Преобразователь для контроля твердости электроакустическим методом

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 932368 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 3005 В 2, Бюллетень М 20Дата опубликования описания 3005,82 153 УДК 620. 178. ,1.152(088.8) 54) ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТВЕРДОСТ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМоавл 5 Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к устройствам для измерения твердости материалов. 5Известен твердомер, содержащий преобразователь в виде штока из магнитострикцибнного материала, подвнж- ной системы, индентора, закреплен- .ного на штоке, и пьезодатчика(,1,3Однако из-за расположения пьезодатчика ниже пучности механических напряжений штока данный преобразователь отличается пониженной чувствительностью.1 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эФФекту является преобразователь для контроля твердости электроакус- тическим методом, содержащий корпус, размещенную в нем и взаимодействующую с ним подвижную систему, контактирующую с ней пружину, закреп" ленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнитострикционного материала, и катушку возбуждения, охватывающую шток 2 .Недостатком преобразователя яв-, ляется низкая точность измерений из-за механического контакта подвижной системы и корпуса.Цель изобретения - повышение точности.Указанная цель достигается тем, что в преобразователе для контроля твердости электроакустическим методом, содержащем корпус, размещенную в нем взаимодействующую с ним под- . вижную систему, контактирующую с нейпружину, закрепленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнит стрикционного материала, и катушку возбуждения, пружина выполнена конической,.шток - с плоским центрирующим уступом, взаимодействующим С пьезоэлементом, и в корпусе выполнен конический поясок, взаимодейству ющий со штоком.На чертеже предст ен преобразователь.Преобразователь содержит корпус 1 размещенную в нем пружину 2,подвижную систему 3, жестко закрепленные на ней пьезоэлемент 4 и шток 5 с наконечником 6, выполненный из магнитострикционного материала, катушку 7 возбуждения, охватывающую шток 5, пружину 8. ШтОк 5 выполнен с плос 932368ким центрирующим уступом 9, взаимодействующим с пьезоэлементом 4 и вкорпусе 1 выполнен конический поясок10, взаимодействующий со штоком 5или наконечником б. Пружина 8 имеетконическую форму и является центрирующим элементом, Верхним пояскомпружина 8 упирается в корпус 1, нижним - через подшипник 11 каченияв верхний торец подвижной системы 3,размещенной с зазором относительнокорпуса 1, Пьезоэлемент 4 через изо 10 лирующую прокладку 12 взаимодействует с уступом 9 штока 5. В нижней частикорпуса 1 размещена подпружиненнаявтулка 13, предназначенная для установки преобразователя на контролируе мую поверхность. Преобразователь подключается в схему электроакустического твердомера, состоящую из источника 14 питания, усилителя 15, преобразователя 16 частоты и индикатора 17. 20 Преобразователь работает следующим образом,После подключения преобразователяк электрической схеме твердомера и 25возбуждения в штоке 5 магнитострикционных колебаний, он устанавливаетсявтулкой 13 на контролируемую поверхность, Корпус 1 усилием руки перемещается н направлении к месту контро- З 0ля, ход приближения), При этом подвижная система 3 преобразователя опирается о корпус 1 н верхней частичерез центрирующую пружину 8, а внижней - о конический поясок 10. Пос- З 5ле касания наконечником б контролируемой поверхности подвижнаясистема 3 перемещается вверх на величину хода д до упора в торец корпуса 1. При этом наконечник б, опираясь о контролируемую поверхность иперемещаясь вместе с подвижной системой 3, выходит из контакта с пояском 10 и под действием пружины 8 углубляется в контролируемую поверхность. В этом положении подвижная 45система 3 центрируется вдоль осипреобразователя посредством пружины8 в верхней части преобразователя, аннизу - через наконечник б о углубление, возникающее в контролируемой 50поверхности при вдавливании наконечника,В случае поворота преобразователя вокруг центральной оси при егоустановке на иэделие подвижная система, опираясь о подшипник 11 и поворачиваясь относительно корпуса 1,не изменяет своего положения относительно контролируемой поверхности.При удалении преобразователя с местаконтроля подвижная система 3 поддействием пружины 8 опускается внизи наконечник б прижимается к пояску 10, Преобразователь принимает первоначальное положение и подготовлен для проведения очередного контроля.Размещение подвижной системы 3 преобразователя в корпусе 1 с зазором относительно его внутренней поверхности, а также выполнение пружины 8 в виде центрирующего элемента и прел- усмотрение конического пояска 10 н нижней части корпуса 1 позволяет передавать усилие вдавливания негосредственно на участок контроля, при этом исключается отрицательное влияние трения между подвижной системой 3 и корпусом 1 преобразователя на твердость изделия.Размещение между пружиной 8 и подвижной системой 3 подшипника 11 качения обеспечивает возможность поворота поднижной системы 3 при установке преобразователя на изделие, исключает скручивание штока 5 и недопустимое изменение формы вмятины на контролируемой поверхности.Размещение пьезоэлемента 8 между торцовыми поверхностями подвижной системы 3 и штока 5, т.е. в пучности механических напряжений штока 5 при его колебаниях, позволяет повысить чувствительность преобразователя к изменениям величины твердости контролируемого изделия.Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность контроля твердости электроакустическим методом при ручной установке преобразователя на.участок контроля в 1,5 - 2 раза.Формула изобретенияПреобразователь для контроля твердости электроакустическим методом,содержащий корпус, размещенную в неми взаимодействующую с ним подвижнуюсистему, контактирующую с ней пружину, закрепленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнитострикционного материала, и катушку возбуждения, охватывающую шток, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, пружина выполнена конической, шток - с плоскимцентрирующим уступом, взаимодействующим с пьезоэлементом, и в корпусе выполнен конический поясок, взаимодействующий со штоком,Источники информации,принятые во внимание при эКспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 603876, кл.С 01 М 3/48, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 637637, кл.б 01 й 3/44, 1977( прототип)./63 Тираж 883 Подписн ВНИИПИ ГОсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж,Раушская наб.,д.4/5