Способ определения прочности материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N29/00 

сл

с

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий из них, преимущественно тонкостенных. Цель изобретения - повышение точности достигается тем, что по поверхности исследуемого материала наносят удар с заданной скоростью, измеряют величину импульса силы удара, наносят удар с той же скоростью по эталонной гладкой поверхности образца из исследуемого материала, измеряют величину импульса силы удара, в контролируемый участок поверхности исследуемого материала наносят удар со скоростью, отличной от заданной, измеряют величину импульса силы этого удара, а при определении прочности материала учитывают эти две измеренные величины. 1 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для определения прочности материалов в поверхностных и подповерхностных слоях или тонкостенных конструкциях и изделиях.

Известен способ контроля качества материалов, заключающийся в возбуждении в контролируемом изделии с помощью бойка с датчиком упругих колебаний и измерении параметров бойка в момент удара по контролируемому изделию, по которым судят о качестве материала изделия.

Однако этот способ не учитывает погрешности за счет отклонения направления нанесения удара от нормали к поверхности исследуемого материала и поэтому имеет низкую точность контроля при определении

качества изделий с шероховатой поверхностью, и не позволяет контролировать изделие со сложной формой поверхности.

Известен способ определения прочности бетона, заключающийся в том, что наносят серию ударов по поверхности бетона до его смятия, пока не установится удар с заданной силой, преобразуют импульс удара в импульс электрического напряжения и измеряют его амплитуду, по которой судят о прочности бетона. Этот способ требует предварительного сминания материала и не учитывает погрешности за счет отклонения направления нанесения удара от нормали к исследуемой поверхности, а потому обладает низкой точностью и не может быть использован при контроле упругих

VJ

О

ю ю

д

чэ

материалов и изделий сложной геометрической формы.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения прочности бетона, заключающийся в том, что по поверхности бетона наносят удар с заданной скоростью, преобразуя импульс силы удара в импульс электрического напряжения и измеряют параметры этого импульса по величине которых судят о прочности бетона.

Недостатком описанного способа является то, что он не учитывает погрешности за счет отклонения направления нанесения удара от нормали к исследуемой поверхности, а поэтому результаты контроля зависят от качества обработки поверхности и формы контролируемого изделия, что приводит к низкой точности при слабом влиянии этих факторов и невозможности изделия со значительными шероховатостями поверхности и геометрической формой.

Целью предполагаемого изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что как и в известном способе в контролируемый участок поверхности исследуемого материала наносятудар с заданной скоростью V,, измеряют величину импульса силы уда- ра, дополнительно предварительно наносят удар с той же скоростью V, по поверхности эталонного образца с ровной гладкой поверхностью из того же материала, измеряют величину импульса силы этого удара, а в контролируемый участок поверхности исследуемого материала дополнительно наносят со скоростью V2, отличной от заданной, измеряют величину импульса силы этого удара.

На чертеже показана схема, поясняющая способ.

Для реализации способа схема включает в себя устройство, содержащее измерительный преобразователь, состоящий из направляющего цилиндра 1, внутри которого перемещается боек 2 с размещенным на нем преобразователем 3 и индикатором скорости удара 4, соединительный кабель 5, усилитель б, регистрирующий прибор 7, ис- следуемый материал 8.

Устройство работает следующим образом. С помощью индикатора 4 поднимают боек 2, перемещающийся по направляющей цилиндра 1, на определенную высоту, соот- ветствующую заданной скорости V в момент удара (высота определяется по индикатору 4). Затем отпускают боек 2, который под действием собственного веса движется по направляющему цилиндру 1 вниз и наносит удар по поверхности контролируемого материала 8 с заданной скоростью V. Импульс силы удара преобразуется, например в импульс электрического напряжения преобразователем 3 и по соединительному кабелю поступает на вход усилителя 6. Усиленный импульс электрического напряжения подается на вход регистрирующего прибора 7, например, запоминающего осциллографа, по индикатору которого определяют амплитуду ударного импульса.

Согласно изобретению способ осуществляется следующим образом. Измерительный преобразователь устанавливают на поверхность эталонного образца, наносят удар по поверхности образца с заданной скоростью Vi и измеряют амплитуду импульса силы Pi3T Затем измерительный пре- образователь устанавливают на поверхности контролируемого материала, наносятудар в контролируемый участок поверхности со скоростью Vi и измеряют амплитуду импульса PI, не изменяя положения измерительного преобразователя наносят удар со скоростью V2 и измеряют амплитуду импульса силы 2.

О прочности материала в контролируемом участке изделия, судят по величине X

РГ

Pi

Формула изобретения Способ определения прочности материалов, заключающийся в том, что в контролируемый участок поверхности исследуемого материала наносят удар с заданной скоростью и измеряют величину импульса силы удара, по которой судят о прочности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет устранения погрешности измерения, связанной с шероховатостью поверхности, предварительно наносят удар с той же скоростью по эталонной гладкой поверхности образца из исследуемого материала, измеряют величину импульса силы удара, дополнительно наносят удар в конт- ролируемый участок поверхности со скоростью, отличной от заданной, измеряют величину импульса силы этого удара, а при определении прочности материала дополнительно учитывают эти две измеренные величины.