутри обоймы 1 гидростатическое давление Р=Г/5>, где 5„ — эффективная площадь поршня, равная площади отверстия в верхней части полости. Это давление равномерно прикладывается ко всей свободной понерхности шарика 5 и к внутренним стенкам обоймы 1. При этом шарик прижимается к сферическому углублению диаметром d . A так как диаметр Ы сферического углубления больше диаметра отверстия в верхней части полости, то шарик 5 всегда прижат к сферическому углублению в нижней части обоймы, что предотвращает вытекание гидропласта из полости обоймы и способствует возрастанию давления в ней по мере увеличение нагрузки. Благодаря тому, что шарик прижимается к сферическому углублению в нижней части обоймы, он не будет "проваливаться" внутрь »ее и, перемещаясь вместе с 1089481 Составитель Н. Вартанова Редактор И.Ковальчук Текред Л.Коцюбняк. Корректор Г.Решетник Заказ 2925/41 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 оправкой, вдавливается в испытуемыЯ образец силой F . Выбор диаметра 3 иэ соотношения 0,24 Э < d < 0,32 позволяет осуществить приложение равномерной нагрузки по всеЯ площади, свободной от кон- такта с испытуемым образцом, что, в конечном итоге, позволит уменьшйть деформацию шарика, а следовательно, и изменение радиуса его кривизны в зоне контакта с испытуемым образцом, т.е. снизить систематическую погрешность измерения твердости и расширить диапазон измерений.
