Прибор для механических испытаний материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/42 

4: оо

4ib Од 00

Изобретение относится к нспыта- технике, а именно к устройствам для измерения твердости материалов.

Цель изобретения - повышение пропз водительности испьп а шй, расширение номепютатуры иснытуемых материалов и попышение точности за счет одновре- мен}1ого измерения твердости но глубине отпечатка и ио площади контакта и дептора с образцом.

На фиг, 1 приведена конструктивная схема прибора; на фиг. 2 - .сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - блок-схе ма работы прибора.

Прибор для меха гических испытаний материалов состоит из станины (не показана) , установленных на ней предметного стола 1 для размещения об- резца 2,- измерительной системы, содержащей корпус 3, пьезокерам -1ческий столб 4j измеритель 5 нагрузки с дат- чнкоМр шток б индентора, опору 7 измерителя глубины, пару плоскопарал лсльных пружин 8, трубу 9, дифференциальный датчик 10 перемещения, возбудитель 11 механических колебаний ипока иццен тора и преобразователь 12 . этих колебани; в электрические, а

упоры 13,

Бозбудител :. 11 и преобразователь 12 механических колебаний могут быть выполнены н виде иьезопреоброзовате- лой, так и в в)ще возбуждающей и при емной и.ндуктивных катушек и др ,

Электротишя блочная схема содер- шгг привод 14, блок 15 сравнения, . блок 16 источника постоянного напряжения, узел 17 регистращп-, блок 1В управления, генератор 19 злектричес- ких сигналов, измеритель 20 резонансной частоты и блок 21 выч тания ,.

Прибор работает следугопгик образом Включа юг привод 14 возвратно-по- ступателыюго перемещения корпуса 3 измерительной системы. Корпус 3 с закрепленны ш на нем элементами начинает неремвЕцаться в сторону образ- ца 2 до соприкосновения опоры 7 из- мзрителя глз бины с поверхностью образца 2, при этом усилие прижа1 ия y::iopoB 13 друг к другу за счет кон- структивно1 о прогиба пружин 8 передается на образец 2 и опора 7-при- ж 1мает его к предметному столу 1 тем же усилием. После этого блок 15 сравнения втиночает привод 14 и БКЛЮ

чает блок 16 источника постоянного напряжения, соединенного с пьезокера- ьп ческим столбом 4 и на столб 4 подается возрггстающее напряжение. Пьезо- кepa шчecкий столб 4 удлиняется, а вершина индентора сближается с поверхностью образца 2, при этом датчик 10 перемещения расходует спой рабочий диапазон перемещений.

Однако зазор между верщиной индентора и торцом опоры 7 выбирается минимальным, равным 10-20% от рабочего диапазона перемещений датчика 10, Этот зазор постоянен и устанавливается при настройке прибора. При касании образца 2 и последующе г внедрении индентора в его поверхность измери 1 ель 5 Jfi.i-py3K i фиксирует усилие вдавливания Р, а узел 17 регист- ращп регистрирует згьвисимость Р от глз бины отпечатка, Т лок 18 управляет поочередной периодической работой блока .16 и генератора 19 электрических сигналов, частота которых согласовывается с резонансной частотой штока 6 индентора, мз - еряемой измерителем-20 pesojiaHCMoi : частоты. Периодически удлине}И1е ги езокерамического столба прекратастсл и одновременно с этим с генератора 1 начинают поступать сигналы на нозбу;;итепь 11 механических KojiQi 3Hv i : штока имдепто- ра, резонанс1 ая частота которых воспринимается щ еобразоБате.лем 12 и пер е.пается в изг-геритель 20,

Г1ерио,г1,1 п;ость работь т енерзтора 19 сигналов и блока 16 источника на- пряже 1 1;я задается програмг-;ирую и,им бло ком 18 управления. Прибор не исключает возможности периодического измерения резонШ СипГ- глстоты штока 6 индентора г ;;, Т1 --С ) .posirr-ja, т,е. без.остановки узла иагруженяя. Зто достигается за счет того., что ксле- банкя возбудителя 11 и прсобразоза- телм 12 меха;;яческих колебап чй ме- ханическ и электрически изолиропа- ны от датчика 10 иерсме1 1М и;я j за счет наличия трубы 9, ме.ж.цу которой и огго- р ой 7 3 а кр еп л е н д а т ч и к 1 (.1.

Пьезокера№ чег:кий столб 4, работаю- ЕТ11Й в статической релшме иагру7гсек -;л, является одновреме11но инер дюнной мя-ссой, в состав .которой входп , кроме того, труба 9 и корпус 3. Возбуд.и- тель 11 и преобразователь 12 механических колебаний ;.акрег1ле1;ы б.чкже к

а

U

777777771% 77

Й. /

/I

Фиа.1

Фиг.д

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройст- вам для изменения твердости материалов. Целью изобретения является по- вьпиение производительности испьгганий, расширение номенклатуры испытуемых материалов и повышение точности за счет одновременного измерения твердости по глубине отпечатка и по площади контакта индентора с образцом. Поста- вленная цель достигается тем, что прибор для определения твердости по глубине отпечатка снабжен возбудителем механических колебаний, преобразователем их в электрический сигнал, установленными на штоке индентора, и трубой, коаксиально установленной со штоком. При этом измеритель глубины механически развязан с индентором. 3 ил. & СО с