SU1312442A1 - Device for monitoring physical-mechanical characteristics of materials under dynamic loading - Google Patents

Description

11eleven

Изобретение относитс  к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано дл  контрол  степени деформационного поверхностного упрочнени  различных материалов при динамическом нагружении.The invention relates to the study of the strength properties of materials and can be used to control the degree of deformational surface hardening of various materials under dynamic loading.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет определени  степени поверхностного упрочнени .The purpose of the invention is to expand the functionality by determining the degree of surface hardening.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - графики изменени  ударного ускорени  во времени при первом a,(t) и втором aj(t)J ударах , а также величины максимальных ударньк ускорений а, и , , служащих исходными величинами дл  определени  степени упрочнени .Figure 1 shows the diagram of the device; Fig. 2 shows graphs of the change in shock acceleration over time at the first a, (t) and second aj (t) J blows, as well as the magnitudes of the maximum shock accelerations a, and, serving as initial values for determining the degree of hardening.

Устройство содержит наконечник 1 , направл ющую трубку 2, боек 3, ударную пружину 4, спусковой механизм 5, ударник 6 в виде шарика, пьезоаксе- лерометр 7, установленный на бойке 3j кабель 8, электронную схему 9,котора  состоит из согласующего усилител  10, вход которого с помощью кабел  8 соединен с пьезоакселеромет- ром 7, пикового детектора 11, вход которого соединен с выходом согласующего усилител  10, аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 12, вход которого соединен с выходом пикового детектора 12, первого и второго регистров 13 и 14 пам ти, входы которых соединены с выходом АЦП 12, вычислител  15, входы которого соединены с выходами регистров 13 и 14 пам ти, цифрового индикатора 16з вход которого соединен с выходом вычислител  15, и блока 17 синхронизации, вход которого соединен с выходом согласующего усилител  10, а выходы - с уп- равл ющими входами АЦП 12, регистров 13 и 14 пам ти и вычислител  15.The device contains a tip 1, a guide tube 2, a head 3, a shock spring 4, a trigger 5, a ball striker 6, a piezoaccelerometer 7, a cable 8 8 mounted on the striker 3j, an electronic circuit 9 which consists of a matching amplifier 10, the input of which is connected via a cable 8 to a piezo accelerometer 7, a peak detector 11, the input of which is connected to the output of a matching amplifier 10, an analog-to-digital converter (ADC) 12, the input of which is connected to the output of a peak detector 12, the first and second registers 13 and 14 memories, cat inputs ohs connected to the output of the ADC 12, the transmitter 15, the inputs of which are connected to the outputs of memory registers 13 and 14, digital indicator 16z, the input of which is connected to the output of the calculator 15, and the synchronization unit 17, the input of which is connected to the output of the matching amplifier 10, and the outputs with the control inputs of the ADC 12, the registers 13 and 14 of the memory, and the calculator 15.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Наконечник 1 прижимают к поверхности испытуемого материала. Перемещением бойка 3 вверх по направл ющей трубке 2 до зацеплени  со спусковым механизмом 5 взвод т ударную пружину 4. При нажатии на спусковой механизм 5 боек 3 освобождаетс  от сто- порени  и разгон етс  под действиемThe tip 1 is pressed against the surface of the test material. By moving the striker 3 upward along the guide tube 2, before engaging with the trigger mechanism 5, the shock spring 4 is cocked. When the trigger mechanism 5 is pressed, the striker 3 is released from acceleration and accelerates

00

44224422

ударной пружины 4 до определенной скорости и удар ет ударником 6 по поверхности испытуемого материала. Электрический сигнал, пропорциональный ударному ускорению, по кабелю 8 поступает на вход согласующего усилител  10 и далее на входы пикового детектора 1 и блока 17 синхронизации . С выхода пикового детектораshock spring 4 at a certain speed and strikes drummer 6 on the surface of the test material. An electrical signal proportional to the shock acceleration through the cable 8 is fed to the input of the matching amplifier 10 and further to the inputs of the peak detector 1 and the synchronization unit 17. From the peak detector

O напр жение, пропорциональное максимальной амплитуде ударного ускорени , поступает на вход АЦП 12, который запускаетс  в момент достижени  максимума с помощью блока 17O, the voltage proportional to the maximum amplitude of the shock acceleration is fed to the input of the ADC 12, which is triggered when the maximum is reached using block 17

5 синхронизации. Двоичный код, пропорциональный максимальной амплитуде ударного ускорени  с АЦП поступает на входы регистров 13 и 14 пам ти и запоминаетс  в регистре 13 пам ти. Выбор именно этого регистра при первом ударе обеспечиваетс  блоком 17 синхронизации. После этого электронный блок переходит в состо ние ожидани .5 sync. A binary code proportional to the maximum amplitude of the shock acceleration from the ADC is fed to the inputs of memory registers 13 and 14 and is stored in memory register 13. The choice of this particular register at the first impact is provided by the synchronization unit 17. After that, the electronic unit enters the standby state.

Не сдвига  наконечника 1, вновь взвод т ударную пружину 4, как было описано и нанос т второй удар в тот же отпечаток на поверхности испытуемого материала. Электрический сигнал, пропорциональный ударному ускорению при повторном ударе а вновь измер етс  пиковым детектором 11, преобразуетс  в код с помощью АИД 12 и заломи5 наетс  в регистре 14 пам ти. После этого блок 17 синхронизации запускает вычислитель 1 5, Полученное число , соответствующее степени поверхностного упрочнени  испытуемого материалаIf the tip 1 is not shifted, the shock spring 4 is re-cocked, as described above, and a second blow is applied to the same print on the surface of the test material. The electrical signal, proportional to the shock acceleration upon re-strike a, is again measured by the peak detector 11, converted into code by the AID 12, and twisted 5 in memory register 14. After that, the synchronization unit 17 starts the calculator 1 5, the resulting number corresponding to the degree of surface hardening of the test material

0 при динамическом нагру сении, отображаетс  на цифровом индикаторе 16.0 under dynamic loading, is displayed on digital display 16.

Устройство позвол ет определ ть степень холодного деформационного уп рочне.ни  материала как безразмерногоThe device allows to determine the degree of cold deformation reinforcement. Material as a non-dimensional

5 коэффициента относительного изменени  силовой характеристики . (измер емое ударное ускорение пропорционально величине контактной силы) в процессе соударени  бойка с материалом5 coefficient of relative change in power characteristics. (the measured shock acceleration is proportional to the magnitude of the contact force) in the process of impact of the striker with the material

0 и, следовательно, с высокой эффективностью обеспечить контроль упрочнени  при любых начальных услови х соударени  любых твердых материалов и изделий Б промыплленных услови х.0 and, therefore, with high efficiency to ensure the control of hardening under any initial conditions of the impact of any solid materials and products B of industrial conditions.

VV

--р 05разрц ма/лериала, -у изделие- p 05 raz ma / leriala, y product

2мо1еР2moR

iMJte iMJte

t2 ti tудара Фиг. 2t2 ti tudara FIG. 2

Редактор А.СабоEditor A. Sabo

Составитель А.Паникленко Техред А.КравчукCompiled by A.Paniklenko Tehred A. Kravchuk

Заказ 1965/41Тираж 777ПодписноеOrder 1965/41 Circulation 777 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Прои водственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.1роектиа , 4Production and printing company, Uzhgorod, 1 project, 4

Корректор Т.КолбProofreader T. Kolb

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащее наконечник, направляющую трубку, ударную пружину, спусковой механизм, боек с ударником в виде шарика, пьезоакселерометр, закрепленный на бойке, согласующий усилитель, вход которого соединен с пьезоакселерометром, аналого-цифровой преобразователь, вычислитель и цифровой индикатор, вход которого соединен с выходом вычислителя, о тличающееся тем, что, с целью расширения,функциональных возможностей, оно снабжено пиковым детектором, вход которого соединен с выходом согласующего усилителя, а выход - с входом аналого-цифрового преобразователя, первым и вторым регистрами памяти, входы которых соединены с выходом аналого-цифрового а преобразователя, а выходы - с входами вычислителя, блоком синхронизации, вход которого соединен с выходом согласующего усилителя, а выходы - с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, регистров памяти и вычислителя, а вычислитель выполнен в виде делителя.DEVICE FOR CONTROL OF PHYSICAL AND MECHANICAL CHARACTERISTICS OF MATERIALS DYNAMIC LOADING, containing a tip, a guide tube, an impact spring, a trigger, a hammer with a hammer in the form of a ball, a piezo-accelerometer mounted on the hammer, a matching amplifier with an input and a transformer connected , a calculator and a digital indicator, the input of which is connected to the output of the calculator, characterized in that, in order to expand its functionality, it is equipped with a peak detector m, the input of which is connected to the output of the matching amplifier, and the output is connected to the input of the analog-to-digital converter, the first and second memory registers, the inputs of which are connected to the output of the analog-to-digital converter, and the outputs are connected to the inputs of the calculator, the synchronization unit, the input of which is connected with the output of the matching amplifier, and the outputs with the control inputs of the analog-to-digital converter, memory registers and the computer, and the computer is designed as a divider. SU„„ 1312442 >SU „„ 1312442> » боек 3, ударспусковой механизм 5, пьезоаксеустановленный на бойке электронную схему 9,ко1"Firing pin 3, firing mechanism 5, piezo-axially mounted electronic circuit 9, ko1