RU2051367C1 - Устройство для измерения твердости внутренних поверхностей - Google Patents
Устройство для измерения твердости внутренних поверхностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051367C1 RU2051367C1 SU5009840A RU2051367C1 RU 2051367 C1 RU2051367 C1 RU 2051367C1 SU 5009840 A SU5009840 A SU 5009840A RU 2051367 C1 RU2051367 C1 RU 2051367C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hardness
- internal surfaces
- spiral
- spring
- indenter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Использование: для измерения твердости. Сущность изобретения: в колебательной системе электроакустического преобразователя резонансный элемент выполнен в виде спирали Архимеда, что позволяет уменьшить габариты электроакустического преобразователя и упростить конструкцию. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. 1 табл.
Description
Изобретение относится к исследованию материалов путем определения их физических свойств, а именно к измерению твердости, и может быть использовано для измерения твердости внутренних поверхностей деталей.
Известно устройство для контроля твердости изделий, содержащее резонансный электроакустический стержневой преобразователь, соединенный с одной стороны с контактным наконечником, а с другой с механизмом нагружения, устройство возбуждения колебаний в электроакустическом преобразователе, блок измерения частоты (патент США N 3153338, 1961).
Недостатком известного устройства являются относительно большие габариты его длина и диаметр, которые ограничивают применение контроля внутренних поверхностей (внутри изделий). Уменьшение длины связано с уменьшением чувствительности преобразователя и, следовательно, с ростом погрешности измерения.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения твердости, содержащее резонатор в виде полого цилиндра с индентором на конце, устройство для возбуждения и регистрации колебаний, блок нагружения (заявка N 4618468, 1989).
Применение полого цилиндра в качестве резонатора повышает чувствительность и позволяет уменьшить длину преобразователя.
Известное устройство работает следующим образом. К образцу прижимают с известной силой с помощью устройства нагружения индентор преобразователя. В преобразователе возбуждают на резонансной частоте колебания, измеряют их частоту и по ней судят о твердости материала.
Недостатком устройства являются относительно большие габариты преобразователя. При уменьшении длины стержня быстро убывает чувствительность (повышается жесткость стержня), и при некоторой длине его применение невозможно. Для известных конструкций длина преобразователя ограничивает контроль твердости внутренних поверхностей размером порядка 100 мм.
Задачей изобретения является расширение области применения электроакустических измерителей твердости и упрощение их конструкции.
Для этого в известном устройстве для измерения твердости внутренних поверхностей, содержащем блок нагружения с индентором, блок возбуждения и регистрации колебаний с резонатором, согласно изобретению резонатор выполнен в виде калиброванной пружины. При этом пружина выполнена в виде спирали Архимеда, а блок нагружения в виде толкателя в форме клина и оправки, соединенной с калиброванной пружиной.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.
Преобразователь спираль 1 жестко закреплена в оправке 2. В спирали закреплен индентор 3. На оправку 2 воздействует устройство 4 нагружения, представляющее собой клин. На спирали размещены устройства 5 возбуждения и приема колебаний пьезоэлектрические пластины.
Устройство 5 возбуждения соединено с генератором 7, а приемный элемент 6, соединен с устройством 8 измерения частоты колебаний.
Индентор опирается на образец 9. Как видно из чертежа деформация спирали на определенную величину пpиводит к возникновению усилия прижатия индентора, пропорционального деформации.
Устройство работает следующим образом.
К образцу 9 прижимается с заранее известной силой индентор 3. Калиброванное усиление создается за счет деформации пружины колебательного элемента. Включают устройство 5 возбуждения и генератор 7 и возбуждают в пружине спирали 1 резонансные колебания на одной из его собственных частот, измеряют эту частоту приемным элементом 6, соединенным с устройством 8 измерения частоты колебаний, и по ней судят о величине твердости поверхности образца.
П р и м е р. В качестве колебательной системы использована пружина, свитая по спирали Архимеда с шагом 6 мм, количество витков n 3, наружный диаметр d 45. Спираль 1 выполнена из стальной полосы марки ст.45 сечением 2х5 мм. В качестве излучателя и приемника использованы пьезоэлементы пластинки размером 1х1х8 мм, приклеенные к спирали. Спираль закреплена в скобе оправке 2, и может перемещаться в вертикальном направлении по направляющим 10. С помощью клина устройства 4 нагружения задается определенная деформация пружины для определенного внутреннего диаметра испытуемого образца 9. Постоянная величина деформации приводит к постоянной величине усилия 3Н (0,3 кГс).
Приемный элемент 6 соединен с устройством 8 измерения частоты колебаний типа УЗ-63, излучатель соединен с генератором 7 ультразвуковых колебаний 13-117.
Испытания проводили на образцах из термообработанной стали ст.45.
Результаты приведены в таблице.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять твердость термообработанных внутренних поверхностей диаметром менее 100 мм.
Claims (3)
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее блок нагружения с индентором, блок возбуждения и регистрации колебаний с резонатором, отличающееся тем, что резонатор выполнен в виде калиброванной пружины.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пружина выполнена в виде спирали Архимеда.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок нагружения выполнен в виде толкателя в форме клина и оправки, соединенной с калиброванной пружиной.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5009840 RU2051367C1 (ru) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Устройство для измерения твердости внутренних поверхностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5009840 RU2051367C1 (ru) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Устройство для измерения твердости внутренних поверхностей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2051367C1 true RU2051367C1 (ru) | 1995-12-27 |
Family
ID=21589127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5009840 RU2051367C1 (ru) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Устройство для измерения твердости внутренних поверхностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2051367C1 (ru) |
-
1991
- 1991-08-02 RU SU5009840 patent/RU2051367C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1627906, кл. G 01N 3/40, 1991. * |
Патент США N 3153338, кл. G 01N 3/40, 1961. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3153338A (en) | Resonant sensing devices | |
US3308476A (en) | Resonant sensing devices | |
JP2729960B2 (ja) | 荷重をかけながら硬さを測定するための硬さ測定装置 | |
US3323352A (en) | Control circuit for resonant sensing device | |
US4646571A (en) | Method and apparatus for hardness measurement | |
RU2051367C1 (ru) | Устройство для измерения твердости внутренних поверхностей | |
SU1392429A1 (ru) | Способ определени напр жений в образцах | |
SU1732230A1 (ru) | Устройство дл определени твердости материалов | |
RU2025726C1 (ru) | Устройство для определения степени однородности смеси | |
SU830233A1 (ru) | Устройство дл измерени внутренне-гО ТРЕНи B ТВЕРдыХ ТЕлАХ | |
SU1569665A1 (ru) | Способ определени динамического модул упругости материалов | |
RU2086943C1 (ru) | Способ определения логарифмического декремента колебаний | |
SU1234753A1 (ru) | Способ определени динамических модулей упругости материалов | |
SU717625A1 (ru) | Вибрационный измерительный преобразователь в зкости | |
SU1337730A1 (ru) | Устройство дл определени предельного напр жени сдвига в зкопластичных масс | |
SU126653A1 (ru) | Устройство дл контрол качества и однородности склейки изделий | |
SU1442867A1 (ru) | Способ измерени коэффициента Пуассона пъезокерамических материалов | |
SU794372A1 (ru) | Ультразвуковой способ измерени пОпЕРЕчНОгО РАзМЕРА пРОТ жЕННО-гО издЕли | |
SU1714437A1 (ru) | Устройство дл измерени твердости материалов | |
RU2094771C1 (ru) | Вибрационный датчик | |
SU1716428A1 (ru) | Способ определени загр зненности материалов инородными включени ми | |
SU756239A1 (ru) | Устройство для определения моментов инерции деталей 1 | |
SU866419A1 (ru) | Способ определени резонансной частоты механической колебательной системы | |
RU2029931C1 (ru) | Способ определения величины преднапряжения арматуры в готовой строительной конструкции | |
SU1019279A1 (ru) | Способ определени динамического модул Юнга материалов |