SU676908A1

SU676908A1 - Device for determining hardness by scratching

Info

Publication number: SU676908A1
Application number: SU762313867A
Authority: SU
Inventors: Николай Лукич Голего; Владимир Васильевич Запорожец; Владимир Александрович Бердинских; Емельян Гаврилович Исак
Original assignee: Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1979-07-30

Description

Изобретение относитс к области испытани материалов и касаетс приборов дл измерени твердости царапанием.The invention relates to the field of material testing and concerns devices for measuring hardness by scratching.

Известен прибор дл измерени твердости царапанием, содержащий корпус, индентор , нагружающее устройство, взаимодействующее с индентором, подвижный предметный стол. Твердость материалов, измер ема с помощью данного прибора, оцениваетс по размерам царапины, образованной при перемещении индентора, наход щегос под заданной нагрузкой по поверхности образца 1.A device for measuring hardness by scratching is known, comprising a housing, an indenter, a loading device interacting with the indenter, a movable object table. The hardness of materials, measured with this instrument, is estimated by the size of the scratch formed when the indenter is moved, which is under a given load on the surface of sample 1.

Недостатком известного прибора вл етс больща трудоемкость при определении неоднородности механических свойств, вызванна большим объемом измерений размеров царапины в различных участках поверхности .A disadvantage of the known instrument is the greater laboriousness in determining the heterogeneity of mechanical properties caused by the large volume of measurements of the size of scratches in different parts of the surface.

Ближайщим по технической сущно(сти и достигаемому результату к изобретению вл етс прибор дл измерени твердости царапанием , содержащий корпус, размещенный в нем щток с индентором, механически св занный с ним след щий рычаг, выполненный с возможностью перемещени вдоль щтока и предназначенный дл воздействи в процессе испытани с поверхностью образца , датчик, установленный на щтоке, механизм нагружени , выполненный в виде The closest in technical essence (the achieved result to the invention is a device for measuring hardness by scratching, comprising a housing, a brush with an indenter placed in it, a follower lever mechanically connected to it, which is moveable along the brush and is designed to act in the process test with the sample surface, the sensor mounted on the brush, the loading mechanism, made in the form

электромагнита, предметный столик, установленный с возможностью поступательного перемещени , регистрирующий прибор, подключенный к обмоткам электромагнита, нороговое устройство, усилитель и схему сравнени 2.electromagnet, subject table, installed with the possibility of translational movement, a recording device connected to the windings of the electromagnet, a standard device, an amplifier and a comparison circuit 2.

Недостатком этого прибора вл етс низка точность измерени , обусловленна , ограниченной возможностью амплитудновременного анализа сигнала, реализуемого измерительной аппаратурой известного прибора .The disadvantage of this device is low measurement accuracy due to the limited possibility of amplitude-time analysis of the signal implemented by the measuring apparatus of the known device.

С целью повыщени точности измерени твердости прибор снабжен последовательно включенными между датчиком перемещений и регистрирующим прибором преобразователем .«аналог-код запоминающим устройством , амплитудно-частотным анализатором и генератором ортогональных функций.In order to improve the accuracy of measuring hardness, the device is equipped with a transducer connected in series between a displacement transducer and a recording instrument. An analog-code memory device, amplitude-frequency analyzer and generator of orthogonal functions.

На чертеже изображена принципиальна схема прибора.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Нрибор содержит механизм нагружени , выполненный в виде электромагнита /, щток с индентором 2, механически св занный с ним след щий рычаг 3, выполненный с возможностью перемещени вдоль щтока с индентором 2 и предназначенный дл воздействи в процессе испытани с поверхностью образца 4, датчик 5, установленный на щтоке с индентором 2.The device contains a loading mechanism, made in the form of an electromagnet /, a brush with an indenter 2, a follower lever 3 mechanically connected with it, capable of moving along a brush with an indenter 2 and intended to act during the test with the surface of the sample 4, the sensor 5, mounted on a rod with an indenter 2.

К датчику 5 через пороговое устройства 6 подключен источник 7 опорного напр жени и электродвигатель (на чертеже не показан ) подвижного предметного стола 8. К источнику 7 опорного напр жени подключей блок 9 эталонных сигналов, посредством усилител 10, св занного с электромагнитом 1.A source 7 of the reference voltage and an electric motor (not shown) of the moving object table 8 are connected to the sensor 5 through the threshold device 6. Connect the reference voltage source 7 to the source 7 of the reference voltage by means of an amplifier 10 connected to the electromagnet 1.

Кроме того, к датчику 5 подключены последовательно соединенные преобразователь 11 «аналог-код, запоминаюш;ее устройство 12, амплитудно-частотный анализатор 13, генератор 14 ортогональных функций .In addition, to the sensor 5 are connected in series connected the Converter 11 "analog-code, remember; its device 12, the amplitude-frequency analyzer 13, the generator 14 orthogonal functions.

К амплитудно-частотному анализатору 13 подключено запоминающее устройство /5, к которому подключены схема 16 сравнени , регистрирующий прибор 17 и блок lie эталонных сигналов.A memory device / 5 is connected to the amplitude-frequency analyzer 13, to which a comparison circuit 16, a recording device 17 and a lie block of reference signals are connected.

Прибор работает следующим образом. The device works as follows.

При подъеме предметного стола 8 след щий рычаг 3 соприкасаетс с поверхностью образца 4 и начинает подниматьс , а сигнал с датчика 5 уменьщаетс . Когда опорный конец рычага 3 находитс на одком уровне с индентором 2, пороговое устройство 6 срабатывает и выдает сигнал на включение источника 7 опорного напр жени и электродвигател предметного стола 8.When the stage 8 is raised, the next lever 3 contacts the surface of sample 4 and starts to rise, and the signal from sensor 5 decreases. When the support end of the lever 3 is at the same level as the indenter 2, the threshold device 6 is activated and issues a signal to turn on the source 7 of the reference voltage and the motor of the subject table 8.

Блок 9 эталонных сигналов выдает сигнал , который усиливаетс усилителем 10 и подаетс на вход электромагнита /, вдавливающего индентор 2 в образец 4.The reference signal unit 9 generates a signal which is amplified by the amplifier 10 and is fed to the input of the electromagnet / which presses the indenter 2 into the sample 4.

Одновременно с нагружением индентора 2 происходит перемещение предметного стола 8 в горизонтальном направлении. Кроме того, сигнал с датчика 5 поступает на преобразователь 7/ «аналог-код и в виде кода запоминаетс в запоминающем )стройстве 12. Simultaneously with the loading of the indenter 2, the subject table 8 is moved in the horizontal direction. In addition, the signal from the sensor 5 is fed to the converter 7 / "analog-code and is stored as a code in the storage device 12.

При достижении индентором 2 заданной глубины сигнал на входе блока 9 становитс равным нулю. Преобразователь 11 «аналог-код и запоминающее устройство 12 осуществл ют задержку сигнала от датчика 5 на врем перемещени индентора 2 в точку образца, которую ранее занимал рычаг 3.When the indenter 2 reaches a predetermined depth, the signal at the input of block 9 becomes equal to zero. The analog-code converter 11 and the storage device 12 delay the signal from sensor 5 by the time it takes the indenter 2 to move to the sample point that lever 3 had previously occupied.

При отклонении индентора 2 от заданной глубины сигнал блока 9 становитс отличным от нул и в зависимости от его значени нагружает или разгружает индентор 2 до тех пор, пака сигнал не станет снова равным нулю, что приведет к поддержанию .посто нной глубины внедрени индентора.When the indenter 2 deviates from a predetermined depth, the signal of block 9 becomes different from zero and, depending on its value, loads or unloads the indenter 2 until the signal becomes zero again, which will maintain the indentation depth of the indenter.

Хран щиес в запоминающем устройстве 12 сигналы поступают в амплитудно-частотный анализатор 13, производ щий преобразование с помощью генератора 14 ортогональных функций сигнала в дискретные амплитудно-частотные характеристики.The signals stored in memory 12 are fed into an amplitude-frequency analyzer 13, which converts the signal's 14 orthogonal functions into discrete amplitude-frequency characteristics using a generator 14.

Эти характеристики запоминаютс запоминающим устройством 15. Схема /б сравнени сопоставл ет амплитудно-частотные характеристики сигнала с эталонными, поступающими с генератора J8. Результаты сравнени выдаютс на регистрирующий прибор 17.These characteristics are stored by the memory 15. The comparison scheme compares the amplitude-frequency characteristics of the signal with the reference ones from the J8 generator. Comparison results are provided to a recording device 17.

Claims

1. Author's certificate CGCP № Ii23744, cl. G 01 N 3/46, 1966.

2. USSR author's certificate, № 344330, cl. G 01 N 3/46, 1969.