Устройство для определения твердости материалов

 

УСТРОЙСТВО ДОЯ ОПРЕДЕЛЕНИЙ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ, содержащее .корпус, вьтолнениый в виде стакана и крьпоки, образующих полость,предназна ченную для соединения с вакууьоадм насосом, опору, вьтолнеиную в виде упругого кольцевого элемента, закрепленного на стакане и предназначенного для взаимодействия с поверхно-. стью испытуемого материала, нагружающий узел, взаимодействующийс ним индентор и. связанный с последним датчик перемещений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения твердости , нагружающий узел выполнен в виде опорной втулки, закрепленной на крьшке , динамометрической пружины и упоров , закрепленных на ящеяторе. и .взаимодействующих посредством динамометрической пружины с опорной втулкой,а устройство снабжено упругой диафрагмой, закрепленной своей периферийной частью внутри стакана, и регулятором нагрузки, выполненным в виде стойки с пазами, охватываюО ) щего ее и закр.епленного на упругой диафрагме кольца и размещенного в С нем стопора, взаимодействующего с пазами стойки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН а91 01) за G 01 11 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3614339/25-28 .(22) 06.07,83 (46) 30.11.84. Бюл. и 44 (72) M.Ñ.Äðîçä, M.È. Матлин, М.В.Бугаевский и С.Э.Самарин (71) Волгоградский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 620.178 ° 152(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 890136, кл. G 01 N 3/42, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЙ

ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ, содержащее ,корпус, выполненный в виде стакана и крышки, образующих полость,предназначенную для соединения с вакуумным насосом, опору, выполненную в виде упругого кольцевого элемента, закреп-. ленного на стакане и предназначенного для взаимодействия с поверхно-. стью испытуемого материала, нагружающий узел, взаимодействующий с ним индентор и. связанный с последним датчик перемещений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения твердости, нагружающий узел выполнен в виде опорной втулки, закрепленной на крышке, динамометрической пружины и упоров, закрепленных на, лщенторе и .взаимодействующих посредством динамометрической пружины с опорной втулкой,a устройство снабжено упругой диафрагмой, закрепленной своей периферийной частью внутри стакана, и регулятором нагрузки, выполненным Pg в виде стойки с пазами, охватывающего ее и закрепленного на упругой диафрагме кольца и размещенного в нем стопора, взаимодействующего с пазами стойки.

1126838

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использоваЦель изобретения — повышение точности определения твердости материалов, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения твердости материалов, содержащем корпус, выполненный в виде стакана и крышки, образующих полость, предназначенную для сообще- З5 ния с вакуумным насосом, опору, выполненную в виде упругого кольцевого элемента, закрепленного па стакане и предназначенного для взаимодействия с поверхностью испытуемого материала,, 10 нагружающий узел взаимодействующий . с ним индентор и связанный с последним датчик перемещений, нагружающий узел выполнен в виде опорной втулки, закрепленной на крышке, динамометри- 45 ческой пружины и упоров, закрепленных на инденторе и взаимодействующих посредством динамометрической пружины с опорной втулкой, а устройство снабжено упругой диафрагмой, 50 закрепленной своей периферийной частью внутри стакана, и регулятором нагрузки, выполненным в виде стойки с пазами, охватывающего ее и закрепленного на упругой диафрагме 55 кольца и размещенного в нем стопора, взаимодействующего с пазами стойки.

30 но для оперативного контроля твердос— ти.

Известно устройство для определения твердости материалов, содержащее корпус, выполненный в виде ста— кана и крышки, образующйх полость, предназначенную для сообщения с вакууяным насосом, опору, выполненную 10 в виде упругого кольцевого элемента, закрепленного на стакане и предназначенного для взаимодействия с поверхностью испытуемого материала, нагружающий узел в виде вакуумного 1 насоса, взаимодействующий с ним ин— дентор и связанный с последним датчик перемещений 1), Недостатком известного устройства является невысокая точность опре- 20 деления твердости вследствие невозможности измерения глубины восстановленного отпечатка и влияния на результаты испытаний колебаний атмосферного давления и деформаций упруго-25 го кольцевого элемента.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство для определения твердости материалов содержит корпус, состоящий из стакана 1 и крышки 2, образующих полость, В. центре крьш ки 2 закреплена опорная втулка 3, в которой установлена динамометрическая пружина 4, взаимодействующая с упорами 5, закрепленными на инденторе 6, Втулка 3, пружина 4 и упоры 5 вместе с вакуумной системой образуют нагружающий узел.

Внутри стакана закреплена упругая диафрагма 7, разделяющая полость устройства на нагружающую 8 и фиксирующую 9 камеры.

Указанные камеры посредством каналов с клапанами 10 и 11 сообщаются с вакуумной системой (не показана).

В центральной части диафрагмы 7 закреплено кольцо !2, охватывающее стойку 13 с пазами. В кольце 12 размещен стопор 14, взаимодействующий с пазами стойки 13. Кольцо 12,стойка 13 » стопор 14 образуют регулятор нагрузки. Индентор б установлен внутри стойки 13 с возможностью перемещения относительно нее.H верхней части стойки 13 установлен датчик 15 перемещений (например, индикатор часового типа), чувствительный элемент

16 которого касается тыльной стороны индентора .6, что позволяет измерять перемещение индентора относительно стойки 13.

Стакан 1 снабжен опорой 17,выполненной в виде упругой кольцевой прокладки, предназначенной для взаимодействия с поверхностью испытуемого материала 18. Сильфоп 19, связывающий опорную втулку 3 со стойкой 13, сильфон 20, связывающий стойку 13 с кольцом 12, а также закрепленный на стойке 13 эластичный колокол 21 обеспечивают герметизацию устройства, 1.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают спорой

17 на поверхность исследуемого материала 18. Открывают клапаны !О и

11 и подключают устройство к вакуумной системе, По мере отсасывания воздуха из нагружающей 8 и фиксирующей 9 камер крышка 2 прогибается и перемещает опорную втулку 3, которая через динамометрическую пружи26838 4 уменьшается, основная нагрузка снимается с индентора 6, Поскольку в фиксирующей камере 9 вакуум сохраняется, устройство остается прижатым к

5 поверхности испытуемого материала

18. При этом индентор Ь удерживается в лунке остаточного отпечатка благодаря тому, что дзшна динамометрической пружины 4 в свободном состоянии выбирается так, чтобы индентор

6 в нерабочем положении выступал за торец стойки !3 на величину, большую глубины вдавливания индентора

6 в поверхность материала 18. Глу-!

5 бина остаточного отпечатка регистрируется датчиком 15 перемещений,3aтем клапан !! закрывают, отключая фиксирующую камеру 9 от вакуумной системы. При соединешп камеры 9

20 с атмосферой устройство удаляется с поверхности материала !8 °

ВЕЯЛ Заказ 8683/32 Тираж 822 Подписное

Филиал I1IIII "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4

3 II ну 4 и упоры 5 нагружает индентор 6.

Опорная втулка 3 перемещается до соприкосновения с кольцом 12 и ос— танавливается. В этом положении индентор 6 нагружен через упоры 5 строго фиксированной нагрузкой,определяемой величиной деформации динамометрической пружины 4. При испытании различных материалов величину нагрузки на инденторе можно изменять, что достигается перестановкой

I кольца 12 и фиксацией его с помощью стопора 14 в различных положения... относительно стойки 13. При поп,ующем увеличении степени разр ния нагрузка на индентор 6 не . меняется, поскольку! опорная втулка 3 через кольцо 12, стопор 14 и стойку 13 опирается на поверхность испытуемого материала 18. После выдержки под нагрузкой в течение времени,определяемого условиями испытания, клапан

10 закрывают, отключая нагружающую камеру 8 от вакуумной системы. Одновременно камеру 8 соединяют с атмосферой. Крышка 2 . распрямляется, пе ремещая опорную втулку 3, деформация динамометрической пружины 4

Использование предлагаемого устройства повышает точность определения твердости благодаря возможности измереш я глубины остаточного отпечатка и за счет точного задания нагрузки на индентор.