Способ определения твердости и устройство для его осуществления

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 15 А 1 1191 01) СО ЮЗ/4 ПИСЛНИЕ ИЭ 0 БРЕтЕНИ ЕПЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Институт прикладной физикиАН БССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь зовано для определения твердостиметаллических иэделий. Цель изобретения - повьппение точности за счетопределения твердости по отношениюскорости до удара к глубине внедрения,не зависящей от энергии удара,Индентором производят удар по объекту контроля, Измерительная схемаустройства, регистрируя зависимостьскорости индентора от времени в процессе внедрения, позволяет по этойзависимости определить предударнуюскорость, максимальную глубину внедрения и вычислить твердость по форму 2ле Н = 0,17 вч, И где ш - массаиндентора Н - радиус сферы индентора, , - предударная скорость индентора; Ы - максимальная глубина внедрения, 2 с ф-лы, 2 ил, 1415145Изобретение относится к исследовательной технике и может быть испольовано при измерении твердости меаллических изделий.Цель изобретения - повышение точЙости.На фиг. 1 приведена схема устройСтва для контроля твердости металлических изделий, реализующего способ, 10на фиг. 2 - вариант выполнения блокаапуска.Устройство содержит корпус 1, соеиненный с ним рычаг 2, установленныйа нем индентор 3 с постоянным магитом 4, ограничитель 5 угла поворотаычага 2, катушку 6 индуктивности,силитель 7, вход которого соединенкатушкой 6 индуктивности, блок 8запуска, блок 9 остановки, вход котоого соединен с усилителем 7, тригер 10, Я- и К-вхоцы которого соединены с выходами блоков 8 и 9 запускаостановки, последовательно соеди".енные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя 7,вычислитель 12, выход которого соединен с индикатором 13, генератор 14мпулвсов.и элемент И 15, входы котоого соединены с выходами триггера иенератора импульсов, а выход - с управляющим входом АЦП 11.Блок 8 запуска представляет собой5электрическую цепь из последовательносоединенных источника 17. тока, рычага2 с индентором 3, испытуемого изделия 16 и формирователя 18 импульсазапуска.Способ реализауется следующим образом,Вращением рычага 2 против часовойстрелки индентор 3 поднимается до заданной высоты, задаваемой положениемограничителя 5 относительно корпусаи опускается. Совершая под действиемсилы тяжести поворот по часовой стрелке, индентор 3 производит удар по металлическому иэделию 16. При движениииндентора 3 постоянный магнит 4, соединенный с индентором 3, наводит сигнал П = Я(с) в катушке 6 индуктивности, пропорциональный скорости движения индентора 3, который через усилитель 7 подается на вход блока 9 оста 55новки и на один из входов АЦП 11, однако запись этого сигнала не производится до момента касания индентором испытуемого материала, В момент касания индентором 3 испытуемого изделия 16 срабатывает блок 8 запуска,сигнал с его выхода подается на Бвход триггера 1 О. Поскольку на К-входе триггера 10 имеется напряжение,равное напряжению на выходе блока 9остановки, то триггер 10 переходит всостояние,при котором на его выходеформируется сигнал, поступающий навход элемента И 15. Одновременно навход элемента И 15 подаются сигналы,с генератора 14 импульсов. При этомна выходе элемента И 15 присутствуетпериодический сигнал с частотой, равной частоте импульсов генератора 14.Сигнал с выхода элемента И 15 подается на АЦП 11, в котором производит- эся дискретная запись сигнала Ц = Е(с)с усилителя 7 через промежутки времени, равные периоду сигнала с элемента И 15. Запись сигнала в АЦП 11производится до тех пор, пока сигнал на катушке 6 индуктивности нестанет равным нулю. Физически равенство нулю скорости движения индентора 3 означает окончание активногоэтапа удара. В этот момент наблюдается максимальная упругопластическаядеформация испытуемого материала,Когда сигнал на выходе катушки 6ичдуктивности равен нулю, на выходеблока 9 остановки сигнал также равеннулю, триггер 10 переходит в состояние, при котором на его выходе сигналравен нулю, и элемент И 15 перестаетвыдавать сигналы на АЦП 11, что приводит к остановке записи сигнала П == Г(с) АЦП 11, Записанный в памятиАЦП 11 сигнал Ц = Г(с) передаетсядалее в вычислитель 12, где определяется максимальный сигнал, соответствующий предударной скорости упроизводится интегрирование сигналаЦ = Й(с), в результате чего определяется максимальная глубина внедрения, и далее по формулеН=017- -шч,ф Ка определяется твердость металлического изделия.При использовании в качестве блока 8 запуска электрической цепи, состоящей из источника 17 тока, рычага 2 с индентором 3, испытуемого изделия 16 и формирователя 18 импульса запуска, в момент контакта индентора 3 с изделием 16 в цепи проходит ток, 14151 ц 5в формирователе 18 формируется сигнал, запускающий схему обработки сигнала.Формула изобретения1. Способ определения твердости,заключающийся в том, что производятудар индентором по металлическому изделию и измеряют предударную скорость10индентора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,измеряют максимальную глубину внедрения индентора, а твердость определяют по формуле2 15ш ч,Н = 0 17 у. Оагде ш - масса индентора;ч - предударная скорость, индентора 200 - максимальная глубина внедрения,К - радиус индентора,2, Устройство для определения твер.дости, содержащее корпус, соединенный с ним поворотный одноплечий рычаг,на его конце закрепленный индентор спостоянным магнитом, ограничитель угла поворота рычага, катушку индуктивности, связанную с корпусом, усилитель, вход которого соединен с катушкой индуктивности, и индикатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабженоблоком запуска, блоком остановки, входкоторого соединен с выходом усилителя, и схемой обработки сигнала, выполненной в виде триггера, Б- и Й-входыкоторого соединены соответственно свыходами блоков запуска и остановки,последовательно соединенных аналогоцифрового преобразователя, сигнальныйвход которого соединен с выходом усилителя, и вычислителя, выход которого соединен с индикатором, генератора импульсов и элемента И, входы которого соединены с выходами триггераи генератора импульсов, а выход - суправляющим входом аналого-цифровогопреобразователя1415145 Составитель А.Паникленко Техред И,Верес Корректор Н.Король Редактор Л.Зайцева Тираж 847 ВНЖПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5