Переносной твердомер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 637637

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) дополнительное к авт. саид-ву—

Сеюз Севетсииа

Сеерювлвфтинееиих

Реслублии (5I) М. Кл.

5 01 М 3/44 (22) Заявлено 3Q0577 (2) 2490323125-28 с присоединением заявки М (23} йриоритет(43) Опубликовано151278. Бюллетень ph 46 (45) Дата опубликования описания 15.1278

ГостдарстаенныЯ номнтет

Соаета Мнннстров СССР

IIo делам нзобрстеннЯ и отнрытнЯ

I (53) УДК

620.178.1. .152(088.8) В. С. Толстых, П. И. Русин, Ю..А. Литов кий. =",",*- ;- :-.=,.;:. — ;, и P. М. Ощепков (72) Авторы изобретении

t, 1С

Ы 4 -c:! „:

Всесовэный проектно-конструкторский тех йнститут атомного машиностроения н к (7l) Заявитель (54) ПЕРЕНОСНОЯ ТВЕРДОИЕР

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к приборам для измерения твердости материалов.

Известен переносной прибор Полъди, содержащий шарик, эталонный образец, устройство для закрепления образца и микроскоп fl) .

Недостатками прибора являются большая погрешность (до 30%) и малая npor 0 изводителъность, связанная с необходимостью измерения отпечатков.

Известен также переносной твердомер, содержащий щуп, выполненный в виде корпуса, размещенных:в нем стабилизатора усилия вдавливания, инертной массы, пружины, индентора, жестко связанного с инертной массой и со" стоящего иэ чувствителънога стержня и наконечника, катушки возбуждения, з0 пьезоэлемента, и электроннув схему, включающую усилитель, вход которого соединен с пьезоэлементом, а выход— с катушкой возбуждения, преобразова-. тель частоты, блок задания модуля упругости контролируемого материала и индикатор f2).

Недостатком твердомера является значительная погрешность при измерениях, так как он не позволяет учиты- ® вать динамическую погрешность усилия вдавливания, вызываемую влиянием ско рости прижатия щупа к контролируемой поверхности конструкции. Кроме того, необходимость предварительного определе.ння, а затем ручной установки пространственного положения щупа в момент измерения снижает производительность и точность измерения.

Цель изобретения — обеспечение автоматизации испытания и повышения точности

Цель достигается тем, что прибор снабжен двумя подвижными контактами, связанными с инертной массой, снгнализатором, соединенным с одним нз подвижных контактов, устройством динамической коррекции усилия вдавливания, содержащим клапан и счетчик импульсов, связанные через преобразователь частоты, один вход клапана соединен с усилителем, другой — со вторым подвижным контактом, а стабилизатор усилия вдавливания выполнен в виде втулки, подпружиненной в осевом направлении и снабженной неподвижной парой контактов.

На чертеже изображены электронная схема предложенного переносного твердомера и продольный разрез щупа. В корпусе 1 щупа прибора размещен индентор, жестко связанный с инертной массой 2 и состоящий из чувствительного стержня 3 и алмазного наконечника 4. Кроме того, в корпусе уста» новлены катушка 5 возбуждения, пьезоэлемент 6, пружины 7 и 8, стабилизатор усилия вдавливания, выполненный в виде втулки 9, снабженной неподвижной парой контактов 10 и 11, и дна подвижных контакта 12 и 13, связанных с инертной массой 2.

Электронная схема прибора состоит из усилителя 14> блока частотомера

l5, включающего клапан 16, вибратор

17, счетчик 18 импульсон, преобразователь 19 частоты; устройСтва 20 динамической коррекции усилия вданлива" ння, включающего клапан 21, счетчик

22 импульсов, преобразователь 23 частоты; сумматора 24 напряжения; блока

25 задания модуля упругости1 индика" тора 26; сигнализатора 27 в виде сигнальной лампы.

Переносной твердомер работает следующим образом.

По шкале блока 25 устанавливают значение модуля упругости контролируемого материала. Щуп устанавливают на контролируемую конструкцию и прижимают к ней до загорания сигнализатора 27. При этом под действием приложенной силы алмазный наконечник 4 внедряется в контролируемое изделие.

Пружина 7 сжимается, а индентор, инертная масса 2 и подвижные контакты 12 и 13 перемещаются относительно втулки 9. Стержень 3, пьезоэлемент 6„ усилитель 14 и катушка 5 образуют ко" лебательный контур, в котором возникают электрические колебания; частота последних определяется глубиной проникновения алмазного наконечника 4 в контролируемую конструкцию.

В момент замыкания подвижного кон- такта 12 с неподвижным контактом 10 открывается клапан 21 и на счетчик

22 поступают. импульсы н течение времени замыкания. При прижатии щупа к контролируемой конструкции происходит дальнейшее внедрение алмазного наконечника 4 н перемещение индентора, инертной массы 2 и подвижных контактов 12 и 13 относительно втулки 9.

Частота колебаний чувствительного стержня 3 при этом увеличивается. Ц момент замыкания подвижного контакта

13 с неподвижным контактом 11 при но " минальном усилии вдавливания, равном весу инертной массы 2 и усилию пружины 7, измеряют частоту колебаний чувСчетчики 18 и 22 запоминают поданное на них число импульсов. При ствительного стержня 3 путем подсчета ,числа импульсон, прошедших через кла-" 60 пан. 16 на счетчик 18. Одновременно загорается сигналиэатор 27. возвращении щупа в исходное положение преобразователь 19, связанный со счетчиком 18, продолжает выдавать на сумматор 24 напряжение, соответстнукщее модулю упругости, коэффициенту Пуассона контролируемого материала и глубине проникновения в него алмазного наконечника 4. На второй вход сумматора 24 выдается напряжение, соответствующее скорости прижатия щупа к контролируемой конструкции, т.е. значение динамической коррекции усилия вдавливания. На третий вход сумматора 24 от блока 25 поступает заданное напряжение, соответствующее модулю упругости и коэффициенту Пуассона контролируемого материала. В сумматоре 24 нз напряжения, выдаваемого преобразователем 19, происходит выделение той части i сигнала, которая соответствует глубине проникновения алмазного наконечника 4 в контролируемый материал при номинальном усилии ндавлинания с учетом его динамической коррекции, и передача результата на стрелочный индикатор 26, по шкале которого контролер определяет твердость контролируемого материала. формула изобретения

Переносной тнердомер, содержащий щуп, выполненйый н ниде корпуса, раэ" мещенных в нем стабилизатора усилия вдавливания, инертной массы, пружины, индентора, жестко связанного с инертной массой и состоящего из чувстнительного стержня и наконечника, катушки возбуждения, пьезоэлемента,и электронную схему, включающую усилитель, вход которого соединен с пьезоэлементом, а выход — с катушкой возбуждения,преобразователь частоты, блок задания модуля упругости контролируемого материала и индикатор,о т л и ч а ю щ и йс я тем,что,с целью обеспечения антоматизации испытания и повышения точности, он снабжен двумя подвижными контактами, связанными с инертной массой, сигнализатором, соединенным с одним из подвижных контактов, устройстном динамической коррекции усилия вдавливания, содержащим клапан и счетчик импульсов, .связанные через преобразователь частоты, один вход клапана связан с усилителем, другой — co вторым подвижным контактом, а стабилизатор усилия вдавливания выполнен в виде втулки, подпружиненной в осевом направлении и снабженной неподвижной парой контактов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Савкнн С. В. Неразрушающие методы контроля металлов на электростанциях. М., Машгиз, 1974, с. 22.

2. Авторское свидетельство СССР

М 297900, кл. 5 01 М 3/48, 1971. б 37637

Составитель В. Новичкова

Редактор H. Корченко Техред N.Áîðèñîâà Корректор E. Дичинская

Закаэ 7090/30 Тираж 1070 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам иэобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4