RU2079831C1 - Method of determination of mechanical characteristics and device for its implementation - Google Patents
Method of determination of mechanical characteristics and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079831C1 RU2079831C1 RU94023277A RU94023277A RU2079831C1 RU 2079831 C1 RU2079831 C1 RU 2079831C1 RU 94023277 A RU94023277 A RU 94023277A RU 94023277 A RU94023277 A RU 94023277A RU 2079831 C1 RU2079831 C1 RU 2079831C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- maximum
- indenter
- impact
- penetration
- mechanical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. The invention relates to testing equipment, to strength tests.
Известен способ определения механических характеристик, при котором в испытуемый материал внедряет сферический индентор при возрастающей нагрузке. Измеряют нагрузку и глубину отпечатка, по которым определяют предел прочности [1]
Известно устройство для определения твердости, содержащее нагружающий механизм, индентор, предметный стол и механизм измерения глубины внедрения [2]
Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус с пружиной и упором, боек, стопор.A known method of determining mechanical characteristics, in which a spherical indenter introduces into the test material with increasing load. Measure the load and imprint depth, which determine the tensile strength [1]
A device for determining hardness is known, containing a loading mechanism, an indenter, a subject table and a mechanism for measuring the depth of penetration [2]
A device is known comprising a cylindrical body with a spring and an emphasis, a striker, a stopper.
Недостатками известных технических решений являются низкая точность и малая производительность. The disadvantages of the known technical solutions are low accuracy and low productivity.
Наиболее близким к предложенному является способ, при котором индентор вдавливается в испытуемый материал, непрерывно регистрируется диаграмма "нагрузка глубина отпечатка". По измеренным значениям определяют предел прочности. Затем производят увеличение нагрузки, фиксируют глубину отпечатка, фиксируют остаточную глубину отпечатка и рассчитывают деформацию [3]
Недостатками известного решения являются низкая точность и большая трудоемкость.Closest to the proposed is a method in which the indenter is pressed into the test material, the diagram "load imprint depth" is continuously recorded. The measured values determine the tensile strength. Then produce an increase in load, fix the depth of the print, fix the residual depth of the print and calculate the deformation [3]
The disadvantages of the known solutions are low accuracy and high complexity.
В части устройства известен прибор для измерения твердости, представляющий собой конструкцию с рычажной системой воспроизведения нагрузки и нанесения отпечатка на образце [4]
Недостатками прибора являются большой вес, габариты и невозможность проведения испытаний крупных изделий.In terms of the device, a hardness measuring device is known, which is a design with a lever system for reproducing the load and applying an imprint on the sample [4]
The disadvantages of the device are the large weight, dimensions and the inability to test large products.
Сущность изобретения заключается в том, что в испытуемый материал внедряют индентор ударным способом. При этом датчик регистрирует кинематические характеристики ударного вдавливания: максимальную глубину проникновения, максимальную скорость проникновения, максимальное положительное ускорение, максимальное отрицательное ускорение. The essence of the invention lies in the fact that an indenter is introduced into the test material by an impact method. In this case, the sensor registers the kinematic characteristics of impact indentation: maximum penetration depth, maximum penetration rate, maximum positive acceleration, maximum negative acceleration.
Механические свойства материала: предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость, предел выносливости, твердость определяют по зависимости, представленной в виде полинома n-й степени
где a
определяемые экспериментально для каждого j-го механического свойства на стадии предварительных исследований,
x1 максимальная глубина проникновения,
x2 максимальная скорость проникновения,
x3 максимальное положительное ускорение,
x4 максимальное отрицательное ускорение.The mechanical properties of the material: tensile strength, yield strength, elongation, impact strength, endurance, hardness is determined by the dependence presented in the form of an nth degree polynomial
where a
determined experimentally for each j-th mechanical property at the stage of preliminary studies,
x 1 maximum penetration depth,
x 2 maximum penetration rate,
x 3 maximum positive acceleration,
x 4 maximum negative acceleration.
Сущность изобретения заключается также в том, что переносной элемент электронный прибор, содержащий нагружающее устройство, индентор, электронно-счетную систему, дополнительно содержит датчик, состоящий из постоянных магнитов и катушки для регистрации кинематических характеристик ударного вдавливания, а в качестве нагружающего устройства содержит пружину, реализующую ударное вдавливание индентора, причем индентор выполнен в виде конуса. The invention also lies in the fact that the portable element, an electronic device containing a loading device, an indenter, an electronic-counting system, further comprises a sensor consisting of permanent magnets and a coil for recording the kinematic characteristics of impact indentation, and as a loading device contains a spring that implements shock indentation of the indenter, and the indenter is made in the form of a cone.
На фиг. 1 дан общий вид прибора, на фиг. 2 даны схема механической части и блок-схема электронного блока. In FIG. 1 shows a general view of the device, in FIG. 2 shows a diagram of the mechanical part and a block diagram of the electronic unit.
Прибор содержит корпус 1, державку 2 с жестко закрепленным на ней индентором 3, рабочую пружину 4, кнопку 5, соединенную с бойком 6 штоком 7, гайку 8, ввинченную в корпус 1, которая служит верхней спорой рабочей пружины 4, пружину предварительного нагружения 9, датчик 10 для снятия кинематических характеристик индентора 3 в период его внедрения в материал, состоящий из постоянных магнитов и катушки, стопор 11, сменную насадку 12, позволяющую определять прочность характеристики материала деталей различной формы. Электронный блок содержит: блок обработки и нормирования сигнала I, устройство сброса II, пиковые детекторы III, функциональные преобразователи IV, коммутатор V, преобразователь VI, цифровой индикатор VII. The device comprises a
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
При вдавливании конического индентора материал, который можно охарактеризовать набором механических свойств /пределы текучести и прочности, относительное удлинение, ударная вязкость, твердость, предел выносливости, предел трещиностойкости и др./, испытывает упругоэластическую деформацию и разрушение, что в конечном счете определяется вышеупомянутыми свойствами. Таким образом, кинематические характеристики индентора при вдавливании Xi, i 1,4 зависят от механических свойств материала, и, следовательно, по известным значениям Xi, i 1,4 можно определить механические свойства материала: H, j 1, 7 В общем случае зависимость между Hj и Xi может быть представлена функцией
Hj fj (X 1,. ..,X 4)
где fj функция, зависящая от условий вдавливания.When a conical indenter is pressed in, a material that can be characterized by a set of mechanical properties / yield and strength limits, elongation, impact strength, hardness, endurance limit, crack resistance, etc. /, undergoes elastic-elastic deformation and fracture, which is ultimately determined by the aforementioned properties. Thus, the kinematic characteristics of the indenter during indentation of X i ,
H j f j (X 1, ..., X 4 )
where f j is a function depending on the indentation conditions.
Данную зависимость можно представить в виде полинома n-й степени
Устройство работает следующим образом.This dependence can be represented as an nth degree polynomial
The device operates as follows.
Соединяют электрическую цепь: механическую часть электропроводами соединяют с электронным блоком, электронный блок с электросетью. В зависимости от поверхности испытуемой детали устанавливают соответствующую насадку 12 и взводят ударный механизм с помощью кнопки 5, который фиксируется стопором 11, после чего механическую часть устанавливают на испытуемую деталь и прижимают к ней, при этом под действием пружины 9 выбираются зазоры и индентор плотно прилегает к испытуемой поверхности, затем нажимают на кнопку "сброс". Устройство готово к проведению замера. Нажимают на кнопку 5, при этом стопор 11 освобождает шток 7, и пружина 4, разжимаясь, приводит в движение боек 6, который ударяется по державке 2, отдавая энергию пружины 4. Под действием удара индентор 3 внедряется в поверхность испытуемой детали, датчик 10 регистрирует параметры процесса внедрения индентора и передает сигналы в электронный блок, где они обрабатываются, и на цифровом табло высвечивается значение механического свойства, соответствующее нажатой клавише. Если необходимо знать другое или все механические свойства данной детали, не нужно делать новый замер, достаточно нажать клавишу требуемого механического свойства или последовательно /в любом порядке/ нажимать клавиши, и на световом инденторе будут высвечиваться значения механических свойств, соответствующих нажатой клавише. They connect the electric circuit: the mechanical part is connected by electric wires to the electronic unit, the electronic unit is connected to the electric network. Depending on the surface of the tested part, the corresponding nozzle 12 is installed and the percussion mechanism is cocked using the
Claims (2)
коэффициенты полинома, определяемые экспериментально для каждого j-го механического свойства на стадии предварительных исследований;
X1 максимальная глубина проникновения;
X2 максимальная скорость проникновения;
X3 максимальное положительное ускорение;
X4 максимальное отрицательное ускорение.1. A method for determining the mechanical characteristics of materials, including the introduction of an indenter in the test material, characterized in that the kinematic characteristics of impact indentation are recorded by the sensor: maximum penetration depth, maximum penetration rate, maximum positive acceleration, maximum negative acceleration, and mechanical properties are determined: tensile strength, limit yield strength, elongation, impact strength, endurance limit, hardness according to polynomial of the nth degree
polynomial coefficients determined experimentally for each j-th mechanical property at the stage of preliminary studies;
X 1 maximum penetration depth;
X 2 maximum penetration rate;
X 3 maximum positive acceleration;
X 4 maximum negative acceleration.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94023277A RU2079831C1 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Method of determination of mechanical characteristics and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94023277A RU2079831C1 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Method of determination of mechanical characteristics and device for its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94023277A RU94023277A (en) | 1997-04-10 |
RU2079831C1 true RU2079831C1 (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=20157441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94023277A RU2079831C1 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Method of determination of mechanical characteristics and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2079831C1 (en) |
-
1994
- 1994-06-17 RU RU94023277A patent/RU2079831C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Акторское свидетельство СССР N 365622, кл. G 01 N 3/42, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР N 613225, кл. G 01 N 3/42, 1978. 3. Авторское свидетельство СССР N 1145273, кл. G 01 N 3/42, 1985. 4. Авторское свидетельство СССР N 1057808, кл. G 01 N 3/42, 1983. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94023277A (en) | 1997-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6343502B1 (en) | Apparatus and method for determining the dynamic indentation hardness of materials | |
US4342229A (en) | Apparatus and method for the non-destructive testing of the physical integrity of a structural part | |
WO2006013450A3 (en) | Method and apparatus for determining mechanical features of a material with comparison to reference database | |
US3209585A (en) | Autographic impact tester | |
US4750368A (en) | Bond strength measurement of composite panel products | |
CN101251522B (en) | Detecting method and apparatus based on laser impulse wave thin plate stratification | |
RU2079831C1 (en) | Method of determination of mechanical characteristics and device for its implementation | |
JPS61169761A (en) | Gap inspection device | |
KR200201924Y1 (en) | Schmidt hammer tester | |
Xu et al. | Application of split Hopkinson tension bar technique to the study of dynamic fracture properties of materials | |
GB1358131A (en) | Hardness testing | |
RU2039353C1 (en) | Method of measuring concrete strength | |
Hamdan et al. | A crossbow system for high-strain-rate mechanical testing | |
EP1251343B1 (en) | Method and device for mechanical stresses measurement | |
JPH0765954B2 (en) | Dynamic characteristic measuring device using instrumented Charpy tester | |
Polvani et al. | A dynamic microindentation apparatus for materials characterization | |
EP0545835A1 (en) | Method and apparatus for determination of material residual stress by recording the change in resistance of a sensing coil | |
US4236401A (en) | Frequency response tester | |
RU1778675C (en) | Device for determining strength of concrete | |
Warnet et al. | Falling weight impact testing principles | |
SU894372A1 (en) | Meter of crack propagation rate in metal | |
SATO et al. | High-Strain-Rate Properties of Polycarbonate (Impact 1) | |
RU2052794C1 (en) | Method of measuring hardness | |
SU796705A1 (en) | Specimen for impact testing of materials | |
SU453561A1 (en) | DEVICE FOR RESEARCH OF MECHANICAL PROPERTIES OF SAMPLES AT SHOCK TESTS |