Устройство для определения твердости материалов

(56)У 122 СССР984,СР В 12 9 обретение отно м механических в частности к тся к исследовойств материпределению тверя одиночного сти путем приложеарного усилияЦель изобретениясти и производителми.На иг 1 п е ста повышение тоности измереены графики изактеристик удар производных;п едлагаемого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 4321597/25-2830.10.8730.0589. Бюл, 9 20Научно-исследовательс нтроскопииИ,Д.Дубина, И.Я.Злочко, В.А.Локшин.Тельнова620.178.(088.8)Авторское свидетельст1544,кл. С 01 М 3/48торское свидетельство2706, кл. С 01 И 3/48 ф . Рд влменения временных харного ускорения и егона фиг.2 - блок-схема рустройства.Устройство содержит направляющую трубку 1, боек 2 с индентором 3, пье зоакселерометр 4, закрепленный на бойке 2, соединенные последовательно согласующий усилитель 5, вход ко торого соединен с пьеэоакселерометром 4, фильтр 6 нижних частот, пер"(57) Изобретение относится к дованиям механических свойс териалов, в частности к определениютвердости путем приложения одиночного ударного усилия, Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений за счет оценки твердости по экстремальному значению второй производной ударного ускорения бойка, Реализация такой оценки осуществляется устройством, содержащим в измерительном тракте два последовательно соединенных дифференциатора, 2 ил,вый 7 и второй 8 дифференциаторы,пиковый детектор 9, аналого-цифровойпРеобРазователь 10 дешифра орцифровои индикатор 12 и компаратор13, вход которого соединен с выходом второго дифференциатора 8, а выход - с управляющим входом аналгоцифрового преобразователя 10.Устройство работает следующим образом,При соударении бойка 2 с изделиемпьезоакселерометр 4 вырабатывает сигнал, пропорциональный ударному ускорению. В процессе соударения поддействием внедряющегося бойка 2 материал испытывает сначала упругие,а затем пластические деформации. Изменения механического напряженно-де"формированного состояния материала взоне контакта вызывают изменения вхарактере силового,.взаимодействиябойка с материалом, которые приводят.к изменениям формы фронтов ударногоимпульса ускорения а(С) (фиг,1,а).Изменение характера силового взаимодействия наиболее отчетливо проявляется на сигнале, пропорциональном,второй производной от ударного уско,рения, которая имеет два ярко выраженных экстремума на этапе внедрения бойка в материал. Величины обеихэкстремумов связаны линейной эависимостью с твердостью материаЛаНй - К). ,(.,1,где К,(1 - коэффициент пропорциональности,Для реализации описанной оценкитвердости по параметрам импульсаа сигнал от пьезоакселерометра4, пройдя через согласующий усилитель 5 и Фильтр б нижних частот(фиг,1,а), в первом дифференциаторе 7 преобразуется в сигнал, пропорциональный резкости движения бойкапри соударении (фиг.2,б), Второйдиференциатор 8 вырабатывает сигнал,пропорциональный второй производнойот ударного ускорения (фиг.2,в),Экстремальное значение этого сигнала,связанное линейной зависимостью ствердостью материала, выделяется пиковым детектором 9 и подается на один из входов аналого-цифрового преобразователя 10, на управляющий вход которого поступает импульс напряжения от компаратора 13 в тот момент, когда напряжение сигнала второй производной от ускорения на входе компаратора 13 превысит установленное пороговое значение (фиг.2,г). Аналогоцифровой преобразователь 10 преобразует сигнал с пикового детектора 9в цифровой код, который, пройдя черездешифратор 11 индицируется на цифровом индикаторе 12 в единицах твердости материала.ф о р м у л а изобретенияУстройство для определения твер дости материалов, содержащеенаправляющую трубку, боек с индентором, пьезоакселерометр закрепленный на бойке, соединенные последовательно согласующий усилитель, вход которого 20 .соединен с пьезоакселерометром,фильтрнижних частот и первый дифференциатор,. второй дифференциатор, пиковый детектор, аналого-цифровой преобразователь, сигнальный вход которого 25 соединен с выхддом пикового детектора, компаратор и цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, оно 30 снабжено дешифратором, вход которогосоединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с входом цифрового индикатора, вход второго дифференциатора соединен с выходом 35 пеРвого дифференциатора, а выход -с входами пикового детектора и компаратора, выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя..Ч ГКНТ СССР одписное Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Гагарина, 101 аказ 2820/40 Тираж 789 НИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, бретениям и открытиям паушская наб д. 4/5