Вакуумный твердомер Советский патент 1986 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к испытательной технике, а точнее к технике измерения твердости.

Цель изобретения - повышение точности измерения твердости за счет введения в конструкцию твердомера задатчика времени выдержки под нагруз ой испытуемого материала.

На чертеже представлена схема вакуумного твердомера.

Вакуумный твердомер содержит корпус, состоящий из стакана 1 и крышки 2, обра- зуюш,их полость, сообшаюш,уюся с вакуумной системой (на чертеже не показана) через трубку 3 и клапан 4, и нагружающий узел, состоящий из опорной втулки 5, взаимодействующей через динамометрическую пружину 6 с упорами 7, закрепленными на инденторе 8, который установлен с возможностью перемещения внутри направляющей стойки 9, датчик 10 перемещений (например, индикатор часового типа), взаимодействующий с индентором 8, регулятор 11 нагрузки со стопором 12, установленный с возможностью осевого перемещения по направляющей стойке 9, задатчик времени выдержки цндентора под нагрузкой, состоящий из жесткого герметичного кожуха 13, закрепленного на стакане 1 и образующего с крышкой 2 полость, и установленных в крышке 2 жиклера 14 и обратного клапана 15, опору 16 стакана 1, выполненную в виде упругой кольцевой прокладки, и сильфон 17, связывающий опорную втулку 5 с направляющей втулкой 9 и изолирующий полость кожуха от полости стакана. Длина динамометрической пружины 6 в свободном состоянии выбирается так, чтобы в исходном состоянли инден- тор 8 выступал за торец направляющей стойки 9 на величину, большую глубины вдавливания индентора 8 в поверхность исследуемой детали 18. Для визуального контроля за показаниями датчика 10 перемещения кожух 13 выполнен прозрачным.

Вакуумный твердомер работает следующим образом..

Твердомер устанавливают опорой 16 на поверхность исследуемой детали 18, открывают клапан 4 и подключают твердомер к вакуумной системе. Благодаря образующемуся перепаду давлений между полостями стакана 1 и кожуха 13 обратный клапан 15 закрывается, а крышка 2 прогибается и перемещает опорную втулку 5, которая через динамометрическую пружину 6 и упоры 7 нагружает индентор 8. При достижении величины перемещения, заданного положением регулятора 11 нагрузки, опорная втулка 5 упирается в верхний торец регулятора 11

5

0

5

0

5

0

нагрузки, ограничивая деформацию динамометрической пружины 6, т. е. индентор 8 оказывается нагруженным строго фиксированной нагрузкой, величина которой однозначно зависит от деформации динамометрической пружины 6. При последующем увеличении степени разряжения нагрузка на индентор 8 не изменяется, так как опорная втулка 5 через регулятор 11 нагрузки, стопор 12 и направляющую стойку 9 опирается на испытуемую поверхность 18. Одновременно с процессом нагружения идет процесс постепенного снижения давления в полости кожуха 13 благодаря наличию жиклера 14, сообщающего полость кожуха 13 и стакана 1. Через определенный промежуток времени, величина которого определяется размером отверстия жиклера 14 и объемом полости кожуха 13, степень разряжения в полостях кожуха 13 и стакана 1 становится одинаковой. При этом в момент достижения определенного перепада давлений между указанными полостями, определяемого усилием поджима динамометрической пружины 6, крышка 2 начинает распрямляться, перемещая опорную втулку 5 и уменьшеная деформацию пружины 6, а следовательно, снимая основную нагрузку с индентора 8. Благодаря наличию вакуума в полостях кожуха 13 и стакана 1 твердомер продолжает удерживаться на испытуемой поверхности детали 18, а индентор 8 удерживается в лунке остаточного отпечатка. В этот момент датчик 10 перемещений регистрирует глубину остаточного отпечатка. Затем клапан 4 закрывают, т. е. отключают полость стакана 1 от вакуумной системы и одновременно соединяют ее с атмосферой, удаляют с поверхности детали. При этом открывается обратный клапан 15 и атмосферный воздух заполняет полость кожуха 13. Цикл испытаний закончен.

Формула изобретения

Вакуумный твердомер, содержащий корпус в виде стакана с крышкой, опору в виде упругого элемента, закрепленного на стакане и предназначенного для взаимодействия с поверхностью испытуемого материала, нагружающий узел с регулятором нагрузки, взаимодействующий с ним индентор и связанный с последним датчик перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен задатчиком времени выдержки индентора под нагрузкой, состоящим из закрепленного на стакане кожуха и установленных в крышке жиклера и обратного клапана, посредством которых полости стакана и кожуха сообщены между собой.

15

Изобретение относится к испытательной технике, а точнее к технике измерений твердости. Целью изобретения является повышение точности измерений твердости за счет учета времени выдержки индентора под нагрузкой. Поставленная цель достигается путем введения в конструкцию твердомера автоматического задатчика времени выдержки индентора под нагрузкой, выполненного в виде кожуха, закрепленного на корпусе вакуумного твердомера, а полости корпуса и кожуха сообщаются между собой при помощи жиклера и обратного клапана, установленных в разделяющей эти полости крышке. 1 ил. О5 О ю 00