Прибор для склерометрических исследований

 

Изобретение относится к устраййтвам для исследования материалов методом еклерометрии. Цель изобретелия - повышение точшсти за счет компенсации действий ве ртй кал ь нрй' срста в л я ющей усилмя ца рапания и крутящего момента от тангенциальной соста вл я 10Щей уси л и я ца рапа н ия. При:&йр (DOдержит штыр^. разме^Цениуй между упором и де1р;жателем индентора и обеспечивающий компенсацию действий верти'кальнЬй составляющей усилия царапания и крутягцего момента от тангенгхиальнойсрставляющейусмлия царапания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. :

„„. Ж„„1714443 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 N 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О

Изобретение относится к устройствам ного на нагружающем узле 3 и держателе 4, для исследования процессов трения и.изме- неподвижного упора 7, установленного на рения,прочности поверхностного слоя раз-, . нагружающем узле 3, штыря 8, укрепленноличных материалов методом склерометрии; ro на держателе.

ЮЗЮВЪ

Цель изобретения — повышение точно-,.: Нагружающий узел перемещается в рости за счет компенсации действий верти- . ликовых направляющих (не показаны). Его кальной составляющей усилия царапания- и вес и вес противовеса 9 выбраны таким об- . крутящего момента от тангенциальной. co" разом, чтобы они оставались неподвижны-; фь ставляющей усилия царапания. ми.эа счет инерционности их масс при фв, На фиг. 1 показана общая схема прибо.- .. изменении. нагрузки наиндентаре в процес- ф„ ра; на фиг. 2 — вид А на фиг..1; на фиг„3: — се царапания. Нагружение индентора 5 осу-: (р схема сил, действующих в процессе-царапа-: ществляется за счет изменения ния, . соотношения масс нагружающего узла 3 и

Прибор состоит из основания. 1; пред- противовеса 9. метного стола 2, установленного на основа- Устройство для регистрации тангенцинии с возможностью перемещения, в ального усилия царапания состоит,.напри-. горизонтальном направлении, нагружаю- мер, из механотронного датчика и узла его щего узла 3, держателя 4, индентора б. за- крепления к устройству нагружения. Изме-крепленного на держателе 4, узла 6 . рительный штырек механотрона прикрепрегистрации усилия царапания, закреплен- лен тягой 10 к держателю 4. Форму и

1 (21) 4616356/28 (22) 06.12.88 ,(46) 23.02.92. Бюл. N 7 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) В,А.Ляшко, Ф.П, Смагленко, М;М.По темкин и А.В.Пархоменко (53) 620.178.1 (088.8) (56) Авдеев Б;А. Техника определения мехзнических свойств металлов. — M.: Машгцэ, 1952, с. 310. (54) ПРИБОР ДЛЯ СКЛЕРОМЕТРИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ. (57) Изобретение .относится к устрайствам для исследования материалов методом склерометрии. Цель изобретения — повышение точности за счет компенсации действий. . вертикальной: составляющей усилия царапания и крутящего момента от тангенциальной составляющей усилия царапания.

Прибор содержит штырь, размещенный

- между упором и держателем индентора: и обеспечивающйй .компенсацию действий вертикальной: составляющей усилия царапания и крутящего момента от тангенциальной составляющей усилия царапания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1714443 размеры держателя 4 выбирают таким образом, чтобы обеспечить достаточную чувствительность к тангенциальному усилию.

Штырь 8 соприкасается своей сферической головкой с неподвижным упором 7 в точке, смещенной относительно вертикальной оси индентора в направлении перемещения предметного стола, причем точка контакта смазана.,Величину смещения определяют из условия обеспечения наименьшей погрешности определения Р, Перемещение предметного столика обеспечивается двигателем 11 через муфту 12, Прибор работает следующим образом.

В начале работы образец 13 из исследуемого материала устанавливают на предметном столе 2. Изменяя соотношение масс грузов на нагружающем узле 3 и противовесе 9, задают величину нагрузки на индентор

5 и приводят его в соприкосновение с образцом 13. Затем включают электродвигатель

11 и начинают процесс царапания (по стрелке), В процессе царапания действуют тангенциэльная Р и вертикальная Ру составляющие усилия цэрапания, При этом в точке контакта сферической головки штыря 8 и неподвижного упора 7 возникает вертикальная реакция Рр со стороны упора 7; компенсирующая действие Ру и крутящего момента со стороны силы Р, а также сила трения Р р, препятствующая перемещение держателя под действием силы Pz.

Сила трения пропорциональна тангенциальной составляющей усилия царапания, а подбором соотношения длины выступания индентора 5, величины смещения точки касания сферической поверхности штыря с плоскостью упора относительно вертикальной оси индентора и условий контакта штыря 8 и упора 7 можно уменьшить влияние Р» . на точность измерения Pz, а значит, повысить точность измерения тангенциального усилия царапания.

Если вертикальные оси индентора и штыря 8 совпадают (т.е, смещение точки касания штыря и упора относительно вертикальной оси индентора отсутствует), то Ру

5 только прижимает штырь к упору. В случае резкого возрастания Р (при наличии мест- . ного высокопрочного включения в поверхности исследуемого материала) возникает скачок крутящего момента, направленного

10 по часовой стрелке, происходит поворот держателя, сферическая поверхность штыря 8 проскальзывает о носительно плоскости упора, точка касания смещается относителЬно вертикальной оси инден15 тора в направлении, противоположном направлению движения стола, и в течение всего процесса царапания Ру создает дополнительный крутящий момент, направленный по часовой стрелке, что приводит к

20 дополнительной погрешности измерения

Pz.

Фор ула изобретения

1, Прибор для склерометрических исс25 ледований, содержащий основание, установленный на нем нагружающий. узел с жестко закрепленным нэ нем держателем с индентором, размещенный нэ основании с возможностью перемещения в направле30 нии, совпадающем с плоскостью, перпендикулярной оси инденторэ, и узел регистрации, отл ича ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен закрепленным на нагружающем узле упо35 ром и жестко aàêðåïëåííûì на держателе штырем со сферической головкой, установленной с возможностью контактов с упором.

2, Прибор по п.1, отличающийся

40 тем, что штырь размещен в плоскости, совпадающей с направлением перемещения предметного стола, под острым углом к пло= скости упора и его вершина смещена относительно оси индентора.

1714443

1714443

4ЬГ 3

Составитель И.Ходатаева

Техред.М.Моргентал Корректор И;Муска

Редактор И,Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 (Заказ 686 Тираж По,цписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35.. Раушская наб., 4/5