Способ определения твердости Советский патент 1990 года по МПК G01N3/48 

Изобретение относится к технике измерения твердостиf

Пель изобретения - повьшюние точности.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - схема обработки сигнала для двух объектов различной жесткости.

Устройство содержит корпус 1, соединенный с ним рычаг 2, установленный на нем индентор 3 с постоянным магнитом 4, ограничитель 5 угла пово-. рота рычага 2, катушку 6. индуктивности, усилитель 7, вход которого соединен с катушкой 6 индуктивности, блок 8 запуска и остановки, встроен- Hbtft в злектрическлто цепь из источника 9 тока, рычага 2 с индентором 3, испытуемого изделия 10, последовательно соединенные аналого-хщфровой преобразователь (А1Ш) 11, сигнальный вход которого соедин ен с выходом усилителя 7, и вычислитель 12, выход которого соединен с индикатором 13, генератор 14 импульсов и элемент И 15, входы которого соединены с выходами блока 8 остановки и запуска и генератора 14 импульсов, а выход - с управляю1Г1лм входом АДП 11.

Способ реализуется следующим образом.

Вращением рычага 2 против часовой стрелки индентор 3 поднимается до заданной высоты, задаваемой положением ограничителя 5 относительно корпуса 1, и опускается. Совершая под действием силы тяжести поворот по часовой стрелке, индемтор 3 производит удар по металлическому изделию 10. При движении индентрра 3 постоянный магнит 4, соединенный с индентором 3, наводит сигнал II f(t-) в катушке 6 индуктивности, пропорциональный скорости движения индентора 3, который ггерез усилитель 7 подается на один из входов ЛГШ 11, однако запись этого сигнала не произ-; водится до момента касания инденто- : ром испытуемого материала, В момент касания индентором 3 испытуемого, материала 10 срабатывает блок 8 запуска- и остановки, сигнал с его ьы- хода подается на вход элемента И 15,

а

сл

СП

;о

У:

Одновременно на вход элемента И 15 Додаются сигналы с генератора 14 им- ijiynbcoB. При этом на выходе элемента Ijl 15 присутствует периодический сиг- 1|гал с частотой, равной частоте импул йов ген -ратора 14. Сигнал с выхода Элемента И 15 подается на АЦП 11, и котором производится дискретная запись сигнала 11 f (t) с усилителя 7 через промежутки времени, равные Периоду сигнала с элемента К 15. Запись сигнала в А1Ш 11 производится д|о тех пор, ,пока не произойдет отход и|ндентора 3 от испытуемого изделия 1р в конечной стадии удара. При этом э|пектрическая цепь, включающая инден тЬр 3 и испытуемое изделие 10, разрывается, .на выходе блока 8 запуска И; остановки сигнал равен О и элемент И 15 перестает вьщавать сигнал на АПП 11, что приводит к остановке записи сигнала U f(t) АЦП 11,

Записанный в памяти АЛП 11 сигнал Т1; f(t) передается далее в вычисли- тфль 12, где определяется )максималь ный сигнал, соответствующий предударной скорости V, производится интегрирование сигнала U f(t), в резуль- тДте чего определяется вепичина микс ° соответствугоп1;ая глубине пластического внедрения индентора, и далее по формуле

0,17 -mV2

МСЩьЛо маЯс У

. - , )

35

|Q

определяется твердость металлической го изделия,

На фиг, 2 приведены записанные в А1Ш 11 сигналы U f (t) (кривые а и а ), полученные на изделии из стали 30 ХГСА, имеющем одинаковую твердость HRC 45 но различную жесткость. Слева на фигуре представлены

«О кривые для случая бесконечно большой жесткости испытуемого изделия, справа (кривые, обозначенные индексом штрих) - для ограниченной жесткости. После интегрирования сигналов U

5 f (t) получаем зависимости о( f (t) (кривые 6 и б ), где глубина пластической деформации « „„,r о определяется ординатами кривых о f(t). со- ответствуюпдами времени окончания удара, причемod, ( меньше, чем (лакс Oit .

0

raV2

для

Отношение же

- w К.С )

IОбоих случаев одинаково, поскольку огфеделяется только свойствами материала, т,а о твердостью.

Т - о р м у л а и а о 5 р

е т е н и я

Способ определения твердости по авт,св. 1415145, отличающийся тем, что, с целью повышения точн,-)сти, измеряют величину упругого смещения индентора в месте контакта и с учетом ее определяют твердость.

Изобретение относится к технике измерения твердости. Цель изобретения - повышение точности. В способе измеряют предударную скорость индентора, максимальную глубину внедрения, величину упругого смещения индентора в месте контакта и с учетом последней определяют твердость. 2 ил.

Фиг. г