SU1422109A2 - Устройство дл определени твердости материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к устройствам дл  определени  пластической твердости мате- риалов. Целью изобретени   вл етс  повышение удобства работы с прибором за счет 16 15 автоматического бесступенчатого регулировани  нагрузки на индентор. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  твердости, содержащем вакуумную систему нагружени  и измеритель 13 остаточной глубины отпечатка, нагружающий узел снабжен автоматическим бесступенчатым регул тором нагрузки, выполненным в виде взаимодействующих с опорной втулкой 9 и упорами 11 на инден- торе 6 динамометрической 10 и установочной 5 пружин, снабженных датчиком 16 осевой деформации, наибольща  величина которой дл  динамометрической пружины равна (0,078-0,080)0, а ее жесткость определ етс  из выражени  С (0,55...0,65) X ХОХНОианб, где D диаметр индентора; НОнанб - наибольшее значение пластической твердости материала. 1 ил. о s

Description

Изобретение относитс  к испытательной те.хиике, а именно к приборам дл  определени  пластической твердости, и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1126838.

Целью изобретени   вл етс  повышение удобства работы с прибором за счет автоматического бесступенчатого регулировани  нагрузки на индентор.

На чертеже представлена схема устройства дл  определени  твердости материалов. Устройство содержит корпус, состо щий из стакана 1 и крышки 2, образующих 11р.:|ость, разделенную диафрагмой 3, образующей фиксирующую камеру 4, обеспечи- ваюплую совместно с установочной пружиной 5 удержание индентора 6 в лунке остаточного отпечатка после сн ти  основной нагрузки. Каналы с клапанами 7 и 8 сообщают с вакуумной системой (не показана) соответственно полость корпуса и фиксирующую камеру 4. В центре крышки 2 закреплена опорна  втулка 9, взаимодейст- 0уюп1а  посредством динамометрической 10 и установочной 5 пружин с упорами 11, закрепленными на инденторе 6. Индентор 6 установлен с возможностью перемещени  внутри направл ющей стойки 12, в верхней части которой закреплен датчик 13 перемещений (например, индикатор часового типа), чувствительный элемент 14 которого касаетс  тыльной стороны индентора 6. Это позвол ет измер ть перемещение индентора 6 относительно направл ющей стойки 12. Поскольку стойка 12 опираетс  на поверхность 15 исследуемой детали, то это перемещение численно равно (после сн ти  основной нагрузки) глубине остаточного отпечатка . На опорной втулке 9 закреплен датчик 16 (например, индикатор часового типа) осевой деформации динамометрической 10 и установочной 5 пружин, чувствительный элемент 17 датчика 16 касаетс  поверхности упоров 11. Это позвол ет измер ть перемещение упоров 11 относительно опорной втулки 9, так как динамометрическа  10 и установочна  5 пружины взаимодействуют с опорной втулкой 9 и упорами 11, то это перемещение численно равно осевой деформации пружин 10 и 5. Длина динамо.метрической пружины 10 в свободном состо нии выбираетс  так, чтобы до начала нагружени  (когда направл юща  стойка 12 опираетс  на поверхность 15 испытуемой детали, а индентор касаетс  поверхности 15) она касалась одновременно и опорной втулки 9 и упоров 11. В качестве динамометрической пружины наиболее целесообразно использовать тарельчатые пружины, поскольку они обладают достаточно большой жесткостью, котора  определ етс  из выражени  С (0,55...0,65) XDXHD a.,6., где D - диаметр индентора; HDnaue. - наибольшее значение пластической твердости материала.

Зазор между нижним торцом опорной втулки 9 и ручным регул тором 18 наибольшей нагрузки устанавливаетс  равным наибольшей величине осевой деформации динамометрической пружины, т.е. б (0,078- 0,08)D. Ручной регул тор 18 наибольшей нагрузки со стопором 19 установлен с возможностью перемещени  на направл ющей стойке 12. Регул тор 18 нагрузки ограничивает ход опорной втулки 9 и таким об0 разом обеспе.чивает необходимую величину зазора, т.е. обеспечивает необходимую величину осевой деформации динамометрической пружины 10, задава  величину наибольшей нагрузки на индентор 6. Стопор 19 фиксирует ручной регул тор 18 нагрузки- относительно направл ющей стойки 12 в различных положени х, что позвол ет измен ть величину наибольшей нагрузки на индентор 6.

Длина установочной пружины 5 в сво0 бодном состо нии выбираетс  так, чтобы в нерабочем состо нии индентор 6 выступал за торец направл ющей стойки 12 на величину , большую глубины вдавливани  индентора 6 в исследуемую поверхность 15 детали . Это позвол ет удерживать индентор 6

в лунке остаточного отпечатка (при наличии вакуума в фиксирующей камере 4) благодар  начальному поджатию установочной пружины 5. Опора 20 стакана 1 выполнена в виде упругой кольцевой прокладp . кн. Сильфон 21, св зывающий опорную втулку 9 с направл ющей стойкой 12, силь- фон 22, св зывающий направл ющую стойку 12 с ручным регул тором 18 нагрузки, а также закрепленный на стойке 12 эластичный колокол 23 обеспечивают герметис зацию устройства.

Устройство работает следующим образом. Устройство устанавливают опорой 20 на поверхность 15 исследуемой детали. Открывают клапаны 7 и 8 и подключают уст0 ройство к вакуумной системе. По мере отсасывани  воздуха из полости устройства и фиксирующей камеры 4 крышка 2 прогибаетс  и перемещает опорную втулку 9, котора  через динамометрическую пружину 10

г и упоры, 11 нагружает индентор 6. При достижении величины перемещени , равной величине зазора б (т.е. равной наибольшей осевой деформации динамометрической пружины 10), задаваемого положением ручного регул тора 18 нагрузки, опорна  втулQ ка 9 упираетс  в верхний торец регул тора 18 нагрузки. В этом положении индентор 6 нагружен через упоры 11 строго фиксированной нагрузкой, определ емой величиной деформации динамометрической пружины 10. .Величина деформации пружины

5 10 при этом равна разности зазора б и величины сближени  в контакте индентора с испытуемым материалом. Эта деформаци  регистрируетс  датчиком 16 осевой деформации , деформаци  динамометрической пружины пр мо пропорциональна нагрузке на индентор, датчик 16 в этом положении регистрирует нагрузку на индентор.

При последующем увеличении степени разр жени  нагрузка на индентор 6 не измен етс , поскольку опорна  втулка 9 через ручной регул тор 18 нагрузки, стопор 19, направл ющую стойку 12 опираетс  на испытуемую поверхность 15. После выдержки под нагрузкой в течение времени, определ емого услови ми испытани  на твердость, клапан 7 закрывают, т.е. отключают от вакуумной системы, одновременно соедин   полость устройства с атмосферой, в фиксирующей камере 4, отделенной диафрагмой 3, вакуум сохран етс . При этом крышка 2 распр мл етс , перемеща  опорную втулку 9, деформаци  динамометрической пружины 10 уменьщаетс , снима  основную нагрузку с индентора 6. Устройство удерживаетс  на испытуемой поверхности 15, а индентор б удерживаетс  в лунке остаточного отпечатка благодар  фиксирующей камере 4 и установочной пружине 5.

В этом положении датчик 13 перемещений регистрирует глубину остаточного отпечатка . Затем клапан 8 закрывают, т.е. отключают фиксирующую камеру 4 от вакуумной системы и одновременно соедин ют ее с атмосферой, и удал ют устройство с поверхности детали.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  твердости материалов по авт. св. № 1126838, отличающеес  тем, что, с целью повышени  удобства работы за счет автоматического бесступенчатого регулировани  нагрузки на

   индентор, оно снабжено установочной пружиной , размещенной между опорной втулкой и упорами, и датчиком осевой деформации пружин, наибольша  величина деформации динамометрической пружины выбрана равной 0,078-0,0800, а ее жесткость определена из выражени 

   С (0,55...0,65) ОХНОчаиб, где D - днаметр индентора; НОнанб.-наибольшее значение пластической твердости материала.