SU1597687A1

SU1597687A1 - Устройство дл измерени твердости

Info

Publication number: SU1597687A1
Application number: SU884380612A
Authority: SU
Inventors: Альгис Костович Крегжде; Станисловас Йонович Саяускас; Костас Болесловович Толутис; Йонас Стяпонович Вилис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1990-10-07

Abstract

Изобретение относитс к технике контрол материалов и изделий и может быть использовано дл определени твердости внутренних поверхностей изделий. Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей за счет использовани составного магнитострикционного стержн дл создани нагрузки на индентор. Устройство представл ет собой электроакустический резонатор, в котором резонансным элементом вл етс стержень, на конце которого на боковой поверхности закреплен индентор. Стержень выполнен составным - одна его половинка магнитостриктор, друга может быть выполнена из любого металла. Воздействие на составной стержень магнитного пол вызывает его изгиб, что используетс дл внедрени индентора во внутреннюю поверхность детали. Электронна схема поддерживает в режиме автоколебаний посто нным ток в катушке возбуждени . Твердость контролируют по глубине внедрени индентора, о которой суд т по изменению амплитуды колебаний стержн , т.е. изменению его добротности. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс к технике контрол материалов и изделий и может быть использовано дл определени твердости внутренних поверхностей изделий.

Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей.

На чертеже показана структурна схема предлагаемого устройства и разрез А - А.

Устройство содержит магнитострикци- онный стержень 1 пр моугольного сечени , закрепленную на его конце массу 2 нагрузки , индентор 3, закрепленный на боковой поверхности магнитострикционного стержн 1 на его свободном конце, второй стержень 4 пр моугольного сечени , жестко соединенный боковой гранью с магнито- стрикционным стержнем 1. катушку 5 возбуждени , охватывающую магнитострикци- онный стержень 1. пьезопреобразователь 6 закрепленный на массе 2 нагрузки, усилитель 7 мощности с АРУ. вход которого соединен с пьезопреобразователем 6. а выход - с катушкой 5 возбуждени , управл емый источник 8 тока, выход которого соединен с катушкой 5 возбуждени , измерительный усилитель 9. вход которого соединен с пьезопреобразователем 6. и индикатор 10, соединенный с выходом измерительного усилител 9.

Устройство работает следующим образом .

В инденторе 3 возбуждают резонансные колебани при помощи цепи обратной св зи, образованной пьезопреобразоватеел ю

XI

Os 00 VI

лем 6, усилителем 7 мощности с АРУ и катушкой 5 возбуждени . Амплитуду колебаний индентора 3 регистрируют по напр жению с преобразовател 6 с по- мощью измерительного усилител 9 и инди- катора 10. Затем акустическую систему, состо щую из индентора 3. магнитострик- ционного стержн 1, стержн 4, катушки 5 возбуждени , массы 2 и пьезопреобразова- тел 6, устанавливают так, чтобы индентор 3 находилс в непосредственной близости от внутренней поверхности испытуемой де- тали над точкой измерени твердости. Плавно измен ют величину тока, идущего через катушку 5 возбуждени от управл емого ис- точника 8 тока. Под действием магнитного пол внутри катушки 5 возбуждени магни- тострикционный стержень 1 измен ет свою длину (например, в случае никелевого стержн 1 длина увеличиваетс ) пропорцио- .нально току через катушку 5 возбуждени . При этом, так как стержень 4 жестко св зан боковой поверхностью с магнитострикци- онным стержнем 1 {фиг.1), последний изгибаетс (дл никелевого стержн 1 в сторону второго стержн 4). Вследствие этого при некотором значении тока I через катушку 5 возбуждени индентор 3 касаетс контролируемой внутренней поверхности испытуемой детали, что фиксируетс по скачкообразному уменьшению напр жени на пьезопреобразователе 6, обусловленному снижением добротности акустической системы и регистрируемому индикатором 10. Затем увеличивают ток через катушку возбуждени на определенное значение Д|, которым задаетс посто нное давление индентора 3 на внутреннюю поверхность детали , вследствие чего индентор 3 внедр етс на некоторую глубину в иссле- дуемую деталь. Это приводит к тому, что измен етс добротность акустической системы , определ ема активной частью импеданса зоны контакта индентор 3 - испытуема деталь.

Обратна св зь по току, охватывающа усилитель 7 мощности с АРУ, поддерживает при этом посто нным ток в катушке 5 возбуждени . Амплитуда колебаний индентора 3, пропорциональна добротности акусти- ческой системы, регистрируетс индикатором 10. Так как добротность акустической системы зависит от активной составл ющей импеданса зоны контакта, котора , в свою очередь, определ етс площадью контакта и, следовательно, твердостью внутренней

поверхности испытуемой детали, индикатор 10, шкала которого проградуирована в единицах твердости, показывает твердость поверхности испытуемой детали.

Если второй стержень 4 выполнен также из магнитострикционного материала, но с противоположным знаком магнитострик- ции материалу стержн 1, обеспечиваетс более высока чувствительность по току возбуждени , что, в свою очередь, повышает точность измерени , так как расшир ет пределы нагрузки индентора 3, обеспечива тем самым возможность установлени оптимального давлени индентора дл широкого класса по твердости материалов, а также в широких пределах шероховатости поверхности. При этом оба стержн 1 и 4 изгибаютс одновременно в одну сторону, что имеет место, например, дл стержн 1 из никел и стержн 4 из сплава типа альфер.

Claims

Таким образом, использование предлагаемого устройства дл измерени твердости обеспечивает дополнительную возможность измерени твердости внутренних поверхностей, недоступных прототипу , и, следовательно, расширение эксплуатационных возможностей. Формула изобретени 1. Устройство дл измерени твердости, содержащее индентор, магнитострикцион- ный стержень, закрепленную на его конце массу нагрузки, соединенные последовательно пьезопреобразователь, закрепленный на массе нагрузки усилитель мощности с автоматической регулировкой усилени , и катушку возбуждени , охватывающую маг- нитострикционный стержень, измерительный усилитель, вход которого соединен с пьезопреобразователем, и индикатор, подключенный к выходу измерительного усилител , отличающеес тем, что, с целью расширени эксплуатационных возможностей , оно снабжено управл емым источником тока, подключенным к катушке возбуждени , и стержнем, который и магни- тострикционный выполнены пр моугольного сечени и жестко соединены между собой боковыми гран ми, а индентор закреплен на боковой поверхности магнитострикционного стержн у его свободного конца.
2. Устройство по п.1,отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , стержень также выполнен из магнитострикционного материала с магнитострикцией противоположного знака материалу магнитострикционного стержн .

//////////////////////////// /////// ,if 5

А