Прибор для механических испытаний материалов

Прибор для механических испытаний материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для изменения твердости материалов . Целью изобретения является повьпиение производительности испьгганий, расширение номенклатуры испытуемых материалов и повышение точности за счет одновременного измерения твердости по глубине отпечатка и по площади контакта индентора с образцом. Поставленная цель достигается тем, что прибор для определения твердости по глубине отпечатка снабжен возбудителем механических колебаний, преобразователем их в электрический сигнал, установленными на штоке индентора, и трубой, коаксиально установленной со штоком. При этом измеритель глубины механически развязан с индентором. 3 ил. & СО с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А3 д511,1 G 01 N 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4231599/25-28 (22) 20.04.87 (46) 23,11.88. Бюл. Ф 43 (71) Институт металлургии им. А.А,Байкова и Специальное конструкторское бюро Института металлургии им. А.А. Байкова (72) С.И. Булычев, В,П. Алехин, И.А. Кузьмин; А.И. Шарапа, В.П. Калинин и В.Н. Скворцов (53) 620.178, 1(088.8) (56) Патент СЯА Р 3153338, кл. 73-67 ° 1.

Авторское свидетельство СССР

N- 1147950, кл. G 01 N 3/42, 1983.

„„Я0„„14 9463 (54) ПРИБОР ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ (5?) Изобретение относится к испьггательной технике, а именно к устройст вам для изменения твердости материалов. Целью изобретения является повышение производительности испьгганий, расширение номенклатуры испьгтуемых ма- териалов и повышение точности за счет одновременного измерения твердости по глубине отпечатка и по площади контакта индентopa с образцом. Постa- ° вленная цель достигается тем, что прибор для определения твердости по глубине отпечатка снабжен воэбудйтелем механических колебаний, преобразова- Я телем их в электрический сигнал, установленными на штоке индентора, и. трубой, коаксиально установленной со штоком. При этом измеритель глубины механически развязан с индентором.

3 ил.

1439463

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для измерения т13ердссти мгтерналов. 5

Цель изобретения — повышение произ-> нодительности испытa1п<й, расширение номенклатуры испьггуемь1х материалов

It повьииение точности за счет одновременного измерения твердости ио глуби-10 не отпечатка и по площади контакта индеитора с образцом.

На фиг, 1 приведена конструктивная схема прибора; нг фиг. 2 вЂ,сечение

Л-Л иа фиг. 1; на фиг. 3 — блок-схе- 15 ма работы прибора.

Прибор для механических 11спьгганий материалов состоит из станины (не показан<1), установленных на ней предметиогс стола 1 для размещения об- )0 !

"азца ?, измерительной системы, содержащей корпус 3, пьезокерамический столб 4, измеритель 5 нагрузки с датчиком, шток б индентора, опару 7 измерителя глубины, пару плоскопарал- 25 лсльиых пружин 8, трубу 9, дифференциальный датчик 10 перемещения, возбудитель 11 механических колебаний штока индентора и преобразователь 1? этtix колебаний> в э11ектрическ11е, а 30 также упоры IЗ, 1>озбудитe>!1 11 и пресбразовагель !

2 механи 1еских копеба ьпй могут быть выполнены в виде иьезопреобразовате>лей, так и B виде возбуждаюспей и при-35 емной индуктивных катушек и др.

Электронная блочная схема содержит привод 14, блок 10 свавиен1111, блок 16 источника постоянного напряжения, узел 17 регистрации, блок !8 !0 управления, генератор 19 электр1",-:с.сга1х сиги«алов, пзмерите>if 20 резонаиснзй частоты и блок 21 вь>чита>1иs! ...

Прибор ра ботает следующим образом. 31:-, Включают привод 14 возвратно-lfoступатепьного перемещеьп-я корпуса 3 измерительной системы. Корпус 3 с закреплениьпчи на нем элементами i!e÷ëпает перемещаться в сторону образ-50 ца 2 до соприкосногения опсрЫ 1 пзм рителя глубиHEI с поверхностью образна 2, при этом усилие прижагия

y:1op on 1 > д!Зуг к д13уГу за с -сет

cTpуктивного прогиба пружин Р nepe«r5 дается иа образец 2 и опора 7 прижимает его к предметному столу т м >t

C. pi! BI!Of!I!Sf в1слюс1 а ет iipI IB Ofj; 1 4 tl Т> клк>» чает блок 16 источника постоянного напряжения, соединенног0 с пьезокераМ111еским столбом 4 и на столб 4 подается возрастаюп!ее напряжение. Пьезокерамический столб 4 удлиняется, а вершина индентсрг сближается с поверхностью образца 2, при этом датчик

10 переме>пения расходует свой рабочий диапазон перемещений.

Однако зазор между вершиной индентора и торцом споры 7 выбирается минимальным, равным 10-20 от рабочего диапазона перемещений датчика 10.

Этот зазор постоянен и устанавливается при настройке прибора. При касания образца ? и последующем внедрении индентсра в его поверхность измеритеп1 5 нагрузки фиксирует усилие вдавливания Р, а уз >1 17 регистраиии регис.трирует зависимость Г от глуб1 .f!13 c>ïferf f Kà. > ffoK !8 управляет поочередной перисди еской работой блока,16 и ге1>с-.ратсра !9 электри-1еских сигналов, частота f301<ераьическсгÎ

cT0J".ба прекр<31>1;1ст: .-:r и одл с

Э Т И М С Г Е и Е р> ß T 0 i>: r >«Н а Ч И Н а 10 Т I . O C T y пать сиГ пал>«1 l!;3 13 OB бу>1ит ель 1 I ме хаиических кос>ебан.>й штока fi;-1дентор«i ) резон«3нсиа>l частота кот срьlх I>oc прииимае-. ся п1>есбразс-.:ателем !7 и передается в из>чер11тес ь 20, Период- чность 1. а боты Го>>оратора

1 9 си Г>1«1лсв Ii блока 1> б и сто 1 пила и«а—

11р>1же13и>1 задается программ:1руюпим блоf уира влен11я о ПрибОр не Hc!

1ает возмсж1 ости пс>риодг .ескогс. Измере1гия penofiiilicf!0! частоты пг1 ока 6

11НД«НТО«3 1 r" rr r - rr«rf;. (.-«!f -: жг« f«r «Е без.остановки узла иагружения. То д 0cT èà а с т cst;= :f с=> с . т т с> Г 0, >т 0 к 0 !1 е сания всзбудr!Tе11н 1 1 и пpес>ораэОва тел.с I2 меха к!! ческих 1<опебаигп1 >feХа НИr f C C !<11 ?? ???? ?????? ?? ??> l «1 Е С К 11, i 3 О. . . 1 » О 1>а« " иы от датчика 10 .:Орс>:".ei,;:.;::!я, за счет

IК1ЛИЧИЯ TP ЬЬ3 > М Е>Ка«$ K OT 03> C>r i И ОП 0рой 7 закреплен BT;!IK 10«

11ьезскерам31че":к11Й толб 4, работаюп>ий B статическо.i рея<яме 1агр -.<е131;;"., является сцновреме»но инерциош>ой м«г с сои 13 <..Остав KoTop oti вхОд>11 Kp 0 ме того, труба 9 и корпус 3, Бозс>удитель 11 и преобразователь 12 ",...exaff«ческих колебаний >ак;.сплены ближе к

1439463 массу.

У, пучности амплитуды колебаний штока

6, что увеличивает чувствительность пр ео бра зона т еля 12, Для Исключения влияния на точность измерений глубины отпечатка упругой деформации штока под действием нагрузки P из сигнала датчика перемещения вычитается блоком 21 согласонанный сигнал датчика нагрузки.

Формула изобретения

Прибор для механических испытаний материалов, содержащий станину, установленные на ней предметныи стол, измерительную систему, состоящую из корпуса, размещенной в нем и связанной с HHM плоскими пружинами опоры, связанного с нею измерит чя глубины отпечатка и коаксиально установленного в опоре узла нагружения, выпол, е:i)ieго в виде пьезокерамического столба и взаимодействующих с ним дат 1ика нагрузки и :истока с иьдентором, и блок регист-.ации величины нагрузки и перемещения индентора, о т л и чающий- я тем что, с пелью повышения производительности, точности .. увеличения номенклатуры испыту1п емых ма" ериал;в, он скаб:хен трубой, установленной коаксиаль io што су индентора, расположенпо. между ним и

c.i-c-рс и и жестко связанной с пье=.-окераьг1ческим столб<"."., раз.:.::;c ííüiiè на

15 л оке индентopë "=.ñ-::çÑióäíòåëåì механи еских колебаний последнего и преобразователем этих ко.—:.ебзни-i в электрически-::. при =- -ом изь.зри-ель глубины отпеч атка установлен между опорой

2Q и трубой, а пьезокерамический столб, корпус. и труба образу:зт «нерцнонную

1439463

Составитель И. Ходатаева

Техред Л.Олийнык Корректор В. Романенко

Редактор С. Патрушева

Заказ 6069/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ув 1ород, ул. Проектная, 4