SU643779A1 - Material microhardness measuring device - Google Patents

Description

II

. Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при испытании материалов на микротвердость .. The invention relates to a measurement technique and can be used when testing materials for microhardness.

Известэн микротвердомер, в котором измерение микротвердости основано на из мерении диагонали отпечатка, образующегос  в образце при внедрении индентора l.A known microhardness tester, in which the measurement of microhardness is based on measuring the diagonal of the imprint formed in the sample during the introduction of the indenter l.

Недостатком этого микротвердомера  вл етс  низка  точность измерений.The disadvantage of this microhardness tester is the low measurement accuracy.

Ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  измерени  микротвердости материалов, содержащее верьтикальный шток с индентором, упругие пружины подвеса штока, механизм нагрузки и датчик глубины отпечатка 2 .The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a device for measuring the microhardness of materials, comprising a vertical rod with an indenter, elastic springs of the rod suspension, a load mechanism and a depth sensor 2.

Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  использованием механотропных преобразователей дл  измерени  микротвердости, стабил1 ность работы которых не обеспечиваетс  иэ-за флуктуации температуры.The drawback of the device is low measurement accuracy due to the use of mechanotropic transducers for measuring microhardness, the stability of which is not ensured by temperature fluctuations.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Это достигаетс  тем, чго датчик глубины отпечатка выполнен в виде струнного датчика с частотным выходом и перпендикул рной оси чувствительности датчика горизонтальной осью качени , установленной на шаровых опорах, св занных с корпусом датчика, а устройство снабжено вертикальной упругой нитью, соедин ющей шток со струнным датчиком, длина которой выбрана из услови  обеспечени  равновеси  между моментом силы веса датчика и моментом силы веса штока, относительно оси качени  датчика.This is achieved by the fact that the fingerprint depth sensor is made in the form of a string sensor with a frequency output and perpendicular to the sensor sensitivity axis by a horizontal rolling axis mounted on ball bearings associated with the sensor body, and the device is provided with a vertical elastic thread connecting the rod with the string sensor whose length is chosen from the condition of providing an equilibrium between the moment of force of the weight of the sensor and the moment of force of the weight of the rod, relative to the axis of rolling of the sensor.

На чертеже дана принципиальна  схема устройства.The drawing is a schematic diagram of the device.

Устройство включает индентор 1, шток 2 с грузом 3, упругие пружины 4 подвеса штока 2, механизм нагрузки, выполненный в виде рычага 5, одно плечо которого с осью 6 вращени  поддерживает шток 2, а другое плечо удерживает винт 7, перомйщаюшийс  по резьбе в гайке 8, упругую нигь 9, соещ н ютую шток 2 со струнным датчиком 10, имеющим ось 11 качени  и систеь«у 12 вер гика пер мещени . Устройство работает следующим образом . В начальный момент измерени  с по™ мощью системы 12 вертикального перемещени  привод т в соприкосновение ин дентор 1 с испытуемой поверхностью та ким образом, что ось чувствительности струнного датчике 10 занимает горизонтальное положение. При касании инлтентора 1 испытуемой поверхности отсчитывают период колебаний струны датчика 1О по формуле То-2/f ; где {ti масса струны датчика; ft длина струны датчика Р сила нат жениа струны датчика Под действием груза 3 шток опускаетс , индентор 1 внедр етс  в испытуемую поверхность на глубину f| . Перемещение штока 2 с инден гором 1 гшредает с  через ynpyrjno нигь 9 на датчик Ю приводит к изменению его наклона, вызы ва  изменение периода колебаний струны датчика, Ю. При на1шоне датчика 1О на угол oL период колебаний сгруны датчика равен F + Mg-i масса струны датчика; длина струны датчика| сила нат жени  струны датчимасса датчика; - ускорение силы т жести-, оС - Haitnoi оси чувствитапьности датчика к горизонту. 94 Угол наклона датчика |авеи 8дТ гм е или ci, - 2п -- } о где ;П коэ(| фициент нропорциональности, а глубина Ь отпечатка св зана с углом павдона d. струнного датчика соотношением fl ot-e иди11 2пеФормула изобретеь и  Устройство дл  измррюни  микротвердости мате иалоВа содержащее вертикальный шток с индентором, упругие пружины подвеса штока, механизм нагрузки и датчик глубины отпечатка, отличающеес  тем, 4TOj с целью повышени  точности измерени , датчик отпечатка выполнен в виде струнного датчика с частотным выходом и перпендикул рной оси чувствительности датчика горизонтальной осью качени , устааовленной на шаровых опорах, св занных с корпусом датчика, а устройство снабжено вертгшальной нитью, соедин ющей шток со струнным датчиком, длина которой выбрана из услови  обеспечени  равновеси  между моментом силы веса датчика и моментом силы веса штока, относительно ocvi качени  датчика. Источники информации, во внимание при экспертизе 1,Х пущев М, М., Беркович Е. С. Приборы .Т-2 и ПМТ-3 дл  испытани  на микротвердость. АН CCCI, 195О, № 11. 2.Алехин В. П. и др. Прибор дл  измерени  микротвердости гю глубине отпечатка с автоматической регистрацией нагрузки и внедрени /Заводска  лаборатори  1972, № 4, с. 48849О .The device includes an indenter 1, a rod 2 with a load 3, elastic springs 4 of the suspension of the rod 2, a load mechanism made in the form of a lever 5, one shoulder of which with the axis 6 of rotation supports the rod 2 and the other shoulder holds the screw 7 perforated in the nut 8, elastic bar 9, which is fitted with a rod 2 with a string sensor 10 having an axis 11 of rolling and a system at the 12th leg of the perpendicular. The device works as follows. At the initial moment of measurement, with the help of the vertical displacement system 12, the instructor 1 is in contact with the test surface in such a way that the sensitivity axis of the string sensor 10 takes a horizontal position. When the indentor 1 touches the test surface, the oscillation period of the string of the 1O sensor is counted according to the formula To-2 / f; where {ti is the mass of the sensor string; ft sensor string length P force of the sensor string tension Under the action of a load 3 the rod is lowered, the indenter 1 is inserted into the test surface to a depth of f | . Moving the stem 2 with inden mount 1, shredding through ynpyrjno nig 9 to the sensor Yu causes its tilt to change, causing a change in the oscillation period of the sensor string, Y. When on the 1O sensor on the angle oL, the oscillation period of the sensor head is F + Mg-i sensor strings; sensor string length | tension force of the sensor dam string; - acceleration of the force t of the sti-, ° C - Haitnoi sensor sensitivity axis to the horizon. 94 Angle of inclination of the sensor | Avea 8dT hm e or ci, - 2p -} about where; P coe (proportionality, and depth b of the footprint is related to the padd angle d. Of the string sensor with the ratio fl ot-e and 11 2 formula Formula and Device for microhardness matting, an AlbaVa containing a vertical rod with an indenter, elastic springs for the suspension of the rod, a load mechanism and a print depth sensor, characterized by 4TOj in order to improve the measurement accuracy, the print sensor is made in the form of a string sensor with a frequency output and perpendicular sense axis The sensor is equipped with a horizontal roll axis, mounted on ball bearings associated with the sensor body, and the device is equipped with a sewing thread connecting the rod to the string sensor, the length of which is selected based on the balance between the moment of the force of the sensor weight and the moment of the weight of the rod weight relative to ocvi sensor gauge. Sources of information, into account when examining 1, X Puschev M, M., Berkovich E. S. Instruments .T-2 and PMT-3 for microhardness testing. AN CCCI, 195O, No. 11. 2.Alekhin, V.P., et al. A device for measuring microhardness, gyu, the depth of a print with automatic recording of loading and introduction / Factory Laboratory 1972, No. 4, p. 48849O.