Прибор для измерения твердости царапанием

 

О П И С А Н И Е <>буб908

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сава Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.01.76 (21) 2313867/25-28 (51) М. Кл. 6 01 N 3/46 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (53) УДК 620.178.14 (088.8) (45) Дата опубликования описания 01.08.79

Государственный комитет

С С С,P ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения H. Л. Голего, В. В. Запорожец, В. А. Бердинскихи Е, Г. Исак (71) Заявитель Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (54) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ

ЦАРАПАНИЕМ

Изобретение относится к области испытания материалов и касается приборов для измерения твердости царапанием.

Известен прибор для измерения твердости царапанием, содержащий корпус, индентор, нагружающее устройство, взаимодействующее с индентором, подвижный предметный стол. Твердость материалов, измеряемая с помощью данного прибора, оценивается по размерам царапины, образованной при перемещении индентора, находящегося под заданной нагрузкой по поверхности образца (1).

Недостатком известного прибора является большая трудоемкость при определении 15 неоднородности механических свойств, вызванная большим объемом .измерений размеров царапины в различных участках поверхности.

Ближайшим по технической сущности и 20 достигаемому результату к изобретению является прибор для измерения твердости царапанием, содержащий корпус, размещенный в нем шток с индентором, механически связанный с ним следящий рычаг, выпал- 26 ионный с возможностью перемещения вдоль штока и предназначенный для воздействия в процессе испытания с поверхностью образца, датчик, установленный на штоке, механизм нагружения, выполненный в виде з0 электромагнита, предметный столик, установленный с возможностью поступательного перемещения, регистрирующий прибор, подключенный к обмоткам электромагнита, нороговое устройство, усилитель и схему сравнения (2).

Недостатком этого прибора является низкая точность измерения, обусловленнаи ограниченной возможностью амплитудновременного анализа сигнала, реализуемого измерительной аппаратурой известного прибора.

С целью повышения точности измерения твердости прибор снабжен последовательно включенными между датчиком перемещений и реги|стрирующим прибором преобразователем .«аналог-код» запоминающим устройством, амплитудно частотным анализатором и генератором ортогональных функций.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора.

Прибор содержит механизм нагружения, выполненный в виде электромагнита 1, шток с индентором 2, механически связанный с ним следящий рычаг 8, выполненный с возможностью перемещения вдоль штока с индентором 2 и предназначенный для воздействия в процессе испытания с поверх-, ностью образца 4, датчик б, установленный на штоке с индентором 2.

676908

20

45

1

К датчику 5 через пороговое устройство. б подключен источник 7 опорного напряжения и электродвигатель (на чертеже не показан) подвижного предметного стола 8.

К источнику 7 опорного напряжения подключен блок 9 эталонных сигналов, посредством усилителя 10, связанного с электромагнитом 1.

Кроме того, к датчику 5 подключены последовательно соединенные преобразователь 11 «аналог-код», запоминающее устройство 12, амплитудно-частотный анализатор 18, генератор 14 ортогональных функций.

К амплитудно-частотному анализатору

18 подключено запоминающее устройство

15, к которому подключены схема 16 сравнения, регистрирующий прибор 17 и блок

18 эталонных сигналов.

Прибор работает следующим образом.

При подъеме предметного стола 8 следящий рычаг 8 соприкасается с поверхностью образца 4 и начинает подниматься, а сигнал с датчика 5 уменьшается. Когда опорный конец рычага 8 находится на одном уровне с индентором 2, пороговое устройство б срабатывает и выдает сигнал на включение источника 7 опорного напряжения и электродвигателя предметного стола 8.

Блок 9 эталонных сигналов выдает сигнал, который усиливается усилителем 10 и подается на вход электромагнита 1, вдавливающего индентор 2 в образец 4.

Одновременно с нагружением индентора 2 происходит перемещение предметного стола 8 в горизонтальном направлении.

Кроме того, сигнал с датчика 5 поступает на преобразователь 11 «аналог-код» и в виде кода запоминается в запоминающем устройстве 12.

При достижении индентором 2 заданной глубины сигнал на входе блока 9 становится равным нулю. Преобразователь 11 «аналог-код» и запоминающее устройство 12 осуществляют задержку сигнала от датчика

5 на время перемещения индентора 2 в точку образца, которую ранее занимал рычаг

При отклонении индентора 2 от заданной глубины сигнал блока 9 становится отличным от нуля и в зависимости от его значения нагружает или разгружает индентор 2 до тех пор, пока сигнал не станет снова равным нулю, что приведет к поддержанию постоянной глубины внедрения индентора.

Хранящиеся в запоминающем устройстве

12 сигналы поступают в амплитудно-частотный анализатор 18, производящий преобразование с помощью генератора 14 ортогональных функций сигнала в дискретные амплитудно-частотные характеристики.

Эти характеристики запоминаются запоминающим устройством 15. Схема N сравнения сопоставляет амплитудно-частотные характеристики сигнала с эталонными, поступающими с генератора,18. Результаты сравнения выдаются на регистрирующий прибор 17.

Формула изобретения

Прибор для измерения твердости царапанием, содержащий корпус, размещенный в нем шток с индентором, механически связанный с ним следящий рычаг, выполненный с возможностью перемещения вдоль штока и предназначенный для воздействия в процессе испытания с поверхностью образца, датчик, установленный на штоке, механизм нагружения, выполненный в виде электромагнита, предметный столик, установленный с возможностью поступательного перемещения, регистрирующий прибор, подключенный к обмоткам электромагнита, пороговое устройство, усилитель и схему сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения твердости, он снабжен последовательно включенными между датчиком перемещений и регистрирующим прибором преобразователем «аналог-код» запоминающим устройством, амплитудно-частотным анализатором и генератором ортогональных функций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 123744, кл. G 01 N 3/46, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

Ко 344330, кл. G 01 N 3/46, 1969.

676908

Составитель В. Новичкова

Техред Е. Жаворонкова Корректор И. Симкина

Редактор T. Морозова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 696/939 Изд. М 445 Тираж 1090 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5