Устройство для исследования поверхностных свойств материалов Советский патент 1981 года по МПК G01N19/02 

(54) УС ТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ Изобретение относится к устройствам для исслеаования механических и триботехнических свойств материалов в зависимости от температуры. Известно устройство для исследования поверхностных свойств материалов, содер жащее корпус, размещенный в нем вал, противоположные концы которого располо жены в термостатах, установленный коаксиально валу на подшипниках держатель образца, упругий элемент с тенаодатчиками, соединенный одним концом с валом, а вторым - с держателем образца, контробразец, размещенный на корпусе с возможностью перемещения вдоль оси, и узел на груженая контробразца ГИ Недостатком известного устройства я ляется невысокая точность определения температурных зависимостей поверхностных свойств материалов, обусловленная наличием значительного температурного градиента в направлении, перпендикулярном к исследуемой поверхности образца. СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ Цель изобретения - повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено кожуком, охватывающим держатель образца, гфотввоаопож- ные концы кожуха рас1 опожены в термостатах, а на его боковой поверхвостн выполнены прорези, в которых расположен держатель контробразца. На чертеже изображена схема ух тройства для всследования поверхностных свойств материалов. Устройство содержит корпус 1, в котором размешен вал 2, соеднненныв с прв«водом врашенвя (не показан). Противоположные концы вала 2 распопожены в rep мостатах 3 н 4. Коаксиальао валу 2 ва подшипниках 5 установлен аержатвпь 6 образца 7. Упругий элемент 8 с тевзодатчиками, предназначенный для яамервашв момента трения, одним своим ковасм вва- имодействует р валом 2, а другвм - с держателем 6 образца, кгатробраада 9 уо- ановлен на корпусе 1 с возможность перемещения вдоль оси вала 2 и в процессе испытаний взаимодейсгвует с узлом нагружения контробрааца (не показав). Коаксиально валу 2 в корпусе 1 установлен кожу.х 1О, который охватывает держа тель 6 образца 7, а его противоположные концы расположены в термостатах 3 и 4. На боковой поверхности кожуха 10 выпол нены прорези 11, в которых располагается ксштробразец 9. Для уменьшения отвода тепла из промежутка между образцом 7 и кожухом 1О последний снабжен шторками 12.. Узел нагружения контробразца на чертеже не показан. Устройство по зволяет определять фрикционные (трение и износ) и механические (микротвердость) свойства материалов в широком интервала температур. Устройство работает следующим образом. Перед началом испытаний вал 2 и кожух 10 прогреваются в термостатах 3 и 4 до тех пор, пока вдоль оси образца 7 не установится нужный градиент температуры, Дальнейшая последовательность операций зависит от цели испытания. При определении фрикционных свойств материалов контробразец 9 прижимается к исследуемой поверхности образца 7 требуемой силой с помощью узла нагружения контробразца. Вал 2 приводится во вращение, увлекая за собой посредством упругого элемента 8 держатель 6 образца 7, с которого измеряется момент трения. Износ образца и контробразца определяют по изменению их веса или линейного размера по истечении . необходимого промежутка времени. После окончания испытаний ксжтробразец 9 перемещают вдоль оси вала 2 в новое положение, 1{оторому соответствует другая температура образца и контробразца и шювь повторяют описанную последователь ность операций. 8 04 При определении микротвердости вал 2 вместе с образцом 7 остается неподвижным. Индентирование поверхности образца, 7 осуществляется индикатором, зарепленным, в контробразец 9 путем приожения к нему определенной нагрузки, создаваемой узлом нагружения контроб- разца. Перемещая контробразец 9 вдоль оси вала 2 в новое положение производят следующее Индентирование образца 7, которому соответствует другая температура образца .7. Использование предлагаемого устройства позволяет значительно увеличить производительность испытаний. Формула зобретения Устройство для исследования поверхностных свойств материалов, содержащее корпус, размещенный в нем вал, противоположные концы которого расположены в термостатах, установленный коаксиально валу на подшипниках держатель образца, упругий элемент с тензодатчиками, соединенный одним концом с валом, а вторым - с держателем рбразца, контробразец, размещенный на корпусе с возможностью перемещения вдоль оси вала, и узел нагружения контробразца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено кожухом, охватывающим держатель образца, противоположные концы кожуха расположены в термостатах, а на его боковой поверхности выполнены прорези, в которых расположен держатель контробразца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР hfe 632939, кл. 3 01N 3/56, 1977 (прототип).