Прибор для определения микротвердости

ОП А И Е 266 ЗП Сова Советских Социалистических Республик, 36/02 явл с п исо Приоритет п 3,44 Комитет по делам аобретеиий и открытий при Совете Мииистров СССР52,3 (088.8 бликовано 17,111.1970. Бюллетень ЛЪ 11 ДК 62 Дата П.1970 ликования описани Авторы зобретения ди, А. И. Корнеев, 3, К. Моисейцева, Г. Ф. Павлов,, Г Заявит ОСТИ ИКРО ЛЯ ОПРЕДЕЛЕ ПРИ озволяет повыИзвестны приборы для определения микротвердости по глубине вдавливания индентора,содержащие корпус, столик для установкиисследуемого образца, индентор, механизмнагружения, микроскоп для выбора места 5вдавливания индентора, датчик нагрузки иаппаратуру для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора.Однако такие конструкции не определяютистинной глубины вдавливания индентора; 1не обеспечивают точной фиксации моментаконтакта индентора с испытуемой поверхностью при минимальной предварительной нагрузке; не позволяют с достаточной точностьюприлагать и регистрировать рабочие нагрузки, 1а следовательно, не могут обеспечить и высокую точность эксперимента при испытанияхна микротвердость,Предлагаемый прибор отличается от известных тем, что он снабжен датчиком перемещения образца под действием прилагаемой к индентору нагрузки, включенным по дифференциальной схеме с датчиком, перемещения индентора. Корпус датчика перемещения индентора закреплен на тубусе микроскопа, щуп 2этого датчика связан с индентором, а механизм нагружения выполнен в виде рычажнойсистемы с грузом, снабженной кареткой, несущей груз, и приводом перемещения кареткис грузом вдоль рычага. 3 Такое выполнение прибора псить точность эксперимента.В предлагаемом приборе привод перемещения каретки с грузом содержит электродвигатель, фрикцнонную передачу с регулируемым передаточным отношением и винтовую пару с поступательно перемещающейся гайкой, несущей каретку, Датчик нагрузки выполнен в виде реохорда, токосьемник которого установлен на гайке. Для регистрации нагрузки н глубины вдавливания нндентора применен трехканальный автоматический электронный регистратор с переменными шкалами регистрации. Корпус датчика перемещения ооразца шарнирно связан с кронштейном, закрепленным на корпусе прибора, а на столике для установки исследуемого образца размещена плита, в которой выполнен вырез для подвода щупа датчика к нижней поверхности исследуемого образца.1-1 а чертеже изображена принципиальная схема описываемого прибсра.Прибор содержит датчик 1 перемещения индентора 2 и датчик 3 перемещения образца 4, включенные по дифференциальной схеме. В качестве датчиков пеоемещеннй может быть применен механотрон. Датчик перемещения нндентора укреплен на тубусе микроскопа 5, а щуп его закреплен на ннденторе, Корпус датчика перемещения образца шарнирно связанс кронштейном б, закренленным на корпусе 7 прибора, а для его подвода к нижней поверхности образца служат микрометрическая головка 8, эксцентричный кулачок 9, прижимные пружины 10, 11 и щуп 12. На столике 13 размещена плита 14, в которой выполнен вырез 15. Механизм нагружения предлагаемого приоора включает рычат 1 б, противовес 17, шарнирное соединение 18, с помощью которого рычаг 1 б соединен с подвижным тубусом микроскопа, каретку 19, рабсчий груз 20, Для перемещения рабочего груза 20 по рычагу 16 служит электропривод, состоящий из электродвигателя 21, подвикного ролика 22 для передачи вращения на диск 23, на котором установлен регулирующий винт 24, Вращение диска 23 передается виьпу 25 и по нему пеперемещается поводковая гайка 2 б, нижняя часть которой передвигает рабочий груз 20 по рычагу 1 б, а верхняя свя ана с реохордом 27.Прибор работает следующим образом.Включается электрическая схема питания датчиков и регистрирующей аппаратуры, Образец исследуемого материала закрепляется на металлической подставке и устанавливается на металлической плите, Производится настройка микроскопа и выбор микроучастка для исследования. Затем столик поворачивается и фиксируется в рабочем полокении. Подводится шток со щупом 12 датчика 3 до надежного контакта с нижней поверхностью образца. Надежный и точный контакт достигается микрометрической головкой 8 и эксцентричным кулачком 9. Вырез в металлической плите 14 позволяет производить поворот столика (при выборе микроучастка для исследования и для установки в рабочее положение - под пирамиду) вместе со штоком и щупом датчика 3 без вывода их из рабочего положения. Датчик 1 подается вниз до первоначального контакта алмазной пирамиды с верхней поверхностью ооразца, чго регистрируется по незначительному всплеску на кривон предварительного нагружения. Затем с помощью винта микрометриче:кой подачи 28 на строго определенную величину осуществляется предварительная нагрузка на индентор,Предварительная нагрузка регистрируется на диаграмме трехканального ретистратора, Затем производится установка О линейных перемещений, О рабочих нагрузок и О времени эксперимента. Устанавливается определенная скорость нагруження, включается двигатель 21, и производится нагружение шарнирно-рычажным механизмом по заданной программе. Прилокение рабочих нагрузок производится сразу же после приложения предварительных нагрузок и на том же самом выбранном в начале эксперимента мнкроучастке,После окончания раоочего цикла нагружения и выдержки при заданной нагрузке вклюго 25 30 35 40 45 50 55 60 чается реверс нагрузки и осуществляется уменьшение нагрузки также по заданнойпрограмме. Однсвременно производится измерение глубины внедрения алмазной пирамиды в исследуемый материал.Весь цикл нагружения, выдержки и разгру. жения и весь процесс внедрения пирамиды при этом фиксируется на одной диаграмме трехканального регистратора в координатах: измеряемый параметр - время эксперимента или двухкоординатного самописца в координатах нагрузка - внедрение индентора. После полного съема нагрузки производится расфиксирование штока датчика 3, и столик с образцом поворачиваются под объектив, С диаграммы снимается глубина, по которой рассчитывается микротвердость. Предмет изобретения1. Прибор для определения микротвердости но глубине вдавливания индентора, содержащий корпус, столик для установки исследуемого образца, индентор, механизм нагружения, микроскоп для выбора места вдавливания нндентора, датчик перемещения индентора, датчик нагрузки и аппаратуру для регистрации нагрузки и глубины вдавливания индентора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности эксперимента, он снабжен датчиком перемещения образца под действием прилагаемой к индентору нагрузки, включенным по дифференциальной схеме с датчиком перемещения индентора, корпус датчика перемещения индентора закреплен на тубусе микроскопа, щуп этого датчика связан с индентором, а механизм нагружения выполнен в виде рычажной системы с грузом, снабженной кареткой, несущей груз, и приводом перемещения каретки с грузом вдоль рычага.2, Прибор по п, 1, отличающийся тем, что привод перемещения каретки с грузом содержит электродвигатель, фрикционную передачу с регулируемым передаточным отношением и винтовую пару с поступательно перемещающейся гайкой, несущей каретку.3. Прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что датчик нагрузки выполнен в виде реохорда, токосъемни к которого установлен на гайке.4. Прибор по и. 1, отличающийся тем, что для регистрации нагрузки и,глубинны вдавливания индентора применен трехканальный автоматический электронный регистратор с переменными шкалами регистрации,5, Прибор по п, 1, отличающийся тем, что корпус датчика перемещения ооразца шарнирно связали с кронштейном, закрепленным на корпусе прибора, а на столике для установки исследуемого образца размещена плита, вкоторой выполнен вырез для подвода щупа датчика к нижней поверхности исследуемого образца,Подписное ете Министров СССР