ПРИБОР ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 1997 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к испытательной технике и касается приборов для контроля твердости металлов на крупногабаритных и тяжелых заготовках методом Бринелля.

Известен прибор для измерения твердости методом вдавливания индектора с последующим замером отпечатка по Бринеллю [1]
Известен прибор измерения твердости металлов [2]
Одним из недостатков обоих приборов является то, что они выполнены настольного типа для контроля твердости на мелких деталях, т.к. рабочие столы закреплены на торце винта и имеют небольшие размеры.

Вторым недостатком обоих конструкций является то, что рабочие столы выполнены подвижными, поднимаются и опускаются относительно неподвижной измерительной головки, вращением гайки установленной в штурвале вручную, что не позволяет механизировать операцию определения твердости металлов.

Целью настоящего изобретения является механизация контроля твердости металлов, повышение производительности труда и объективности контроля на крупногабаритных и тяжелых заготовок.

Указанная цель достигается созданием стационарной автоматизированной конструкции.

На прилагаемых чертежах на фиг. 1, 2 изображен предлагаемый прибор, состоящий из деталей: рабочего неподвижного стола 1, двух цилиндрических направляющих 2, двух траверс 3, 4, кронштейна 5, редуктора 6, двух электродвигателей 7, резьбовой пары 8, гидравлической измерительной головки 9, электросхемы с панелью управления 10, подставки 11, автономной гидравлической станции с регулятором давления 12, двух гаек 13, электрокабеля 14, гидропровода 15, двух типов конечных выключателей, состоящих из хомутов 16, 17, кронштейнов 18, двуплечевого рычага 19, пружины 20, трех выключателей 21, 22, роликового транспортера 23, манометра 24.

Прибор конструктивно выполнен следующим образом. На неподвижном рабочем столе 1, жестко закреплены две цилиндрические направляющие 2, установленные на одной оси на некотором расстоянии друг против друга, на которых установлены горизонтальные траверсы 3, 4; верхняя из них является неподвижной, на верхней траверсе жестко закреплен кронштейн 5, на котором жестко закреплен редуктор 6, с электродвигателем 7, в одной из шестерен редуктора жестко закреплена резьбовая гайка, навинченная на винт, и составляет винтовую пару резьбовую 8, которая при вращении редуктора также вращается, поднимает вверх или опускает вниз винт, находящийся в гайке, а вместе с винтом и подвижную траверсу. На подвижной траверсе снизу жестко закреплена гидравлическая измерительная головка 9. С левой стороны прибора установлена панель управления 10, левее панели управления установлена жестко подставка 11, на которой смонтирована автономная гидравлическая станция, укомплектованная регулятором давления 12 и насосом с электродвигателем. С помощью регулятора устанавливается постоянное заданное давление необходимое при контроле твердости металлов тех или иных марок сталей.

Сверху на цилиндрических направляющих установлены гайки 13, с помощью которых закреплена верхняя неподвижная траверса. Электродвигатели, установленные на верхней неподвижной траверсе и на гидростанции, соединены с панелью управления электрокабелем 14. Гидростанция соединена с гидравлической измерительной головкой гидропроводом 15. На измерительной головке с помощью хомута 16, кронштейна 17 установлен плавающий конечный выключатель 18, который укомплектован двуплечим рычагом 19, пружиной 20, длинное плечо которого надето на шток измерительной головки и его конец находится в исходном положении ниже индектора, короткое плечо этого рычага находится напротив оси конечного выключателя. Два регулируемых конечных выключателя 21 установлены на цилиндрических направляющих с помощью хомутов 22, расположенных в верхнем и нижнем положениях, которые выставляются на оптимальные размеры контролируемых заготовок.

Прибор укомплектован роликовым трансформатором 23, предназначенным для облегчения при установке заготовок на прибор. Заданное направление регистрируется с помощью манометра 24.

Прибор работает следующим образом.

Подвижная траверса с измерительной головкой должна находится в отведенном верхнем положении. На стол с помощью транспортера устанавливается заготовка, предназначенная для контроля твердости. На панели управления нажимается кнопка "пуск", при этом подвижная траверса будет опускаться вниз, т.е. подводится к заготовке до тех пор пока длинное плечо плавающего выключателя не коснется поверхности контролируемой заготовки при соприкосновении рычага с заготовкой, рычаг будет поворачиваться на своей оси на некоторый угол, в это время другое плечо рычага будет отходить от штока конечного выключателя, в результате поворота рычага разорвется электрическая цепь в конечном выключателе и произойдет остановка электродвигателя, подводящего подвижную траверсу с гидравлической измерительной головкой на минимальное расстояние от заготовки, которое необходимо для хода штока измерительной головки. После остановки первого электродвигателя, включается электродвигатель гидравлической станции и с помощью насоса он создает в короткий промежуток времени рабочую заданную нагрузку на измерительной головке, которая регистрируется манометром.

Эта нагрузка выдерживается в заданном промежутке времени по реле времени, установленном в электросхеме прибора. В результате чего индектор вдавливается в контролируемый металл, образуя при этом отпечаток на заготовке.

После выдерживания заданной нагрузки по реле времени отключается электродвигатель гидравлической станции, т.е. сбрасывается давление и отводится от заготовки шток измерительной головки. Затем снова включается электродвигатель на отвод подвижной траверсы 3 с измерительной головкой в верхнее исходное положение.

Подвижная траверса 3, дойдя до верхнего конечного выключателя 21, разорвет электроцепь в конечном выключателе и электродвигатель остановится.

После отключения прибора с него снимается заготовка с отпечатком и замеряется этот отпечаток с помощью маномикроскопа, по размерам которого делается заключение о твердости металла на данной заготовке.

Электросхема предусматривает два режима работы прибора, т.е. автоматизированный и универсальный (наладочный).

При автоматизированном режиме работы от кнопки "пуск" выполняется весь цикл работы прибора.

При универсальном (наладочном) режиме все операции работы прибора осуществляются от последовательного нажатия кнопок.

Предлагаемая конструкция не дорогая, надежна в эксплуатации и позволяет механизировать операцию контроля твердости металлов на крупногабаритных и тяжелых заготовках, повысить производительность труда термистов за счет сокращения цикла измерения твердости, т.е. гидравлическая измерительная головка подводится к контролируемой заготовке механически с помощью редуктора и электродвигателя, рабочая нагрузка осуществляется с помощью высокопроизводительного насоса гидростанции с постоянным заданным давлением, которое регистрируется манометром, установленным на измерительной головке, а время выдержки рабочей нагрузки регистрируется по реле времени, встроенном в электросхему прибора.

Изобретение относится к приборам для определения твердости металлов, в частности, для измерения твердости на крупногабаритных и тяжелых заготовках. Прибор содержит рабочий неподвижный стол, две цилиндрические направляющие две траверсы, одна из которых неподвижная, а другая подвижная, кронштейн, редуктор, два электродвигателя, резьбовую пару, подвижную гидравлическую измерительную головку, электросхему с панелью управления, подставку, автономную гидравлическую станцию с регулятором давления и насосом гайки, электрокабель, гидропривод, два вида конечных выключателей. Прибор снабжен неподвижным рабочим столом, подвижной измерительной головкой, на которой установлен плавающий конечный выключатель, который позволяет подводить и отключать измерительную головку на минимальном расстоянии от контролируемых заготовок, автономной гидравлической станцией, перепускным клапаном с золотником, электросалиноидом, а в электросхеме установлено реле времени, по которому задаются и выдерживаются рабочие нагрузки при измерении твердости металлов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Прибор электрогидростатический для определения твердости металлов, содержащий корпус, рабочий стол, измерительную головку и средства для создания нагрузки, отличающийся тем, что измерительная головка установлена с возможностью осевого перемещения относительно рабочего стола, средства создания нагрузки выполнены в виде автономной гидравлической станции, а прибор снабжен плавающим конечным выключателем, установленным на измерительной головке посредством хомута, с помощью которого производится отключение подводимой измерительной головки на оптимальные расстояния от контролируемых деталей различных по высоте, обеспечивающее приложение нагрузки. 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что автономная гидравлическая станция выполнена с последовательно установленными узлами: насоса с электродвигателем, регулятора давления, распределительной плиты, разводки трубопроводов, перепускного клапана с золотником, электросалиноида, воздействующего на золотник для изменения потока рабочей жидкости в заданных направлениях. 3. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен приспособлением для выдержки рабочей нагрузки в виде реле времени.