Твердомер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 01 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИС ЗОБРЕТЕН Я 1/Ф Н АВТОР ТВУ СВ У 18итехнический инсСнечкуса с, С.В. Баскут Каспарайтис(54) ТВЕРДОМЕР (57) Иэобретени тельной технике вам для измерен лов. Цель изобр тноситс именно твердос ния - п к испыта устройс матерна ышение .йй Маев 4. Авторское свиУ 954823, кл. С проИзводительности измерений за счетоценки твердости по изменению сдвигафаз между возбуждающей силой и смещением, что сокращает время измерений.Твердомер содержит корпус 1, внутрикоторого размещен многоступенчатыйстержень 2 с индентором. На ступенибольшего диаметра закреплены пьезоэлектрические возбудитель и приемниквыполненные в виде общего цилиндрического пьезоэлемента, имеющего общий электрод внутри и раздельныеэлектроды - возбуждающий 8 и приемный 7 - снаружи. Возбуждение произ-водится от генератора 9, измерениефазы - фазометром 10. Зависимостьсдвиг фаз - твердость определяетсяэкспериментально по образцам с известной твердостью. 1 ил.10686 2 35 40 45 Твердомер работает следующим образом.С блока 11 управления подается сигнал на генератор 9, включающий его на режим работы с малой амплитудой, Величина сигнала с генератора 9 должна быть. достаточна для четкой работы фазометра 10, Частота генератора должна соответствовать частоте первой Формы собственных колебаний стержня 2, Благодаря высокой добротности стержня, сдвиг фаз, измеряемый фазометром 10, близок к 7 /2. Одновременно с блока 1 управления подает 5055 1 13Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для измерения твердости материалов, преимущественно на измерительных роботах, обрабатывающих центрах и координатно-измерительных машинах,Цель изобретения - повышение производительности измерений за счет оценки твердости по изменению сдвига фаэ между возбуждающей силой и смещением, что сокращает время измерения.На чертеже изображена схема твердомера.Твердомер содержит корпус 1, внутри которого размещен многоступенчатый стержень 2 со сферическим или коническим индентором 3, Своей направляющей поверхностью стержень 2 опирается на фланец 4 корпуса 1, Для прижатия направляющей поверхности к фланцу 4 служит пружина 5. На ступени стержня 2 большего диаметра закреплен пьезоэлемент, выполненный в виде полого цилиндра 6 с радиальной поляризацией и являющийся общим для пьезоэлектрических вибровозбудителя и и приемника, Внутри цилиндра 6 размещен один заземленный электрод, являющийся общим, а снаружи два: электрод 7 пьезоэлектрического возбудителя и электрод 8 пьезоэлектрического приемника, Твердомер содержит также генератор 9 высокочастотных колебаний, выход которого соединен с электродом 7 пьезоэлектрического возбудителя, Фазометр 10, входы которого соединены с электродами 7 и 8 пьезоэлектрических возбудителя и приемника, и блок 11 управления, первый выход которого соединен с управляющим входом генератора 9. Вторые вход и выход блока 11 управления соединены с нриводом 12. 5 10 15 20 25 ся сигнал на привод 12, Происходитприближение твердомера к измеряемойповерхности. В момент касания индентора измеряемой поверхности резкоснижается добротность стержня и, следовательно, изменяется сдвиг фаз между питающим напряжением и сигналом спьезоэлектрического приемника, Сигнал об изменении Фаз регистрируетсяфазометром 10 и подается на блок 11управления, По этому сигналу блок 11управления отключает генератор 9 иподает команду на перемещение привода на величину ЬХ. При этом индентор3 прижимается к исследуемой поверхности с силой ДХфС (С - жесткостьпружины 5). Сигнал об окончании перемещения поступает с привода 12 наблок 11 управления, который включаетгенератор 9 в режим измерений с номинальной амплитудой. В этом режиме фазометр 10 измеряет сдвиг фаз междусигналом с пьезоэлектрического приемника, регистрирующего колебаниястержня 2, и возбуждающим напряжениемс генератора 9. Изменение этого сдвига фаз относительно Т/2 служит критерием для оценки твердости. Зависи"мость сдвиг Фаз - твердость определяется экспериментально по образцам с известной твердостью,Оценка твердости по измерению сдвига фаэ между возбуждающей силой и смещением значительно сокращает время проведения измерений твердости, таккак отпадает необходимость снятиячастотной характеристики колебательной системы контакт - твердомер.Кроме того, работа твердомера по программе, задаваемой блоком управления,позволяет при необходимости автоматизировать процесс измерения, а ударное взаимодействие индентора и измеряемой поверхности исключает ее повреждение и позволяет проводить измерения при их взаимном перемещении,Формула изобретения Твердомер, содержащий корпус, стержень с индентором, установленные на стержне пьезоэлектрические возбудитель и приемник, каждый из которых выполнен в виде пьезоэлемента, представляющего собой пластину, и двух электродов, и генератор высокочастотных колебаний, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения производительности измерений, он снабженСоставитель А. ПаникленкоРедактор К. Волощук Техред М.Ходанич Корректор А. Тяско Заказ 1883/39 Тираж 777 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1310686 4 пружиной, предназначенной для взаи- ких возбудителя и приемника, внутри модействия с корпусом и стержнем, цилиндра размещен один заземленный выполненным ступенчатым, фаэометром, электрод, также являющийся общим, один из входов которого соединен с а снаружи - другой, выполненный иэ выходом генератора, и блоком управле двух частей, установленных в осевом ния, первый выход которого соединен направлении, одна из которых соединес управляющим входом генератора, а на с выходом генератора, а другая - пьезоэлемент выполнен в виде полого с вторым входом фазометра,. выход ко" цилиндра с радиальной поляризацией и торого соединен с входом блока упявляется общим для пьезоэлектричес-. 10 равления.