Устройство для определения твердости материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 091 ИИ за С 01 11 3/42 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ /ИДЕТЕЛЬСТВУ 11 4 М. Матлин,.Э.Самаринордена Трудовогоолитехнический 8,8)видетельство СССР И 3/42, 1979. ОПРЕДЕЛЕНИЙ содержащее виде стакана олость,предназя с вакуумным енную в виде емента, закреп-. редназначеннос поверхно-.,корпус, выполненный ви крышки, образующихначенную для соединеннасосом, опору, выполупругого кольцевого эленного на стакане иго для взаимодействия ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(21) 3614339/25-28 .(22) 06,07,83 (46) 30. 11. 84, Бюл (72) М.С.Дрозд, М,М.В.Бугаевский и С (71) Волгоградский Красного Знамени пинститут (53) 620.178152(О (56) 1. Авторское Иф 890136, кл. С 01 стью испытуемого материала, нагружающий узел, взаимодействующий с ниминдентор и. связанный с последнимдатчик перемещений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения твердости, нагружающий узел выполнен в видеопорной втулки, закрепленной на крышке, динамометрической пружины и упоров, закрепленных на;аденторе и,взаимодействующих посредством динамометрнческой пружины с опорнойвтулкой,а устройство снабжено упругой диафрагмой, закрепленной своейпериферийной частью внутри стакана,и регулятором нагрузки, выполненнымв виде стойки с пазами, охватывающего ее и закрепленного на упругойдиафрагме кольца и размещенного внем стопора, взаимодействующего с пазами стойки.Изобретение относится к испытательной технике и может быть использоваЦель изобретения - повышение точности определения твердости материалов,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для определения твердости материалов, содержащем корпус, выполненный в видестакана и крышки, образующих полость, предназначенную для сообще- З 5ния с вакуумным насосом, опору, выНолненную в виде упругого кольцевогоэлемента, закрепленного па стакане ипредназначенного для взаимодействияс поверхностью испытуемого материала 10нагружающий узел взаимодействующийс ним индентор и связанный с последним датчик перемещений, нагружающийузел выполнен в виде опорной втулки,закрепленной на крышке, динамометрической пружины и упоров, закрепленных на инденторе и взаимодействующих посредством динамометрическойпружины с опорной втулкой, а устройство снабжено упругой диаФрагмой, 50закрепленной своей периферийнойчастью внутри стакана, и регуляторомнагрузки, выполненным в виде стойки с пазами, охватывающего ее изакрепленного на упругой диафрагме 55кольца и размещенного в нем стопора, взаимодействующего с пазами стойки,30 но для оперативного контроля твердости.Известно устройство для определения твердости материалов, содержащее корпус, выполненный в виде ста -канаи крышки, образующйх полость,предназначенную для сообщения с вакууяным насосом, опору, выполненную 1 Ов виде упругого кольцевого элемента,закрепленного на стакане и предназначенного для взаимодействия с поверхностью испытуемого материала,нагружающий узел в виде вакуумного 15насоса, взаимодействующий с ним ин -дентор и связанный с последним датчик перемещений 1,Недостатком известного устройства является невысокая точность определения твердости вследствие невозможности измерения глубины восстановленного отпечатка и влияния на результаты испытаний колебаний атмосферного давления и деформаций упруго 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 крьшки 2 закреплена опорная втулка 3, в которой установленадинамометрическая пружина 4, взаимодействующая с упорами 5, закрепленными на инденторе 6, Втулка 3, пружина 4 и упоры 5 вместе с вакуумнойсистемой образуют нагружающий узел.Внутри стакана закреплена упругаядиафрагма , разделяющая полость устройства на нагружающую 8 и Фиксирующую 9 камеры,Указанные камеры посредством каналов с клапанами 10 и 11 сообщаютсяс вакуумной системой (не показана).В центральной части диафрагмы 7закреплено кольцо 2, охватывающеестойку 13 с пазами, В кольце 12 размещен стопор 14, взаимодействующийс пазами стойки 13, Кольцо 12,стойка 13 и стопор 14 образуют регуляторнагрузки. Индентор б установлен внутри стойки 13 с возможностью перемещения относительно нее,Б верхней части стойки 13 установлен датчик 5перемещений (например, индикатор часового типа), чувствительный элемент16 которого касается тыльной стоРоны индентора .6, что позволяет измерять перемещение индентора относительно стойки 13,Стакан 1 снабжен опорой 17,выполненной в виде упругой кольцевойпрокладки, предназначенной для взаимодействия с поверхностью испытуемого материала 18. Сильфоп 19,связывающий опорную втулку 3 состойкой 13, сильфон 20, связывающий стойку 13 с кольцом 12, а такжезакрепленный на стойке 13 эластичный колокол 21 обеспечивают герметизацио устройстваУстройство Работает следующьвобразом.Устройство устанавливают спорой17 на поверхность исследуемого материала 18, Открывают клапаны О и11 и подключасст устройство к вакуумной системе, По мере отсасываниявоздуха из нагружающей 8 и фиксирующей 9 камер крышка 2 прогибаетсяи перемещает опорную втулку 3, которая через динамометрическую пружи26838 4уменьшается, основная нагрузка снимается с индентора 6, Поскольку вфиксирующей камере 9 вакуум сохраняется, устройство остается прижатым к 5поверхности испытуемого материала18, При этом индентор Ь удерживается в лунке остаточного отпечаткаблагодаря тому, что длина динамометрической пружины 4 в свободном состоянии выбирается так, чтобы индентор6 в нерабочем положении выступал заторец стойки 3 на величину, большую глубины вдавливания индентора6 в поверхность материала 18. Глубина остаточного отпечатка регистрируется датчиком 15 перемещений,Затем клапанзакрывают, отключаяфиксирующую камеру 9 от вакуумнойсистемы. При соединении камеры 9 20с атмосферой устройство удаляется споверхности материала 8ИПЯШ Тираж 822 Подписное Заказ 8683 город,ул.Проектная, 4 Патент" Филиал 3ну 4 и упоры 5 нагружает индентор 6. Опорная втулка 3 перемещается до соприкосновения с кольцом 12 и останавливается. 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 кольца 12 и фиксацией его с помощью стопора 14 в различных положения относительно стойки 13, При пог ,ующем увеличении степени разр ния нагрузка на индентор 6 не .меняется, поскольку опорная втулка 3 через кольцо 12, стопор 14 и стойку 3 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 измерения глубины остаточного отпечатка и за счет точного задания нагрузки на индентор,