Устройство для определения механических свойств материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N3/42 

1

(21)4644206/28

(22)30.01.89

(46) 15.10.91. Бюл. №38

(71)Институт сверхтвердых материалов АН УССР

(72)А.Ю.Герасимов, А.Н.Карпусь и М.Г Сто- рчак

(53)620.178.153.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 373581, кл. G 01 N 3/42,1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

(57) Изобретение относится к технике испытаний материалов и может быть использовано для исследования механических свойств материалов, в частности физико-механических характеристик поверхностных слоев различных деталей механизмов и машин. Целью изобретения является повышение точности измерений путем обеспечения одновременной фиксации нагрузки на инден- тор и глубины его внедрения в начальный момент времени при обеспечении фиксированного расстояния между щупом датчика глубины и вершиной индентора. Устройство

ё

С 00

О

ю to

содержит шток 1 с индрцюром 2, нагружающие пружины 4 и датчики 5 и 6 регистрации иdrручки и глубины внедрения индентора На штоке 1 установлен регулируемый упор 12 и дпуплечии рычаг 8, нзаи

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для исследования механических свойств материалов, в частности физико-механических характеристик поверхностных слоев различных деталей механизмов и машин.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем обеспечения однозременной фиксации нагрузки на ин- дентор и глубины его внедрения в начальный момент времени при обеспечении фиксированного расстояния между щупом датчика глубины и вершиной индентора.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит шток 1 с инденто- ром 2, стол 3 для размещения исследуемых образцов, нагружающие пружины 4, жестко связанные со штоком, датчик 5 для регистрации нагрузки, датчик б со щупом для регистрации глубины внедрения индентора, юстировочную шайбу 7, взаимодействующую со щупом датчика 5, двуплечий рычаг 8, закрепленный на штоке 1 с возможностью поворота относительно оси 9, перпендикулярной плоскости перемещения штока и щупа датчика 6. Поворот рычага 8 осуществляется винтом 10. Одно плечо рычага 8 снабжено выступом 11. контактирующим со щупом датчика 6 глубины внедрения индентора, а другое плечо взаимодействует с упором 12. Упор 12 закреплен на штоке 1 так. что обеспечивается фиксированное расстояние а между щупом датчика 6 глубины и вершиной индентора 2. Изменение положения упора 12 в плоскости перемещения штока 1 и щупа датчика 6 глубины внедрения индентора позволяет изменять фиксированное расстояние а.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно устанавливается фиксированное расстояние а между вершиной индентора 2 и щупом датчика 6 глубины внедрения индентора при взведенном до упора 12 рычаге 8. Это расстояние устанавливается изменением положения упора 12.

модеиствующии г. упором 12 и щупом датчи- кя глубины внедрения инденторн Рычаг 8 и упор 12 обеспечивают фиксированное расстояние между вершиной индентора 2 и щупом датчика 6 1 ил

Расстояние а определяется на предварительных испытаниях по разности между началом фиксации глубины внедрения индентора и приложением нагрузки к индентору. Указанное расстояние а устанавливается на серию опытов и может быть даже постоянной устройства.

Перед внедрением индентора в исследуемый образец щуп датчика 6 глубины

внедрения индентора взводится рычагом 8 в исходное состояние до упора 12 путем вращения винта 10. Затем производится внедрение индентора 2 в исследуемый образец, расположенный на столе 3. В связи с

определенным расстоянием а между вершиной индентора и взведенным щупом датчика 6 глубины, касающимся поверхности образца, сигнал датчика глубины поступает через измерительный тракт на регистрирующий прибор (двухкоординатный самописец) до касания индентором поверхности исследуемого образца. В момент касания индентором 2 поверхности образца юстиро- шайба 7 начинает взаимодействовать со щупом датчика 5 нагрузки и сигнал с этого датчика через измерительный тракт поступает на регистрирующий прибор. Этот момент принимается за начало участка на- гружения диаграммы испытаний. Затем

производится полный цикл испытаний: на- гружение, выдержка под нагрузкой и разгрузка с одновременной регистрацией наг рузки на индентор и глубины его внедрения.

Формула изобретения

Устройство для определения механических свойств материалов, содержащее шток

с индентором, связанные со штоком нагружающие пружины, датчик для регистрации нагрузки, датчик со щупом для регистрации глубины внедрения индентора и регулируемый упор, кинематически связанный со щупом, отличающееся тем. что, с целью повышения точности измерений, регулируемый упор установлен на штоке а уст- пойство снабжено двуплечим рычагом, ось которого закреплена на штоке и перпенди

51684622б

кулярна плоскости его перемещения, одно 5 связано с регулируемым упором, а другое плечо двуплечего рычага кинематическисо щупом.