SU1295293A1 - Device for investigating micromechanical characteristics of material surface layers - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испц- . тательной технике, а именно к конструкци м приборов дл  микромехани- ческих испытаний материалов. Целью изобретени   вл етс  повьшение информативности №1кромеханических испытаний за счет получени  на испытуемой поверхности множества замкнутых симметричных деформированных областей . Поставленна  цель достигаетс  тем, что прибор, содержащий основание 1, установленные на нем держатель 2 образца 3 с приводам перемещени  , коромысло 13 с индентором 16 и механизм нагружени  индентора, св занный с приводом, снабжен приводом возвратло-поступательного движени  коромысла 13, св занным с приводом перемещени  образца. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. о (Л С V 5 5 8 I п цзиг.1 I I и 27 LJThe invention relates to. technical equipment, namely, the design of devices for micromechanical testing of materials. The aim of the invention is to increase the informativity of the # 1 mechanical test by obtaining on the test surface a plurality of closed symmetric deformed regions. The goal is achieved by the fact that the device containing the base 1, the holder 2 of the sample 3 with the displacement actuators, the rocker 13 with the indenter 16 and the indenter loading mechanism associated with the actuator, is equipped with a reciprocating actuator of the rocker 13 connected to driven sample transfer. 1 hp f-ly, 3 ill. o (L S V 5 5 8 I p jig.1 I I and 27 LJ

Description

1129529311295293

Изобретение относитс  к испыта т.ельной технике, а именно к конструкци м приборов дл  микромехани- ческих испытаний материалов.The invention relates to a test technique, namely to the design of devices for micromechanical testing of materials.

Цель изобретени  - повышение информативности микромеханических испытаний поверхностных слоев материалов за счет получени  на испытуемой поверхности множества замкнутых сим-The purpose of the invention is to increase the informativity of micromechanical tests of the surface layers of materials by obtaining on the test surface a multitude of closed

соте при помощи пар винт - гайка соответственно 27-29,sauté with screw pairs - nut, respectively, 27-29,

Прибор работает следующим обр Образец 3, установленный в де 5 теле 2, микрометрическим винтом под:,водитс  в нужное положение по индентор 16, который устанавлива так, чтобы его вершина касалась верхности образца 3, при этом корThe device works as follows Sample 3, installed in de 5 body 2, with a micrometer screw under:, is led to the desired position along the indenter 16, which is set so that its top touches the top of sample 3, while

метричных деформированных микрооблас- 0 мысло 13 должно быть установленоmetric deformed microoblas- 0 point 13 must be installed

ризонтально при помощи пары винт гайки 27 столика 4, Дл  изменени нормальной нагрузки на индентор по линейному закону от нул  до ма симального значени  при перемещен образца на определенную величину ханизм нагружени  настраиваетс  т чтобы стержень 21 с грузами 22 ка салс  ролика 20, не оказыва  на н го давлени . Дл  этого стержень 2 устанавливаетс  в горизонтальное положение перемещением втулки 6 п высоте парой винт-гайка 28, а дваHorizontally using a pair of screw nuts 27 of the table 4, To change the normal load on the indenter linearly from zero to the maximum value when the specimen is moved by a certain amount, the loading mechanism is adjusted so that the rod 21 with loads 22 ka of the roller 20 does not th pressure. To do this, the rod 2 is placed in a horizontal position by moving the sleeve 6 at a height of a pair of screw-nut 28, and two

тей.tey

На фиг.1 изображен прибор дл  исследовани  микромеханических характеристик поверхностных слоев материалов , вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - разрезFigure 1 shows a device for studying the micromechanical characteristics of the surface layers of materials, viewed from the front; figure 2 is the same, top view; on fig.Z - section

А-А на фиг.2. IA-A in FIG. I

Прибор содержит основание 1с. установленными на нем держателем 2 образца 3, столиком 4, двум  стойка- ми 5, с шарнирно установленными на них втулками 6, кареткой 7 с микрогоризонтально при помощи пары винта- гайки 27 столика 4, Дл  изменени  нормальной нагрузки на индентор 16, по линейному закону от нул  до маТс- симального значени  при перемещении образца на определенную величину ме ханизм нагружени  настраиваетс  так, чтобы стержень 21 с грузами 22 касалс  ролика 20, не оказыва  на него давлени . Дл  этого стержень 21 устанавливаетс  в горизонтальное положение перемещением втулки 6 по высоте парой винт-гайка 28, а дваThe device contains a base 1c. holder 2 of sample 3 mounted on it, table 4, two columns 5, with sleeves 6 pivotally mounted on them, carriage 7 microhorizontally with a pair of screw 27 of table 4, to change the normal load on the indenter 16, according to a linear law from zero to the maximum value when the sample is moved by a certain amount, the loading mechanism is adjusted so that the rod 21 with the loads 22 touches the roller 20 without exerting pressure on it. For this, the rod 21 is placed in a horizontal position by moving the sleeve 6 in height by a pair of screw-nut 28, and two

метрическим винтом 8. приводом пере-„„metric screw 8. driven by

мещени  образца, состо щим из винта 25 требуемой массы закрепл ютс  на стержне 21 на равном рассто нии от оси вращени  втулки 6, при этом один из упоров 26 должен касать9 , гайки 10, коробки с;соростей (не показана) и электродвигател  (не показан ). На столике 4 закреплены параллельные направл ющие I1 с ползунами 12, шарнирно св занными с коромыслами 13, на которых установлены противовесы 14 и 15. На коромыслах 13 установлены инденторы 16 с помощью упругих элементов 17, напримерThe sample compartments consisting of a screw 25 of the required mass are fixed on the rod 21 at an equal distance from the axis of rotation of the sleeve 6, with one of the stops 26 must touch 9, the nuts 10, the boxes with; the spaces (not shown) and the electric motor (not shown). ). Parallel guides I1 are fixed on table 4 with sliders 12 pivotally connected with rocker arms 13, on which counterweights 14 and 15 are mounted. On rocker arms 13, indenters 16 are installed using elastic elements 17, for example

с  торцом роликов 24 вилки 23.with the end of the rollers 24 forks 23.

30 После настройки прибора включают электродвигатель и перемещают образец 3 с заранее установленной скоростью . При этом с помощью кинемати-. ческой св зи коромь1сла 13 с индентоплоских пружин с наклеенными на них , рами 16 совершают возвратно-постутензодатчиками и св занными с узлом регистрации перемещени  (не показан) индентора. Ползуны 12 соединены с приводом возвратно-поступательного движени , состо щим из шатунов 18, .крестовины 19, шарнирно установлеш- ной на столике 4 и кинематически св занной с приводом перемещени  образца (эта св зь не показана). Коромысла 13 через, ролики 20 контактируют с 45 Щени  образца 3 и индентор 16 вознир30 After setting up the device, turn on the electric motor and move sample 3 at a predetermined speed. With the help of kinematis-. In connection with the indenter-flat springs with glued on them, the frames 16 are reciprocated by post-loadout sensors and connected to the movement detection unit (not shown) of the indenter. Slides 12 are connected to a reciprocating drive consisting of connecting rods 18, cross-pieces 19, pivotally mounted on table 4 and kinematically connected with a drive for moving the sample (this link is not shown). The rocker arms 13 through, the rollers 20 are in contact with 45 of the Sample 3 and the indenter 16

нагружающими устройствами инденторо 16, состо щими из стержн  21, расположенного перпендикул рно коромыслу 13 в направл ющей втулке 6 с грузами 22, равными по массе. Между одним з грузов, например, 22 и втулками 6 установлена вилка 23, св занна  при помощи роликов 24 со стержнем 21 и жестко закрепленна  на каретке 7. Между другим грузом 22 и втулкой 6 расположена возвратна  пружина 25. Каждый груз 22 имеет упоры 26 со стороны втулки 6. Столик 4, втулка 6 и вилка 23 имеют регулировку по выкают тангенц иальные силы сопротивлени  перемещению индентора 16, которые регистрируютс  с помощью тензо- резисторов, наклеенных на упругие Q элементы 17.indenter loading devices 16 consisting of a rod 21 located perpendicular to the rocker arm 13 in the guide sleeve 6 with weights 22 equal in mass. A fork 23 is mounted between one of the three weights, for example, 22, and the sleeves 6, which is connected by means of rollers 24 to the rod 21 and is rigidly fixed on the carriage 7. A return spring 25 is located between the other load 22 and the sleeve 6. Each load 22 has stops 26 with sleeve 6 sides. Step 4, sleeve 6 and fork 23 are adjustable to eject tangential resistance to movement of the indenter 16, which are recorded using strain resistors glued to elastic Q elements 17.

Claims (2)

1. Прибор дл  исследовани  микро- ес механических характеристик поверхностных слоев материалов, содержащий основание, установленные на нем держатель образца с приводом перемещени , коромысгсо с идентором, механизм1. An instrument for examining the micro-mechanical characteristics of the surface layers of materials, comprising a base, a displacement drive mounted on the sample holder, a beam with an identifier, a mechanism соте при помощи пар винт - гайка соответственно 27-29,sauté with screw pairs - nut, respectively, 27-29, Прибор работает следующим образом Образец 3, установленный в держа- теле 2, микрометрическим винтом 8 под:,водитс  в нужное положение под индентор 16, который устанавливаетс  так, чтобы его вершина касалась поверхности образца 3, при этом коромысло 13 должно быть установленоThe device works as follows: Sample 3, installed in the holder 2, with a micrometric screw 8 under: is led to the desired position under the indenter 16, which is set so that its tip touches the surface of sample 3, while the rocker arm 13 must be installed мысло 13 должно быть установленоSoap 13 must be installed горизонтально при помощи пары винта- гайки 27 столика 4, Дл  изменени  нормальной нагрузки на индентор 16, по линейному закону от нул  до маТс- симального значени  при перемещении образца на определенную величину ме ханизм нагружени  настраиваетс  так, чтобы стержень 21 с грузами 22 касалс  ролика 20, не оказыва  на него давлени . Дл  этого стержень 21 устанавливаетс  в горизонтальное положение перемещением втулки 6 по высоте парой винт-гайка 28, а дваhorizontally using a pair of screw-nuts 27 of the table 4, to change the normal load on the indenter 16, linearly from zero to the maximum value when the sample is moved by a certain amount, the loading mechanism is adjusted so that the rod 21 with weights 22 touches the roller 20 without putting pressure on him. For this, the rod 21 is placed in a horizontal position by moving the sleeve 6 in height by a pair of screw-nut 28, and two „„„„ с  торцом роликов 24 вилки 23.with the end of the rollers 24 forks 23. После настройки прибора включают электродвигатель и перемещают образец 3 с заранее установленной скоростью . При этом с помощью кинемати-. ческой св зи коромь1сла 13 с индентопательное движение и на поверхности образца 3 образуетс  множество мик- родеформированных областей. Вилка 23, св занна  с приводом перемеще- 4Q ни , взаимодействует через упор 26 с грузом 22 и перемещает стержень. 21 относительно .втулки 6, измен  , величину нагрузки на индентор 16. В процессе относительного переме 45 Щени  образца 3 и индентор 16 вознирAfter tuning the instrument, the motor is turned on and the sample 3 is moved at a predetermined speed. With the help of kinematis-. In this case, the connection between the crust 13 and the indentational motion and on the surface of sample 3 a multitude of microdeformed regions is formed. The plug 23, which is connected to the displacement drive 4Q, interacts through the stop 26 with a load 22 and moves the rod. 21 relative to the sleeve 6, changing, the magnitude of the load on the indenter 16. In the process of the relative variable 45 of the Sample 3 and the indenter 16 кают тангенц иальные силы сопротивлени  перемещению индентора 16, которые регистрируютс  с помощью тензо- резисторов, наклеенных на упругие Q элементы 17.Cabins are tangential forces of resistance to movement of the indenter 16, which are recorded with the help of strain resistors glued onto elastic Q elements 17. Формула изобретени Invention Formula 1. Прибор дл  исследовани  микро- ес механических характеристик поверхностных слоев материалов, содержащий основание, установленные на нем держатель образца с приводом перемещени , коромысгсо с идентором, механизм1. An instrument for examining the micro-mechanical characteristics of the surface layers of materials, comprising a base, a displacement drive mounted on the sample holder, a beam with an identifier, a mechanism нагружени  идентора, св занный с приводом, и узел регистрации перемещени  индентора, отличающий с   тем, что, с целью повьшени  информативности за счет получени  на испытуемой поверхности множества замкнутых симметричных деформированных микрообластей, он снабжен приводом возвратно-поступательного движени  коромысла, св занным с приводом перемещени .loading the indentor associated with the drive and the registration unit of the movement of the indenter, which is distinguished by the fact that, in order to increase the informativity by obtaining on the test surface a number of closed symmetric deformed microregions, it is equipped with a back and forth movement of the rocker arm associated with . 5293452934 2. Прибор по п.1, о. т л и ч а ю - щ и и с   тем, что механизм нагружени . индентора выполнен в виде стержн  с грузами на концах, равными по массе, расположенного перпендикул рно коромыслу втулки, охватывающей стержень и шарнирно св занной с основанием, и вилки, установленной между втулкой- и грузом и св занной со стержнем и с приводом перемеще ни .2. The device according to claim 1, on. tl and ch and y - ni and so that the loading mechanism. the indenter is made in the form of a rod with weights at the ends equal in mass, located perpendicular to the rocker arm of the sleeve, spanning the rod and pivotally connected to the base, and the plug installed between the sleeve and the load and connected to the rod and with the displacement drive. JOJO 2929 1313 11 12 15 1 / / / /11 12 15 1 / / / / 26 226 2 6 .256 .25 Фиг,3FIG 3