ТВЕРДОМЕР Российский патент 1997 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения пластической твердости материалов.

Наиболее близким к предлагаемому решению является прибор для измерения твердости крупногабаритных деталей по методу Бринеля, измерительная головка которого содержит шпиндель, жестко закрепленные на нем индентор и планку с установленным на ней П-образным кронштейном, в который под действием пружины упирается шток индуктивного датчика, упор и опорную втулку, установленную на шпинделе, который может перемещаться в измерительной втулке, электронный блок, соединенный электропроводом с индуктивным датчиком, втулку и индуктивный датчик, жестко соединенные между собой кронштейном [1]
Однако этот прибор не дает измерить твердость изделий с высокой точностью, особенно при измерении изделий, имеющих криволинейную поверхность, обусловленной тем, что в момент касания индентора данной поверхности он смещается по радиусу кривизны испытуемого изделия. Вследствии этого показания на световом табло электронного блока не соответствуют глубине вдавливания идентора, характеризующей твердость материала изделия.

Технический результат изобретения повышение точности измерения твердости изделий.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве содержащем основание, установленные на нем приспособления для создания нагрузки в виде соосных друг другу шпинделя, опорной втулки и идентора, датчик индуктивности со штоком, ось которого параллельна оси идентора, планку, жестко связанную со шпинделем и корпусом датчика, и блок регистрации параметров испытаний, дополнительно содержится установленное на датчике индуктивности коромысло, концами упруго связанное с корпусом последнего и двумя блоками, связанными друг с другом посредством троса, при этом один блок установлен на шпинделе, а другой на штоке датчика индуктивности.

Изобретение поясняется чертежом, где дан общий вид устройства.

Твердомер содержит шпиндель 1, жестко закрепленный на нем индентор 2 и планку 3 с блоком 4, который огибает трос 5, одним концом соединенный со шпинделем 1, а другим со штоком 6 индуктивного датчика 7, трос 5 так же огибает блок 8, закрепленный на П-образном кронштейне 9, который, в свою очередь, установлен на индуктивном датчике 7, шток 6 индуктивного датчика 7 опирается на коромысло 10, соединенное пружинами 11 с индуктивным датчиком 7, на шпиндель 1 установлены упор 12 и опорная втулка 13, установленные на основании 14; измерительная втулка 15, через которую проходит шпиндель 1, жестко соединена с индуктивным датчиком 7, индуктивный датчик 7 соединен электропроводом с электронным блоком 16, который фиксирует изменения индуктивности.

Устройство работает следующим образом: упор 12 опускают до соприкосновения с поверхностью 17 испытуемого изделия. Под действием заданной нагрузки, приложенной через опорную втулку 13 и шпиндель 1, индуктор 2 вдавливается в поверхность 17 испытуемого изделия. При этом шпиндель 1 с жестко закрепленной на нем планкой 3 перемещается во втулке 15. Так как шпиндель 1 и шток 6 индуктивного датчика 7 соединены тросом 5, проходящим через блок 4, закрепленный на планке 3, и блок 8, закрепленный на П-образном кронштейне 9, а втулка 15 и индуктивный датчик 7 жестко закреплены на основании 14 и неподвижны относительно друг друга, то перемещение шпинделя 1 при внедрении идентора 2 ослабляют трос 5 на величину, равную глубине внедрения индентора 2. Под действием пружин 11 шток 6 индуктивного датчика 7, опирающийся на коромысло 10, вдвигаются в индуктивный датчик 7 до натяжения троса 5. Следовательно, расстояние, на которое вдвигается шток 6 индуктивного датчика 7, равно расстоянию внедрения индентора 2 в поверхность 17 испытуемого изделия. Перемещение штока 6 индуктивного датчика 7 вызывает изменение индуктивности, а сигнал изменения индуктивности поступает в электронный блок 16. После обработки поступившего сигнала на цифровом табло электронного блока 16 высвечивается значение, соответствующее твердости поверхности 17. После этого снимают нагрузку с индентора 2 и поднимают упор 12 до отрыва его от поверхности 17. На этом процесс измерения твердости закончен.

Область использования: в испытательной технике, при испытаниях на прочность. Сущность: твердомер содержит основание, приспособление для создания нагрузки с идентором, датчик и блок регистрации параметров испытаний. Индентор вдавливается в испытуемую поверхность. При этом перемещается сердечник датчика индуктивности. Сигнал об изменении индуктивности, соответствующий внедрению индентора, поступает в блок регистрации параметров испытаний. 1 ил.

Твердомер, содержащий основание, установленные на нем приспособление для создания нагрузки в виде соосных друг другу шпинделя, опорной втулки и индентора, датчик индуктивности со штоком, ось которого параллельна оси индентора, планку, жестко связанную со шпинделем и корпусом датчика, и блок регистрации параметров испытаний, отличающийся тем, что он снабжен установленным на штоке датчика индуктивности коромыслом, концами упруго связанными с корпусом последнего, и двумя блоками, связанными друг с другом посредством троса, один блок установлен на планке, другой на корпусе датчика, а трос одним концом связан со шпинделем, а другим со штоком датчика индуктивности.