Устройство для определения физико-механических свойств

Устройство для определения физико-механических свойств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

еюз CoaeTcNNx

Социалистических

Республик

ОПИС

АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«i>796726

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— р )м. к.3

G 01 и 3/40 (22) Заявлено 14.1177 (21) 254 3455/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Госуяяретвеняыя момятет

СССР яо ямам изобретення и открытяя

Опубликовано 1Ü01.81. Ьюллетень ЙЯ 2

Дата опубликования описания 150131 (53) УДК 620. 178.

° 154.8(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.И. Урецкий, Д.М. Беленький, A.Ï. Дегтерев и В.П.Есилевский

Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Изобретение относится к исследова-. нию физических свойств, в частности к исследованию прочностных свойств путем вдавливания в испытуеьий материал наконечников испытательных устройств, и может быть использовано для контроля твердости, податливости, упругой деформации и механического полного сопротивления материалов и иэделий.

Известно устройство для определения физико-механических свойств, содержащее электроакустический стержневой преобразователь, длина сердечника которого равна одной или кратному чис-!5 лу стоячих полуволн, соединенный с одной стороны с контактным наконечником, расположенную на сердечнике катушку возбуждения, соединенный с ней усилитель с обратной связью, узел нагруже- 20 ния и измерительный блок (1) .

Недостатком известного устройства является то, что удлиненный стержень имеет малую жесткость и может изгибаться при приложении нагрузки или 25 при наклоне стержня к испытываемой поверхности, что влечет за собой появление в стержне иэгибных колебаний (вместо колебаний продольных), снижение точности показаний. 30

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Это достигается тем, что устройство снабжено двумя поперечными перекладинами и вторым стержневым преобразователем, связанным с первым преобразователем перекладинами, расположеннымн, на их торцах, а контактный наконечник установлен в центре одной иэ перекладин с возможностью расположения пучностей синфазных колебаний

Преобразователей на перекладинах.

На чертеже изображено устройство для измерения твердости.

Устройство содержит два стержневых преобразователя 1 и 2 круглого или прямоугольного сечения, связанных между собой поперечными перекладинами 3 н 4, расположенными на торцах стержней, катушку 5 возбуждения и приемную катушку б, равномерно размещенные на обоих преобразователях 1 и 2, контактный наконечник 7, имеющий контактную поверхность с постепенно увеличивающейся площадью поперечного сечения, установленный в центре поперечной перекладины 4 на резьбе с воэможностью замены, фланец 8, установленный в узловых точках обоих стержней для крепления

796726 устройства и приложения к нему определенного усилия с помощью узла.9 на гружения. Катушка 5 возбуждения связана с генератором 10 возбуждения с обратной связью, которая создается связью генератора 10 возбуждения с измерительным блоком 11. Измерительный блок 11 связан, кроме того, с измерительной катушкой 6 и показывающим устройством 12. Генератор 10 возбуждения может служить для подачи напряжения на катушку 5 возбуждения с частотой, соответствующей частоте резонансных колебаний механического резонансного устройства и усилителя.

Преобразователи 1 и 2 могут быть изготовлены из магнитострикционного материала, например перманикеля, никеля, пермендюра и другие, магнитострикционных материалов, которые обладают высокой механической добротностью.

Размеры стержней преобразователей

1 и 2 рассчитываются так, чтобы нучность их продольных колебательных движений имела место на поперечных перекладинах 3 и 4 или вблизи их, а зто условие удовлетворяется путем придания обоим сердечникам преобразователей такой длины, которая бы в целое число раэ была кратна половине длины волны сжатия, возникающей в материале стержней при частоте переменного напряжения, подаваемого на катушку 5 возбуждения и соответствующего собственной резонансной частоте продольных колебаний стержней 1 и 2. Размеры поперечных перекладин выбирают так, чтобы их длина и толщина была не меньше допустимых по условиям динамической неустойчивости, т.е. исключить возможность возникновения изгибных волн. Постоянная нагрузка, которая может прикладываться к устройству, может быть выбрана в пределах от 0,1 кГс до 100 кГс.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подаче на катушку 5 возбужде- . ния от генератора 10 возбуждения переменного напряжения с частотой, соответствующей собственной резонансной частоте продольных колебаний преобразователей 1 и 2, последним сообщаются резонансные продольные колебания (вибрация). Эти колебания воспринимаются измерительной катушкой 6 и подаются на измерительный блок 11, который подает напряжение обратной связи на генератор 10 возбуждения и выдает измеряежий сигнал на устройство 12, которое показывает величину измеряемой твердости.

При приложении к фланцу 8 определенной нагрузки, направленной вдоль осей сердечникон преобразователей 1 и 2 и перпендикулярно к контролируемой .поверхности образца, наконечник 7 внедряется в контролируемую понерхность и удерживается о .ностью автоматизирует процесс измерения и, благодаря нысокой производительности работы, южно испольэовать его в поточных линиях машиностроительных заводов при массовом контроле физических свойств поверхнос-1 ти.

Формула изобретения

t0

40 в устойчивом контакте с этой поверхностью. При контакте наконечника 7 под действием нагрузки с контролируемой поверхностью резонансная частота стержневых преобразователей 1 и 2 изменяется и это изменение является функцией нагрузки, податлиности контролируемой поверхности образца на сжатие и механического полного сопротивления этой поверхности. Так как нагрузка является постоянной величиной> то изменение резонансной частоты стержней является функцией податливости контролируемой поверхности на сжатие и механического полного сопротивления этой поверхности, т.е. и твердости. Изменение резонансной частоты стержневых преобразователей

1 и 2 улавливается измерительной катушкой 6 и подается в измерительный блок 11. Измерительный блок 11 выдает напряжение обратной связи на генератор 10 возбуждения и измерительный сигнал на устройство 12, которое показывает величину измеряемой твердости. Генератор возбуждения изменяет частоту колебаний напряжения, подаваемого на возбуждающую катушку, и приводит его в соответствие с новой резонансной частотой продольных колебаний стержней 1 и 2.

Таким образом, механическое резонансное устройство все время приводится в резонансное, продольное колебательное днижение возбуждающим напряжением с частотой, соответствующей частоте резонансных колебаний механического резонансного устройства в данный момент времени. Данным устройством можно производить и сравнительный анализ, например по изменению резонансной частоты продольных колебаний при контакте с измеряемым изделием по .сравнению с частотой колебаний при контакте с эталонным образцом., Предлагаемое устройство повышает жесткость конструкции, что уменьшает возможность прогиба резонансного механического узла, поныаает точность измерения и надежность контроля, полУстройство для определения физикомеханических свойств, содержащее электроакустический стержневой преобразователь, длина сердечника которого равна одной или кратному числу стоячих полуволн, соединенный с одной

796726

Составитель И.Музычкина

Техред Т. Маточка Корректор С.Шекмар

Редактор М. Келемеш

Заказ 9762/61 Тираж 916 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная,.4 стороны с контактным наконечником, расположенную на сердечнике катушку возбуждения, соединенный с ней усилитель с обратной связью, узел нагружения и измерительный блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя поперечными перекладинами и вторым стержневым преобразователем, связанным с первым преобразователем перекладинами, расположенными на их торцах, а контактный наконечник установлен в центре одной из перекладин с возможностью расположения пучностей синфаэных колебаний преобразователей на перекладинах.

Источники информации принятые во внимание при эксйертизе

1. Патент QdA Р 3153338, кл. 737,1,.1964 (прототип).