SU1732230A1 - Устройство дл определени твердости материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию физико-механических свойств материалов и может быть использовано дл  определени  твердости. Цель изобретени  - повышение точности - достигаетс  за счет того, что резонатор с « закрепленным на нем индентором, взаимодействующий через передаточный элемент с механизмом нагружени , выполнен в виде мембраны, 1 ил,,2 табл.

Description

Изобретение относитс  к исследованию материалов путем определени  их ;физических свойств и может быть использовано дл  измерени  твердости внутренних поверхностей деталей.

Известно устройство дл  контрол  твердости изделий по электромагнитным параметрам, содержащее рабочий и эталонный трансформаторные датчики, источник возбуждени , подключенный к первичным обмоткам датчиков, индикаторов ЭДС, св занный с вторичными обмотками датчиков.

Недостатком устройства  вл етс  высока  погрешность измерени , обусловленна  вли нием неоднородности химического состава контролируемого,материала .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  физико-механических свойств материалов , содержащее резонансный электроакустический стержневой преобразователь , соединенный с одной стороны с контактным наконечником, а с другой - с механизмом нагружени , устройство возбуждени  колебаний в электроакустическом преобразователе и блок измерени  частоты колебаний электроакустического преобразовател .

Работа известного устройства осуществл етс  следующим образом.

К образцу прижимают с известной силой с помощью устройства нагружени  наконечник электроакустического преобразовател . Возбуждают в преобразователе колебани  на резонансной частоте, измер ют частоту колебаний и по ней суд т о твердости материала .

Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени , обусловлен на  погрешност ми, возникающими при изгибе стержн -преобразовател  под

Ш

(Л

с

оо ю

N5

со

1

действием приложенной нагрузки, когд в стержне возникают изгибные колебани , в не только продольные. Увеличение диаметра стержн  или уменьшени его длины с целью повышени  жесткост приводит к уменьшению чувствительности преобразовател -стержн  к измер емому параметру - твердости.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  определени  твердости материалов, содержащее резонатор , закрепленный на нем индентор, механизм нагружени  индентора, блок возбуждени  колебаний резонатора и блок измерени  частоты колебаний резнатора , снабжено передаточным элементом , св занным с механизмом нагружени  индентора, а резонатор выполнен в виде мембраны, жестко закрепленной по контуру передаточного элемента . Повышение точности предлагаемого устройства обусловлено тем, что в мембране возникают только изгибные колебани , которые  вл ютс  празитами , а также  вл ютс  единственным типом колебаний, несущим информацию о состо нии испытуемой поверхности .

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Преобразователь-мембрана 1 жестко закреплена в корпусе .„В преобразователе-мембране 1 закреплен наконечник Корпус 2 соединен с механизмом Ц нагружени  о Преобразователь-мембрана 1 соединена с устройством возбуждени  колебаний и блоком регистрации частоты колебаний. Наконечник упираетс  в образец

Устройство работает следующим образом .

К образцу прижимаетс  с заранее зданной силой устройством нагружени  наконечник 3, включают устройство возбуждени  колебаний и возбуждают в преобразователе-мембране колебани  на ее резонансной частоте, измер ют частоту этих колебаний блоком регистрации частоты колебаний и по ней суд т о величине твердости поверхности

5

0

5

0

5

0

В качестве преобразовател  использована мембрана 1 диаметром d 22 мм и толщиной ,52 мм. Мембрана выполнена из стали Х13 и запа на в корпус 2 с размерами: наружный диаметр мм, высота мм. Корпус 2 с мембраной 1 вставлен в стакан 3,на дне которого расположена пружина kо Пружина А сжимаетс  при нажатии на дно стакана 3, который движетс  относительно корпуса 2 и прижимает корпус 2 с мембраной 1 к образцу 5, т.е„ пружина b сжимаетс  на фиксированную величину и  вл етс  устройством нагружени  с заданной в 1 кг силой.

К преобразователю-мембране 1 приклеен пьезоэлемент б, передающий механические колебани  мембране. Пьезоэлемент 6 представл ет собой диск диаметром мм, толщиной мм из пьезокерамики ЦТС-19. Пьезоэлемент 6 соединен с генератором 7 типа Г3-1120 Дл  считывани  резонансных колебаний используетс  пьезодатчик 8, приклеенный на диск б и соединенный с частотомером 9 типа 43-3. Пьезодатчик 8 выполнен из пьезокерамики ЦТС-19 и имеет размеры: диаметр мм, ,2 MMo Испытани  проведены на стальных закаленных образцах в виде цилиндров с внутренним диаметром мм.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  твердости материалов, содержащее резонатор , закрепленный на нем индентор, механизм нагружени  индентора, блок возбуждени  колебаний резонатора и блок измерени  частоты колебаний резонатора тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно снабжено передаточным элементом, св занным с механизмом нагружени  индентора, а резонатор выполнен в виде мембраны, жестко закрепленной по контуру передаточного элемента.

   J-t