Устройство для определения твердости

 

Изобретение относится к измерительной технике для оперативного контроля твердости. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит корпус 1, размещенные в нем узел нагружения , шток 14, двусторонний индентор 3 и установленный между ним и штоком 14 эталонный стержень 2, втулку 9 с пазом для эталонного стержня, подпружиненного в осевом направлении, две соосно установленные пары катушек 6 и 8, одна из которых (6) жестко закреплена в корпусе 1, а другая (8) размещена во втулке 9, охватывающие индентор 3 две жестко закрепленные на инденторе пластины 4 и 5, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей парой катушек, и блок регистрации 11, соединенный с катушками 6 и 8, а узел нагружения выполнен в виде снабженного возвратной пружиной 12 и регулятором 13 хода штока 14 и охватывающей его закрепленной в корпусе 1 электромагнитной катушки 15 1 з.п. ф-лы. 1 ил, (Л С XI XI оо О Д О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4712957/28 (22) 03.07,89 (46) 30.11.92. Бюл. N 44 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Ю.И.Славский, Е,П.Жуленев, M.М.Матлин, В.П.Жуленев и Ю.Г.Артемьев (56) Авторское свидетельство СССР

N 560163, кл. G 01 N 3/54, 1977.

Гудков А.А. и др, Методы измерения твердости металлов и сплавов, М.: Металлургия, 1982, с. 97-100, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТВЕРДОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике для оперативного контроля. твердости. Цель изобретения — повышение точности измерения. Устройство содержит корпус 1, размещенные в нем узел нагруже«5U,, 1778619 А1 ния, шток 14, двуСторонний индентор 3 и установленный между ним и штоком 14 эталонный стержень 2, втулку 9 с пазом для эталонного стержня, подпружиненного в осевом направлении, две соосно установленные пары катушек 6 и 8, одна из которых (6) жестко закреплена в корпусе 1, а другая (8) размещена во втулке 9, охватывающие индентор 3 две жестко закрепленные на инденторе пластины 4 и 5, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей парой катушек, и блок регистрации 11, соединенный с катушками 6 и 8, а узел нагружения выполнен в виде снабженного возвратной пружиной 12 и регулятором t3 хода штока

14 и охватывающей его закрепленной в корпусе 1 электромагнитной катушки 15. 1 з,п. ф-лы. 1 ил, 1778619

Изобретение относится к измерительной.технике и может быть использовано для оперативного контроля твердости материалов.

Известно устройство для определения твердости, содержащее корпус, боек, индентор в виде шарика, закрепленного в корпусе соосно с бойком, и эталонный стержень, установленный между индентором и бойком, при этом размеры поперечного сечения стержня в два или более раз больше диаметра индентора.

Недостатком устройства является непостоянство скорости удара по бойку, наносимого ручным молотком, что приводит к значительным ошибкам измерения твердости, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения твердости, состоящее из корпуса, размещенного в нем узла нагружения, снабженного штоком с рабочей пружиной и взводно-спускным механизмом, эталонного стержня, установленного между индентором и штоком.

Недос,гатком данного устройства является недостаточная воспроизводимость (точность) результатов испытаний из-за нестабильностии работы взводно-спускного механизма, а также малая производительность ручного измерения диаметров отпечатков.

Целью изобретения является повышение точности определения твердости.

Сущностью изобретения является то, что устройство для определения твердости, содержащее корпус, размещенные в нем узел нагружения, шток и двусторонний индентор и установленный между ним и штоком эталонный стержень, состоит из втулки с пазом для эталонного стержня, подпружиненный в осевом направлении, двух соосно установленных пар катушек, одна из которых жестко закреплена в корпусе; а другая размещена во втулке, охватывающими индентор с двумя жестко закрепленными на нем пластинами, каждая из которых установлена с воэможностью взаимодействия с соответствующей парой катушек, и блока регистрации, соединенного с катушками, а узел нагружения выполнен в виде снабженного возвратной пружиной и регулятором хода штока и охватываюшей.его закрепленной в корпусе электромагНитной катушки, На чертеже показано устройство, разрез.

Устройство содержит корпус 1, размещенный в нем узел нагружения, эталонный стержень 2, установленный между узлом на50 зом корпуса 1 на испытуемую поверхность

7, Прикладывают усилие к спусковой крышке 16, что обеспечивает предварительное . поджатие (усилием пружины 17) устройства к испытуемой поверхности 7 (до того момен55 та пока выбирается зазор 6), при этом крышка 16 нажимает на чувствительный элемент микровыкючателя 19, электрическая цепь, включающая электромагнитную катушку 15, замыкается и шток 14, втягиваясь в катушку

15, наносит удар по эталонному стержню 2.

45 гружения и двусторонним индентором 3, Устройство снабжено индуктивным преобразователем контактной деформации, якорь которого выполнен в виде подвижного двустороннего индентора 3 с двумя закрепленными на нем пластинами 4 и 5.

Нижняя пластина 4 взаимодействует с парой катушек 6, жестко закрепленных в корпусе 1, и имеет возможность осевого перемещения на глубину внедрения индентора 3 в испытуемую поверхность 7. Это позволяет измерять глубину внедрения индентора в испытуемую поверхность.

Верхняя пластина 5 взаимодействует с парой катушек 8, размещенных в подвижной втулке 9. Втулка подпружинена в осевом направлении пружиной 10 и снабжена поперечным пазом для эталонного стержня

2, Втулка 9 установлена в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения относительно индентора 3 на глубину отпечатка на эталонном стержне 2. Это дает возможность измерять глубину отпечатка на эталонном стержне, При этом перемещение втулки 9 в момент удара компенсируется пружиной 10, что позволяет постоянно поджимать двусторонний индентор 3 к поверхности отпечатков на эталонном стержне 2 и испытуемой поверхности 7,.

Сигналы разбаланса пар катушек 6 и 8, пропорциональные глубинам отпечатков, передаются в блок регистрации 11, по относительной величине которых определяют твердость испытуемой поверхности. Узел нагру>кения состоит из снабженного возвратной пружиной 12 и регулятором 13 хода

14 и охватывающей шток и закрепленной в корпусе 1 электромагнитной катушки 15. В верхней части корпуса 1 установлена с возможностью осевого перемещения спусковая крышка 16, подпружиненная пружиной

17 и снабженная винтом-ограничителем 18.

Спусковая крышка 16 взаимодействует с микровыключателем 19, замыкающим электрическую цепь электромагнитной катушки

15.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают нижним сре1778619

Составитель Ю. Славский

Редактор Т. Купрякова Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 4187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Энергия удара зависит от величины хода штока 14 и регулируется регулятором хода

13, дополнительное регулирование энергии может осуществляться изменением силы тока, протекающего по обмоткам электромагнитной катушки 15.

В процессе удара происходит одно. временное внедрение индентора 3 в испытуемую поверхность 7 и поверхность эталонного стержня 2. При этом нижняя пластина 4 перемещается вместе с индентором 3 относительно испытуемой поверхности 7 (а также корпуса 1 с жестко закрепленной в нем парой катушек 6) на глубину hp внедрения индентора 3 в испытуемую поверхность 7. Сигнал разбаланса катушек 6, пропорциональный глубине hp поступает в блок регистрации 11. Пластина

5 индентора 3 в момент удара перемещается в направлении испытуемой поверхности

7 на величину hp, а втулка 9 с парой катушек

8 — на величину hp-Ü, где ha — глубина внедрения индентора 3 в эталонный стержень 2.

Таким образом, перемещение пластины

5 относительно па ры катушек 8 равно he, т;е. глубине внедрения индентора 3 в эталонный стержень 2. Сигнал разбаланса пары катушек 8, пропорциональный глубине h . также поступает в блок регистрации 11. B процессе нагружения и внедрения индентор 3 при помощи пружины 10 удерживается в лунках отпечатков, образовавшихся на испытуемой поверхности 7 и эталонном стержне 2, а сигналы разбаланса пар катушек 6 и 8, пропорциональные глубинам отпечатков, поступают в блок регистрации 11.

Пружина 12 возвращает шток 14 в исходное положение. Твердость испыту мой поверхности определяют по отношению сигналов пар катушек 6 и 8, соответствующему отно5 шению глубин отпечатков на поверхности эталонного стержня 2 и испытуемой поверхности 7.

Для выполнения следующего испытания необходимо переставить устройство на

10 новый участок испытуемой поверхности 7 и переместить в пазу втулки 9 эталонный стержень 2.

Формула изобретения

15 1. Устройство для определения твердости, содержащее корпус, размещенные в нем узел нагружения, шток и двусторонний индентор и установленный между ним и штоком эталонный стержень, о т л и ч а ю20 щ е е с я . тем, что; с целью повышения точности, оно снабжено втулкой с пазом для эталонного стержня, подпружиненной в осевом направлении, двумя соосно установленными парами катушек, одна из которых

25 жестко закреплена в корпусе, а другая размещена во втулке, охватывающими индентор двумя жестко закрепленными на инденторе пластинами, каждая из которых установлена с возможностью взаимодейст30 вия с соответствующей парой катушек, и блоком регистрации, соединенным с катушками.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел нагружения выполнен в

35 виде охватывающей шток и закрепленной в корпусе электромагнитной катушки.