Устройство для определения динамической твердости материалов

 

Изобретение относится.к области неразрушающего контроля физико-механических свойств материалов-, например твердости. Цель изобретения - сокращение времени и удобство проведения измерений за.счет обеспечения устройством улавливания индентора. Измерительнатя схема устройства измеряет время между первым и вторым ударом индентора, что позволяет при известной .начальной высоте падения h оценить твердость по величине коэффиц11ента восстановления С , , Выбор в качестве измерительного злемента десятичного счетчика 20 и эта- - локной частоты f 10 /2Т (Т S2h,/g) позволяет получить на его индикаторе значение коэффихщента восстановленил, поскольку при выбранных соотношениях он равен С N/10 (п - число разрядов счетчика). По окончании измерений, т.е. после второго отскока , включается питание на электромагнит 3, обеспечивающи улавливание .индентора 2. 2 ил. . . (О С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.m4G01 N3 52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4081373/25-28 (22). 04.07,86 у (46) 07.08.88. Бюл. Р 29 (71} Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) lO.Г.Камчатный, В.П.Полянко, Г.С.Боргуленко, Н.И.Городыский и .А. Е. Бандурко (53) 620. 178. 153 ° 3 (088. 8) (56} Авторское свидетельство СССР

9 277354, кл. G 01 N 3/52, 1969.

Эталон Hlopa. Современное состояние метрологического обеспечения измерения твердости методом упругого отскока бойка (по Шору) ° Обзорная информация "Метрологическое обеспечение измерений". М., 1980, вып. 3, с. 4, 15-17. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится.к области неразрушающего контроля физико-меха„„SU„;, Ù:ßÙ л йических свойств материалов, например твердости. Цель изобретения — сокращение времени и удобство проведения измерений за .счет обеспечения устройством улавливания индентора.

Измерительная схема устройства измеряет время между первым и вторым уда. ром индентора, что позволяет при известной .начальной высоте падения h оценить твердость по величине коэффициента носстаноапения С

Выбор в качестве измерительного элемента десятичного счетчика 20 и эта-й лонной частоты и = 10 /2Т (T .Г2п, g) тонноляет получить на ето индикаторе значение коэффициента восЯ становления, поскольку при выбранных соотношениях он равен С = И/10 (и— число разрядов счетчика). По окончании измерений, т.е. после второго отскока, включается питание на электромагнит 3, обеспечивающий улавливание индентора 2. 2 ил, 1415146

Изобретение относится к области ! неразрушающего контроля физико-меха-! нических свойств материалов и может быть использовано для определения динамической твердости.

Цель изобретения — сокращение времени и удобство проведения измерения за счет обеспечения устройством улавливания индентора, 10

На фиг. 1 изображена функциональ,ная схема устройства для определения ,динамической твердости материалов на фиг. 2 — эпюры напряжений, пояс-! !

: няющие работу устройства. 15

Устройство для определения динами1 ! ческой твердости материалов состоит из узла I установки индентора 2 с, электромагнитом 3, содержащего ци, линдрический корпус 4 из немагнитно- 20 . го материала, размещенные в нем сер, дечник 5 с втулкой 6, стопорное коль цо 7, опорное кольцо 8, опорную плиту 9, включающую демпфирующую втулку 10, пьезоэлектрический датчик 11, груз 12 для прижима исследуемого образца 13 при помощи опорного цилиндра 14. Схема 15 регистрации результатов измерений содержит последовательно соединенные усилитель 16, схему 30

17 формирования сигнала, схему 18 формирования импульса запуска, схему

19 запуска и счетчик 20. К второму входу схемы 19 запуска подключен генератор 21 стандартных сигналов. Вход3 усилителя 16 соединен с пьезоэлектрическим датчиком 11. Схема 22 управления питанием электромагнита 3 состоит из триггера 23, выход которого связан с управляющим входом силового 10 коммутатора 24, а входы соединены с выходом схемы 18 формирования импульса запуска и кнопочным выключателем 25, подающим потенциал земли на второй вход триггера 23 и вход

"Сброс" счетчика 20. Источник 26 питания через силовой коммутатор 24 подключен к обмотке электромагнита 3.

Устройство работает следующим образом.

При помощи калиброванных по высоте (длине) цилиндриков с внешним диаметром, меньшим внутреннего диаметра цилиндрического корпуса 4, устанавливают первоначальную высоту падения индентора (шарика) h<, который удерживается в исходном положении во втулке 6 из немагнитного материала электромагнитным полем, Калиброванный по высоте цилиндра устанавливают на исследуемый образец 13 внутри цилинд-. рического корпуса 4, сердечник 5 при этом вынут иэ корпуса 4. Потом устанавливают индентор 2 на цилиндр, опускают сердечник 5 до упора втулки 6 в индентор 2 и стопорным кольцом 7 фиксируют сердечник 5 на цилиндрическом корпусе 4. Калиброванный по высоте цилиндр убирают. Устройство готово к работе, В момент t нажимают кнопочный вью ключатель 25, при этом подается потенциал земли на входы счетчика 20 (сброс в нулевое состояние) и триггера 23, который управляет силовым коммутатором 24, отключающим источник 26 питания от катушки электромагнита 3, и индентор 2 начинает свободное падение. В момент с, происходит первое соударение индентора 2 с исследуемым образцом 13, в момент

t — второе. Пьезоэлектрический дат2 чик 11 преобразует механические колебания, возникающие при ударе, в электрический сигнал, который поступает на усилитель 16 и далее на схему 17 формирования сигнала, после чегона схему 18 формирования импульса запуска, с выхода которой сигнал подается на схему 19 запуска и на триггер 23. На второй вход схемы 19 запуска поступают импульсы с генератора 21 стандартных сигналов. С выхода схемы 19 запуска, выполняющей функцию стробирующего узла, на счетчик 20 поступают пачки из N импульсов. Триггер 23 в момент tz переключается в состояние "1" и включает силовой коммутатор 24, подсоединяющий источник

26 питания к обмотке электромагнита

3. При этом отскочивший после второго соударения индентор 2 автоматически возвращается в исходное состояние и установка готова к повторным измерениям.

С учетом соотношений Й„ = -- —, Т = 1 — -, Т = 2- - —, число N на цифровом индикаторе счетчика указывает коэффициент восстановления е = 2 по которому судят о

1h 10п ! твердости материала (f — частота следования импульсов генератора стандартных сигналов; h — высота отскока Т, — время падения индентора с

Составитель А.Паникленко

Техред И.Верес Корректор А. Обручар

Редактор JI.Çàéöåâà

Заказ 3869/41 Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14151 высоты h ; Т вЂ” время между первым и вторым соударениями) .

Формула изобретения

Устройство для определения динамической твердости материалов, содержащее узел установки индентора с электромагнитом, источник питания электромагнита, последовательно соединенные пьезоэлектрический датчик, усилитель, схему формирования сигнала, схему формирования импульса запуска, схему запуска и счетчик, и генератор стандартных сигналов, подключенный к второму входу схемы запуска, о т л и46

4 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени и удобства проведения измерений, оно снабжено схемой управления питанием электромагнита, выполненной в виде триггера, первый вход которого соединен с выходом схемы формирования импульса запуска, а второй — с входом "Сброс" счетчика, силового коммутатора, силовой вход которого соединен с источником питания электромагнита, управляющий вход с выходом триггера, а выход с электромагнитом, кнопочного выключателя, соединяющего вход "Сброс" счетчика с шиной заземления.