Прибор для определения твердости

Авторы патента:

G01N3/48 - путем получения отпечатков от индентора при приложении к нему ударной нагрузки, например падающего шарика (G01N 3/54 имеет преимущество)

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля твердости. Цель изобретения - упрощение конструкции за счет консольного соединения якоря индуктивного преобразователя и штока с индентором. Узел нагружения прибора производит внедрение индентора в испытуемый объект. Перемещение индентора посредством консоли передается якорю индуктивного преобразователя, вырабатывающему сигнал, пропорциональный глубине внедрения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273140/25-28 (22) 01.07.87 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Ю. И. Славский, Е. П. Жуленев и Ю. Г. Артемьев (53) 620.178.153.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1068768, кл. G 01 N 3/48, 1982.

Гудков А. А., Славский 1О. И. Методы измерения твердости металлов и сплавов. вЂ” М.: Металлургия, 1982, с. 112 вЂ 1.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля твердости.

Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции за счет консольного соединения якоря индуктивного преобразователя и што-, ка с индентором.

На фиг. 1 изображена схема прибора; на фиг. 2 вЂ” осциллограммы напряжений, характеризующих работу прибора.

Прибор содержит узел нагружения со штоком 1, взаимодействующий с ним индентор 2, связанную с ним консоль 3, датчик глубины отпечатка, которым является индуктивный преобразователь, состоящий из якоря, выполненного в виде двух ферритовых колец 4, закрепленных на верхней и нижней плоскостях консоли 3 соосно с имеющимся в ней отверстием, двух катушек 5 и 6 индуктивности и корпуса, выполненного в виде двух неметаллических пластин 7 и 8, скрепленных винтом 9, соосно которому на пластинах закреплены катушки 5 и 6 индуктивности, опорную коническую втулку 10, закрепленную на нижней неметаллической

„„SU„„1601558 А 1 (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТВЕРДОСТИ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля твердости. Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции за счет консольного соединения якоря индуктивного преобразователя и штока с индентором. Узел нагружения прибора производит внедрение индентора в испытуемый объект.

Перемещение индентора посредством консоли передается якорю индуктивности преобразователя, вырабатывающему сигнал, пропорциональный глубине внедрения. 2 ил. пластине 7 корпуса индуктивного преобразователя и опирающуюся на поверхность испытуемого объекта 11, возвратноподжимную пружину 12, взаимодействующую с консолью 3 и корпусом индуктивного преобразователя, и блок 13 регистрации, выполненный в виде двух LC-генераторов 14 и 15, индуктивностями которых являются катушки 5 и 6 индуктивности индуктивного преобразователя, и соединенных последовательно балансного модулятора 16, входы которого соединены с выходами LC-генераторов 14 и 15, усилителя 17, компаратора 18, цифрового частотного детектора 19 и индикатора 20 результатов измерений.

Прибор работает следующим образом.

Механическую часть прибора устанавливают перпендикулярно контролируемой поверхности испытуемого материала. Нажимая на узел нагружения и сжимая при этом возвратно-поджимную пружину 12, производят внедрение индентора 2 в поверхность материала и перемещение штока

1 на величину деформации. При этом опорная коническая втулка 10 и корпус с

1601558

7. з укрепленными на нем катушками 5 и 6, симметрично расположенными относительно ферритовых колец 4 на консоли 3, остаются строго фиксированными относительно поверхности испытуемого материала, торцовая плоскость нижнего ферритового кольца, обращенная в сторону индентора 2, приближается к соответствующей обмотке катушки 6 и увеличивает ее индуктивность, а индуктивность катушки 5 при удалении от нее противоположной торцовой плоскости верхнего ферритового кольца уменьшается, В исходном состоянии катушки 5 и 6 имеют одинаковую индуктивность, а 1 С-генераторы дают переменные напряжения одинаковой частоты, например fr=6,5 МГц.

При максимальной величине контактной деформации металла под нагрузкой на выходе первого 1 С-генератора за счет увеличения индуктивности катушки 6 формируется сигнал минимальной частоты U< ... например 6 МГц (фиг. 2а), а на выходе второго 1 С-генератора вЂ” сигнал максимальной частоты U,, например 7,0 МГц (фиг. 2б). Оба сигнала подаются на входы балансного модулятора 16, на выходе которого формируется сигнал разностной частоты Ugp = Uy U „(фиг. 2в), который пропорционален величине невосстановленной деформации металла. Далее разностный сигнал усиливается линейным усилителем 17, преобразуется компаратором 18 в последовательность импульсов определенной амплитуды, длительность которых пропорциональна разности частот генераторов в каждый момент времени при осуществлении деформации материала индентором (фиг. 2г), и подается на вход цифрового частотного детектора 19, на выходе которого получают сигнал, пропорциональный глубине внедрения (фиг. 2д).

При максимальной глубине внедрения в момент времени 1„ „,сигнал U» (фиг. 2д) с детектора 19 поступает и запоминается индикатором 20 результатов измерений.

После окончания внедрения индентора с помощью возвратно-поджимной пружины 12

10 происходит возврат узла .нагружения в исходное положение.

Определение твердости по глубине внедрения с помощью предлагаемого прибора осуществляется следующим образом.

Сначала на месте испытания объекта производят контактное деформирование и измерение глубины внедрения в поверхность эталонного бруска h с известными. механическими свойствами, а затем производят такое же действие на поверхности

20 испытуемого материала (объекта) и фиксируют величину h . Величину искомой твердости металла (или уровня прочностных свойств) определяют по отношению

h„ /h в зависимости от известных свойств (например, твердости) эталонного бруска.

Формула изобретения

П рибор для определения твердости, содержащий узел нагружения, взаимодействующий с ним индентор, связанную

ЗО с ним консоль, датчик глубины отпечатка в виде индуктивного преобразователя, соединенного с консолью, и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, с консолью жестко связан якорь индуктивного преобразователя.

1601558

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01

Редактор И. Шулла

Заказ 3268

Составитель А. Паникленко

Техред А. Кравчук Кор ректор М. Ша ро ш и

Тираж 500 Подписное

Похожие патенты:

Способ определения твердости // 1599706

Изобретение относится к технике измерения твердости

Способ определения твердости материалов // 1573393

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки основных прочностных свойств металлов и сплавов - предела текучести и предела прочности

Установка для исследования грунта ударно-вибрационным зондированием // 1562756

Изобретение относится к области строительства, в частности к установкам для исследования грунта ударно-вибрационным зондированием

Прибор для контроля физико-механических свойств материалов // 1558166

Устройство для оценки несущей способности грунта с вертолета // 1541350

Изобретение относится к устройствам для оценки несущей способности грунта и может быть использовано для проверки прочности грунта при посадках вертолетов на незнакомой местности

Пенетрометр // 1539583

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к измерениям твердости

Способ определения степени чистоты металлов // 1532850

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для оценки качества металлов при высокой степени очистки

Устройство для контроля плотности грунтов // 1529073

Изобретение относится к строительству и может использоваться для контроля плотности грунтов

Способ определения сопротивления разрушению эластичных материалов при ударе и устройство для его осуществления // 1516874

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к определению сопротивления разрушению эластичных материалов при ударе

Способ определения динамической трещиностойкости // 1499163

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов

Устройство для определения твердости материала и способ определения твердости материала // 2100794

Изобретение относится к бумажному производству, в частности к устройству и способу для измерения твердости рулонов, способному давать воспроизводимые и количественные замеры твердости рулона

Устройство для исследования и определения характеристик грунта // 2101416

Изобретение относится к устройствам для исследования и определения характеристик грунта, позволяющим определить характеристики грунтов посредством непрерывно контролируемого и измеряемого вдавливания зондирующего стержня 1 в исследуемый грунт с помощью давления, создаваемого пиротехническим генератором газов 5

Зонд для исследования свойств грунта // 2111476

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам исследования прочностных свойств твердых материалов путем вдавливания наконечников испытательных устройств, и предназначено для использования в строительстве и горном деле для оперативного дистанционного определения физико-механических и прочностных свойств поверхностных слоев грунта в труднодоступных районах, при разведке залежей полезных ископаемых и под строительство

Способ определения предела контактной выносливости материала // 2123175

Изобретение относится к методам испытания материалов на усталостную прочность, в частности к способам определения предела контактной выносливости материала

Способ определения твердости // 2141638

Изобретение относится к методам испытания материалов и, в частности к способам определения их твердости

Способ испытания механических свойств защитно-декоративных покрытий // 2163367

Изобретение относится к области испытания механических свойств защитно-декоративных покрытий

Способ контроля механических характеристик материалов // 2170415

Изобретение относится к способам и средствам контроля механических характеристик материалов, а именно твердости и предела упругости

Устройство для измерения прочности строительных материалов // 2170920

Способ контроля механических характеристик материалов // 2193768

Изобретение относится к способам контроля механических характеристик исследуемых материалов

Микротвердомер // 2231041

Изобретение относится к устройствам для исследования и определения механических свойств материалов путем приложения к ним механических усилий, а именно к микротвердомерам, регистрирующих диаграммы вдавливания индентора в материал в координатах “сила - глубина отпечатка”