Наконечник для определения пластичности материалов /его варианты/ Советский патент 1985 года по МПК G01N3/42 

2, Наконечник для определения пластичности материалов, основное лезвие которого образовано в пересечении двух поверхностей вращения и расположено в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения их осей, о т л и ч а..ю щ и и с я тем, что, с целБю расширения функциональных возможностей и повьшения производительности измерений, поверхности вращения выполнены цилиндрическими, наконечник имеет два дополнительных лезвия, каждое из кото.рых образовано пересечением дополнительной- цилиндрической поверхности с основной, ось дополнительной цилиндрической поверхности расположена в одной плоскости с основной, а дополнительные лезвия расположены от

о основного на расстоянии

ot-,

KO - , где Ьо - глубина вдавливания наконечника, j(., - угол пересечения основных цилиндрических поверхностей.

1. Наконечник для определения пластичности материалов, основное лезвие которого образовано в пересечении двух поверхностей вращения и расположено в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения их осей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения производительности измерений, поверхности вращения выполнены коническими, наконечник имеет два дополнительных лезвия, каждое из которых образовано пересечением дополнительной конической поверхности с основной, ось до§ полнительной конической поверхности расположена в одной плоскости с (Л осью основной, а дополнительные ; лезвия расположены от основного на А расстоянии ofp hpCtg.-l де h - глуби- д на вдавливания наконечника; /Ь угол при веришне основной тонической поверхности вращения. 00 ni Хд

I

Изобрете11ие относится к определению механических свойств материалов и может быть использовано для определения пластичности, например, тонких покрытий.

Известен наконечник для определения пластичности поверхностных слоев материалов по геометрическим параметрам отпечатка, представляющий собой тело вращения {jl.

Однако известный наконечник не может быть использован для определения пластичности при малых и сверхмапых глубинах вдавливания.

Наиболее близким к изобретению является наконечник для определения пластичности материалов, основное лезвие которого образовано в пересечении двух поверхностей вращения, представляющих собой цилиндры одинаг кового радиуса и расположено в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения их осей tz.

Однако при малых глубинах вдавливания линейный размер, по которому судят .0 свойствах материала образца .(наибольшая ширина отпечатка), недостаточно различим, поэтому его измерение сопряжено с большими инструментальными ошибками.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение производительности измерений.

По первому варианту цель достигается тем, что в наконечнике для определения пластичности материалов, основное лезвие которого образовано в пересечении двух поверхностей вращения и расположено в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения их осей, поверхности вращения выполнены коническими, наконечник имеет два дополнительных лезвия,

каждое из которых образовано пересечением дополнительной конической поверхности с основной, ось дополнительной конической поверхности расположена в одной плоскости с осью основной, -а дополнительные лезвия расположены от основного на расft

стоянии ct --, где ,,- глубина вдавливания наконечника, - угол

при вершине основной конической поверхности вращения.

По второму варианту цель достигается тем, что в наконечнике дпя определения пластичности материалов, основное лезвие которого образовано в пересечении двух поверхностей вращения и расположено в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения их осей, Ловерхности вращения выполнены цилиндрическими, наконечник имеет два дополнительных лезвия, каждое из которых образовано пересечением дополнительной цилиндрической поверхности с основной, ось дополнительной цилиндрической поверхности расположена в одной плоскости с новной, а дополнительные лезвия расположены от Основного на расстоянии

ot

2 У вдавливания наконечника, оС, - угол пересечения основных цилиндрических поверх ностей. На фиг. 1 представлен наконечник, разрез; на фиг. 2 - отпечаток, вид в плане; на фиг. 3 - отпечаток, разрез; на фиг. 4 - образование формы лезвий наконечника, вариант 1; на фиг. 5 - то же,вариант 2. Наконечник 1 запрессован в технологической державке 2, отпечаток .3, образованный на испытуемом материале 4, имеет в плане два линейных размера: d - отсчитываемый по основному лезвию и d отсчитьшаемый по одному из дополнительных лезвий. По первому варианту основное лезвне наконечника образовано пересечением двух Тсонических поверхностей 5 и 6 с угломnpi вершние :и ра- , диусом оснований R , а дополнительные лезвия образованы пересечением конических поверхностей 7 и 8 с углом при вершине 2 радиусом основ ний с коническими поверхностями 5 и 6. Дополнительные лезвия располож на на расстоянии d от основного лезвия. Это расстояние определяется из соотношения , РЛ . где Ьд RI 2 глубииа вдавливани наконечника. По второму варианту наконечника основное лезвие образовано в пересе чении двух поверхностей 9 и 10 вращения, выполненных цилиндрическими одинакового радиуса R , пересекающихся под углом а каждое дополи тельное лезвие образовано в пересечении одной из поверхностей 9 или 10 вращения с соответствующей дополнительной цилиндрической поверхностью 11 и 12 одинакового радиуса R2. Оси всех четырех цилиндрических поверхностей лажат в одной плоскости, а оси дополнительных поверхностей 11. и 12 пересекаются под углом оС Для радиусов Rl , Ri и углов cL ,ci выполняется соотношение R R,sinotj2|sii j/2 , обеспечивающее прямолинейность проекции дополнительных лезвий на плоскос-Гь, перпендикулярную плоскости, содержащей оси цилиндрических поверхностей. Дополнительные лезвия расположены на расстоянии dg от основного лезвия, которое определяется из соотoL ношения , ( R. Р R 1 2 глубина вдавливаOi, 2 Sin - Sin няя наконечника. Устройство для измерения твердости с предлагаемым наконечником работает следующим образом. Наконечник 1 под действием заданной нагрузки Р вдавливается в испытуемый материал 4 до получения отпечатка основного лезвия с линейным размером d , соответствующего глубине вдавливания . В результате образования наплывов дополнительные лезвия отпечатываются на образце. По результатам измерения длины d отпечатков дополнительных лезвий определяется отношение |, которое является характеристикой пластичности данного материала. Таким образом, по сравнению с известныни техническими решениями наконечник позволяет проводить определение пластичности в области малых и сверхмалых глубин вдавливания и повысить производительность измерений за счет того, -что высота наплывов (Определяется не по ширине отпечатка, а по длине следа дополнитель- ных лезвий.