Прибор для автоматического определения твердости по бринеллю

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(51)М, Кл,(22) Заявлено 02.12.74 (21) 2082048/25-28 С О 1 К Э/42 с присоединением заявки М 9(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю.Н.Кузнецов и Д.И.Ровс Специальное конструкторское бюро по разработкеавтоматических средств измерения масс и приборовиспытательной техники(54) ПРИБОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПО БРИНЕЛЛЮ Изобретение относится к испытательной технике и касается приборов для определения твердости.Известен прибор для автоматическо. го определения твердости, содержащий шпиндель с индентором,нагружаю щу.о системупроекционную оптическую систему и экран с Фотодатчиками (11 .Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная отсутствием четкой границы отпечатка, спроектированного на экран.Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату является прибор для автоматического определения твердости по Бринеллю, содержащий корпус, нагружающее устройство, связанный с ним шток с индентором, устройство для автоматического измерения размера отпечатка 12). Однако измерение твердости в известном твердомере не обеспечивает достаточной точности воспроизведения общепринятой шкалы твердости при испытании по Бринеллю.Целью изобретения является повышение точности определения твердости по Бринеллю при автоматическом изме 2ренин диаметра восстановленного отпечатка.Цель достигается тем, что устройство для автоматического измерения 5 размера отпечатка выполнено в видекаретки, устанавливаемой на нагружающем штоке и перемещаемой с постоянной скоростью в плоскости, перпендикулярной оси штока, установленных 10 на ней индентора, щупа и датчикаего вертикальных перемещений, генератора постоянной частоты, в цепь которого включены датчик и счетчик импульсов.15 На Фиг. 1 изображена принципиальная схема прибора. На фиг. 2 - блоксхема системы измерения отпечатка.Прибор состоит из нагружающегоустройства 1, механизма 2 подъема 20 образца, механизма 3 вертикальныхперемещений и электропанели 4Нагружающее устройство 1 включаетв себя привод 5 нагружения, содержа"щий электродвигатель 6, червяк 7, 25 червячное колесо 8, на валу которогожестко закреплены цилиндрические шестерни 9 и 10. На втором валу привода5 нагружения свободно установленыцилиндрическая шестерня 11 с электри ческой муФтой 12, кулачбк 13 и цилиндрическая шестерня 14 с электромагнитной муфтой 15. Шестерни 10 и 14связаны между собой через паразитнуюшестерню 16. Кулачок 13 опирается натолкатель 17, соединенный с пружиной18, контактирующей с роликом 19, расположенным на рычаге 20.Рычаг 20 через толкатель 21 опирается на динамометрическую скобу 22,связанную со шпинделем 23, установленным в направляющих 24.Скоба 22 и шпиндель 23 прижимаются к толкателю 21 пружинами 25. Наскобе 22 установлен контактный датчик25. На скобе 22 установлен контактныйдатчик 26. Рычаг 20 контактирует свинтом 27, к которому он прижимаетсяпружиной 28. На переднем конце юдинделя 23 установлены направляющие 29,по которым перемещается каретка 30посредством двигателя 31, редуктора сс шестернями 32, 33 и винта 34, про-, 2 Оходящего через гайки 35 и Зб. Винт34 установлен в опорах 37 и 38. Подвижная каретка 30 контактирует с упором 39 и конечным выключателем 40.На подвижной каретке 30 установлен.индентор 41, а на опоре 42 кареткиЗО - рычаг 43, несущий на одном конце щуп,44 и вторым - упирающийся визмерительный штифт электроконтактного датчика 45.ЗОКонтакт рычага 43 и измерительного штифта датчика 45 обеспечиваетсяпружиной 46. На направляющих 29установлен конечный выключатель 47,ограничивающий ход каретки 30.Взаимное расположение индентора41 и щупа 44 таково, что ось первого ии вершина щупа лежат в одной плоскости, параллельной направлению движениякаретки 30.На корпусе нагружающего устройства 4 О1 установлен ограничитель 48,Электроконтактный датчик 45 электрически связан с реле 49 (Фиг.2),нормально закрытые контакты которого находятся в цепи генератора постоянной частоты, и преобразователемхода 51 ЭВИ 52 с электропечатающимустройством 53.Механизм 2 подъема образца состоитиз опоры 54, направляющих 55, ходового винта 56, редуктора 57 с двигателем 58 и муфтой 59 предельного момента и предметного стола 60.Механизм 3 вертикальных перемещений состоит из ходового винта 61,гайки 62, редуктора 63 и двигателя64 с муфтой 65 предельного момента,Прибор работает следующим образом.На стол 60 устанавливается образец,включается двигатель 58, и стол поднимается на требуемую высоту, Затемвключается двигатель 64 механизма 3вертикальных перемещений нагружающего устройства 1, и происходит опускание нагружающего устройства 1 домомента соприкосновения ограничите 65 ля 48 с поверхностью образца, Муфта 65 срабатывает, и движение нагружающего устройства 1 прекращается. Щуп 44 опирается наиспытываемую поверхность образца, а между вершиной индентора 41 и испытуемой поверхностью образца имеется зазор. Спустя определенное время, задаваемое аппаратурой электропанели 4, электродвигатель 64 выключается, и включается двигатель б привода 5 нагружения. Одновременно с этим подается напряжение на муфту 12, которая связывается с кулачком 13, Кулачок 13, поворачиваясь, давит на толкатель 17, действующий в свою очередь через пружину 18 на ролик 19 рычага 20.Рычаг 20 действует через толка- тель 21 на скобу 22 с закрепленным на ней шпинделем 23. Шпиндель 23 перемещается до момента соприкосновения индентора 41 с образцом, после чего начинается деформация скобы 22. При достижении деформации скобы 22 требуемой величины, определяемой испытательной нагрузкой, датчик 26 подает команду на выключение муфты 12.После выдержки индентора 41 под нагрузкой происходит возвращение кулачка 13 в исходное положение, и отключается двигатель б. Затем аппаратура электропанели 4 подает напряжение на двигатель 31 вращающего винта 34, который начинает перемещать каретку 30. В начале перемещения каретки щуп 44 контактирует с недеформированной отпечатком поверхностью испытываемого изделия, и размыкания контактов датчика 45 ис происходит. При дальнейшем перемещении каретки 30 щуп 44 подводится к краю отпечатка и при пересечении его границы опускается, поворачивая рычаг 43 вокруг оси 42 по часовой стрелке, При этом происходит размыкание контактов датчика 45, и посредством реле 49 соединяется выход генератора 50 с входом 51 ЭВМ 52. Происходит счет импульсов, вырабатываемых генератором 50 до тех пор, пока щуп 44 не коснется противоположного края отпечатка, При этом рычаг 43 повернется в исходное положение и включит датчик 45, происходит размыкание электрической цепи между генератором 50 и входом 51 ЭВМ 52, Сумма импульсов, накопленная в ЭВМ 52, является мерой величины диаметра отпечатка. К абсолютным размерам переходят, умножая сумму импульсов на коэффициент, зависящий от скорости перемещения каретки 30 и частоты, вырабатываемой генератором 50.Формула изобретенияПрибор для автоматического определения твердости по Бринеллю,.са 763739О держащий корпус, нагружающее устройство, связанный с ним шток с индентором, устройство для автоматического измерения размера отпечатка,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, устройстводля автоматического измерения размера отпечатка выполнено в виде каретки, установленной на нагружающемштоке с возможностью перемещения спостоянной скоростью в плоскости,перпендикулярной оси штока, установленных на ней индентора, щупа и датчика его вертикальных перемещений,генератора постоянной частоты, в цепькоторого включены датчик и счетчикимпульсов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Р 243229, кл. С О й 3/40, 1968. 2.Патент франции Е 1587098,кл, С 01 й.3/40, 1967 (прототип)763739 Составитель В.Новичковаедактор Т.Куэнецова ТехредЕ,Гаврилешко Корректор Н.Бутя филиал ППП Патент г.уагород,ул.Проектная,4 Закаэ 6 7 3 Тираа ЦНИИПИ Государственного по делам иэобретенн 113035, Москва, З, 9 Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д,4/5