Автоматический твердомер Советский патент 1982 года по МПК G01N3/42 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТВЕРДОМЕР

Изобретение относится к испытатепьной технике, а именно к приборам, для измерения твердости материалов, и может быть использовано в автоматических пиниях контротш и разбраковки однотипных изделий по твердости. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является автоматический твердомер, содержащий корпус, установленный на нем с возможностью вертикального перемещения предметный стол, размешен ную соосно столу измерительную головку, выполненную в виде щпинделя с инденто- ром на одном его конце, взаимодейству ющей с помощью шпильки с вторым концом щпендепя и подпружиненной относительно него втулки, механизм нагрун ения, соединенный с втулкой, приводы механизма нагружения и предметного стола и датчик управления приводами l. Недостатками известного твердомера являются сложность конструкции измерительной головки для получения необходимой точности измерения глубины внедрения индентора, значительный холостой ход приводов нагружеН11Я и предметного стопа, отсутствие установки фиксированной выдержки времени, а также значительный промежуток времени между остановкой привода подъеМа предметного стопа и включением привода нагружения. Цепь изобретения - повышение производительности. Эта цель достигается тем, что кзъестный твердомер снабжен закрепленной одним своим концом на измерительной головке планкой с упором на другом конце, неравноплечим рычагом, одним концом который взаимодействует с упором ппанки, а другим своим концрм связан с датчиком управления приводами, и эксцентриковым пальцем, установленным в шпильке и теле шпинделя, предназначенным тля регулирования зазора между втулкой и шпинделем. На фиг. 1 изображена кинематическая схема автоматического твердомера} на фиг. 2 - измерительная головка; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, Автоматический твердомер (фиг. 1) стоит из привода 1 нагружения, привода 2 подъема предметного стола 3, меха низма 4 нагружения, измерительной головки 5, конечных выключателей 6 и 7, грузовой подьески 8, механизма переклкь чежя грузов 9, демпфера 10 и 11. На корпусе закреплен электронный измерительный блок (не показан). Измерительная гоповка 5 (фиг. 2) состоит из шпильки 12, связывающей втупку 13, контактирующую с механизмом 4 н)агрулсения, со шпинделем 14с инденто-г ром 15, пружины 16, предварительно сн(а той между шпинделем 14 и втулкой 13, которая связана через шпильку 12 экс- центриковым пальцем 17 со шпинделем 14, неподвиншой втулки 18, закрепленной на корпусе 11, измерительной втулки 19 с упором 20, индуктивного датчика 21, закрепленного на измерительной втупке 19 и работающего от нажатия планки 22, закрепленной на шпинделе 14 двух пружин 23 (фиг. 3), поджимающих измерительную втулку 19 к корпусу 11, двух пружин 24, поджимающих втулку 13 :к механизму 4 нагружения. Неравноплечий рычаг 25 с осью 26, закрепленной на кронштейне 27 неподвиж ной втулки 18, одним плечом входит в лаз датчика управления приводами 28. Измерительная втулка 19 связана планкой 29 с другим плечом неравноплечего рычага 25. Исходное положение автоматического твердомера; привод 1 нагружения и при- вод 2 подъема предметного стола 3 обес точены, предметный стол 3 с изделием находится в нижнем положении, механизм 4 нагружения и грузовая подвеска 8 находятся в верхнем положении. Исходное положение измерительной го- ловки 5: упорная поверхность упора 2О находится заподлицо с шариком индентора 15, закрепленного в шпинделе 14. Зазор S между торцами втулки 13 и шпннделя 14 от 1,2 до 1,5 мм, зазор б (фиг. 3) равен 1 мм. Зазор 1 мм обес печивает измерение глубины проникновения индентора 15 по всей шкапе твердости таблицы Бринелля, а также требуется для предварительного нагружения. Устройство работает следующим образом. При нажатии кнопки Пуск (не показана) включается в работу привод 2 предметного стола 3 (фиг, 1) с изрелием, который Перемещается в верхнее по- ложение до соприкосновения с упором 2О жестко закрепленным на измерительной втулке 19 (фиг. 2), и с шариком икдентора 15. Происходит перемещение измерительной, втулки 19с упором 20 Ь верхнее положение на расстояние, равное зазору 9 (фиг. 3), в результате чего прикладывается предварительная нагрузка до момента соприкосновения упора планки 29 с ппечом неравноппечего рычага 25, Неравноплечий рычаг 25 поворачивается вокруг оси 26 и при небольшом перемешении плеча под действием планки 29 другое ппечо .входит в паз датчика управпения приводами 28. Подается сигнал на останов привода 2 подъема предметного стола 3, вкяючается привод 1 нагружения. Останов привода подъема предметного стопа 3 происходит в тот момент, когда зазор 5 становится 0,5 мм и менее. В этот момент индуктивный датчик 21 автоматически устанавливается на Нуль с помощью эпектронного измерительного блока. Зазор S выбирается при работе привода 1 нагружения (холостой ход). При работе привода 1 нагружения механизм 4 нагружения опускает рычаги до момента отрыва от конечного выключателя 6, привод 1 нагружения обеспечивается и тормозится, а реле времени (не показано) отсчитывает заданное время выдержки под нагрузкой. В этот момент происхо- дит внедрение индентора 15 в издепие, измерение глубины внедрения с помощью датчика 21 и электронного измеритепьного блока, Затем, по окончании времени выдержки, включается на реверс привод 1 нагру . жения и поднимает рычаги механизма нагружения в верхнее положение до срабатывания конечного выключателя 7. При подъеме рычагов в верхнее положение начинается увеличение зазора 5 - снимается общая нагрузка, но шпиндепь 14 не движется, его прижимает пружина 16, расположенная между втулкой 13 и шпинделем 14. В это время происходит фиксация измерения глубины внедрения индентора 15 с помощью эпектронного измерительного блока и датчика 21. Предлагаемый автоматический твердомер позволяет Достигать быстродействия останова привода подъема предметного

стопа и включения привода нагружения, повышает производительность и экономичность работы.

Формула изобретения

Автоматический твердомер, содержащий корпус, установленный на нем с возможностью вертикальнотх) перемешення предметный стол, размещенную соосно столу измерительную гоповку, выполненную в виде шпинделя с индентором на одном его конце, взаимодействующей с помощью шпильки с вторым концом шпинделя и подпружиненной относительно него втулки, механизм нагружения , соединенный с втулкой, приводы механизма нагругжения и предметного стола и датчик управления приводами, отл.ичаюшийс я тем, что, с целью повьлиения производительности, он снабжен закрепленной одним своим концом на измерительной го5 ловке планкой с упором на другом конце, неравноплечим рычагом, одним концом который взаимодействует с упором ппанки, а другим свсжм концом связан с датчиком управления приводами, и экс10 центриковым папьцем, установленным в шпильке и в теле шпинделя, предназначенным для регулирования зазора между втулкой и шпинделем.

15Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе I 1. Проспект фирмы AMcnep,WoCpe tiBHheEE:fiartept-u er 5-3OO, ФРГ (прототип).

Фиг./

-21

Фиг.1