Способ определения твердости материалов методом упругой отдачи и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик 1 1971119(32) 07,11.74 С 01 М 3/52 Гооударотвенный кокнтет СССР ао делан изобретений н отнрытнй(31) Р 2452880.1 (331 ФРГ Опубликовано 30.10,82 рюллетень40 Дата опубликования описания 30.10,82(53) УДК 620,178. ,153 (088,8) Иностранцы Дитмар Лееб (Австрия) и Марко Бран(72) Авторы изобретени страни 71) Заявител(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ УПРУЮЙ ОТДАЧИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯпредлагаемомуопределения тверм упругой отдаустановленный в ель скорости инве момент пролеется с помошью нного напротив к методам иконтроля маобам определеметодом упрудля реализации етение относится ам неразрушаемогосредст териалов, а именно к с ния твердости материал гой отдачи и устройств этих способов,Наибспособметодомв том,ние с пла м ройства состоит нтора о поверхвибрации изельно ухудшаюттатов.шение точноопо темчто вердости дачи, зай от материалов методо ключающемуся в т водят в соударение пытуемого матери индентора до и посл ношению скоростей скорости индентора ент ом, что с по ала, измостью исскоростипо отиз бойка полученные величиныся неточными из-завследствие измененииндентора, вызванног твердости оказываютшибки, возникающей е соударениясудят о тв, состояше движени я скоросто различньлой трени тми поме- М хами, в частност олее близок к предлагаемомуопределения твердости материаловупругой отдачи, заключающийся Очто индентор приводят в соудареоверхностью испытуемого материа, из еряют скорости индентора до и после соударения и по отношению скоростей судят о твердости 11 . 5Недостаток известного способа заюпочается в том, что поскольку скорости индентора измеряют в фиксированной точке, отстоящей от поверхности испытуемого материала на определенном расстоянии, 20 Наиболее близким к нвляется устройство для дости материалов методо чи, содержащее корпус,нем индентор и измерит дентора. В этом устройст та индентора регистриру фотоэлемента, установле осветителя 2 3Недостаток данного уст в том, что при ударе инде ность материала возникают мерителя, которые значит точность получаемых р уль Цель изобретения - вы ти измерения,Указанная цель достигаетс согласно способу определения9711и щупа, выполненных за одно целое И)тиотдельно, измеряют в момент соприкосновения его с поверхностью испытуемого материала и в момент отскока его от поверхности материала. 5В устройстве для осуществления способа, содержащем корпус, установленныев нем индентор и измеритель скоростииндентора, индентор состоит из бойка ищупа, вьтолненных эа одно целое или 1 Оотдельно, измеритель скорости инденторавыполнен в виде электромагнитного датчика, сердечник которого жестко соединен с ицдентором, а катушка установленана корпусе. 15Кроме того, сердечник электромагнитного датчика жестко соединен с бойком и(или) щупом,Устройство снабжено подключеннымк вылоду катушки электромагнитного датчика электрическим контуром, содержащимусилитель, два пиковых накопителя, связанные с выходом усилителя, двухлинейныйпреобразователь, связанный с выходамипиковых накопителей, и блок управлениясо счетчиком и индикатором.На фиг, 1 изображено устройство дляосуществления предлагаемого способа,продольный разрез; на фиг, 2 - блок-схема электрического контура. 30Устройство содержит корпус 1, в котором расположен индентор, выполненныйв виде бойка 2 и щупа 3, установленногопод бойком 2 держатель 4,. измерительскорости индентора, который содержитэлектромагнитный .датчик, сердечник 535которого жестко соединен с бойком 2индентора и охватывает катушку 6, установленную на держателе 4 с возможностьюперемещения вдоль корпуса 1, размещен 40ную в корпусе 1 направляющую втулку 7,установленную во втулке 7 с возможностьюпродольного перемещения цангу 8 с наконечником 9, винтовую пружину 10 сжатия, гильзу 11, размещенную на корпусе1 с возможностью продольного переме 45щения, установленную в гильзе 11 винтовую пружину 12 и крышку 13, через которую конец цангй 8 неподвижно соединенс гильзой 11. На верхнем конце боек 2имеет цилиндрическую выемку 14 дляприема цангового наконечника 9. манговый наконечник 9 выполнен из соединенных между собой четырех конических заплечиков 15, которые после вхожденияцангового наконечника 9 в цилиндрическуювыемку, 14 служат в качестве захвата.,Расцепляюший механизм, задача которогосостоит в тоы чтобы при обратном ходе 19 1цанги 8 снимать рукава ее наконечника 9 таким образом, чтобы высвобождался боек 2, содержит набегающий конус 16 и концевой упор 17. Электрический контур 18 устройства, подключенный к выходу катушки 6, содержит последовательно соединенные усилитель 19, два пиковых накопителя 20 и 21, двухлинейный преобразователь 22, блок 23 управления со счетчиком 24 и индикатором 25.Возможна конструкция индентора, когда боек 2 и щуп 3 выполнены эа единое целое.Способ определения твердости материала осуществляется следующим образом.Устанавливают устройство вертикально на поверхность 26 испытуемого материала таким образом, чтобы торец щупа 3, выполненный, например, в форме сферы, касался поверхности материала. Затем гильзу 11 вместе с цангой 8 двигают вниз до проникновения цангового наконечника 9 в выемку 14 бойка 2, Затем гильза 11 вместе с цангой 8 и захваченным бойком 2 под воздействием пружины 12 начинает двигаться вверх, растягивая при этом пружину 10. При движении гильзы 11 вверх при проникновении набегающего конуса 16 расцепляющего механизма в отверстие направляющей втулки 7 сдавливаются конические эаплечики 15 цангового наконечника 9, в результате чего освобождается боек 2 и ударяется натянутой пружиной 10 по щупу 3. Полученные при этом скорости, которые возникают в бойке 2 непосредственно перед ударом по щупу, в начале проникновения щупа в испытуемый материал, и после отскока бойка от щупа, преобразуются с помощью электромагнитного датчика в электрические сигналы, поступающие в электрический контур. Эти сигналы после пиковых накопителей 20 и 21 подаются на вход двухканального преобразователя 22 и счетчика 24, где в цифровом виде образуется частное от скорости отскока и скорости прямого движения бойка 2. Установленная твердость материала индицируется затем посредством цифрового индикатора 25.Для оптимального формирования сигналов посредством электромагнитного датчика при ударе бойка о щуп держатель 4 вместе с катушкой 6 имеет возможность с помощью резьбы на наружной поверхности корпуса 1 перемещаться вдоль корпуса.Таким образом, вследствие того, что в изобретении скорость подвижной части измеряют непосредственно перед столкновением с поверхностью испытуемого ма5 971 териала и сразу после него, в результате чего расстояния, проходимые подвижной частью, очень малы, влияние помех становится пренебрежимо малым. Результаты, получаемые при измерениях по дан- у ному способу и с помощью устройства, его реализукецего, характеризуются достаточно высокой точностью и надежностью. Оформула изобретения 1. Способ определения твердости материалов методом упругой отдачи, заключающийся в том, что индентор приводят 15 в соударение с поверхностью испытуемого материала, измеряют скорости индентора до и после соударения и по отношению скоростей судят о твердости, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повы 20 щения точности измерения, скорости индентора, состоящего из бойка и щупа, вы-полненных за одно целое или отдельно, измеряют в момент соприкосновения его с поверхностью испытуемого материала 23 и в момент отскока его от поверхности материала. 2, Устройство для осуществления спо, соба по п. 1, содержащее корпус, установ-щ ленные в нем индентор и измеритель ско 119 6рости индентора, о т л и ч а ю ш е е -с я тем, что, с целью повышения точностиизмерения, индентор состоит из бойка ищупа, выполненных за одно целое илиотдельно, измеритель скорости инденторавыполнен в виде электромагнитного датчика, сердечник которого жестко соединенс индентором, а катушка установлена накорпусе.3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что сердечник электромагнитного датчика жестко соединен с бойкоми (или) щупом,4. Устройство по пп. 2 и 3, о т л йч а ю щ е е с я тем, что оно снабженоподключенным к выходу катушки электромагнитного датчика электрическим контуром, содержащим усилитель, два пиковыхнакопителя, связанные с выходом усилителя, двухлинейный преобразователь, связанный с выходами пиковых накопителей,и блок управления со счетчиком и индикатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР(прототип) .2, Авторское свидетельство СССРЧграж 887 сударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д459/81 ВНИИПИ Го Составитель Э. КарпиловскРедактор Л. Пчелинская Техред Е.Харнтончик рректор С. Шекм одписное