Устройство для контроля физико-механических характеристик материалов при динамическом нагружении

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 С 01 N 3/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3736623/25-28 (22) 28. 04. 84 (46) 23.05.87.Бюл. У 19 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.А.Клочко, Ю.Г.Артемьев, Ф.И.Конжуков и С.В.Артемьев ,(53) 620.172.224.1 (088.8)

I .. (56) Авторское свидетельство СССР

У 945745, кл. G 01 N 3/40, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 888004, кл. G 01 N 3/48, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1068768, кл. С 01 N 3/48, 1984, Авторское свидетельство СССР

Н 1279350, кл. С 01 N 3/30, 1983 ° (54) (57) 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 тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функционапьных 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 преобразователя, а выходы — с входами вычислителя, блоком синхронизации, вход которого соединен с выходом согласующего усилителя, а выходы — с С управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, регистров памя- 2 ти и вычислителя, а вычислитель выполнен в виде делителя. ю

1312442 2

5 !

О !

Изобретение относится K исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для контроля степени деформационного поверхностного упрочнения различных материалов при динамическом нагружении.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения степени поверхностного упрочнения.

На фиг,l приведена схема устройства; на фиг.2 — графики изменения ударного ускорения во времени при первом (а,(t)) и втором (а (t)) ударах, а также величины максимальных ударных ускорений а! мокс z a макс служащих исходными величинами для определения степени упрочнения, Устройство содержит наконечник 1, направляющую трубку 2, боек 3, ударную пружину 4, спусковой механизм 5, ударник 6 в виде шарика, пьезоакселерометр 7, установленный на бойке

3, кабель 8, электронную схему 9,ко— торая состоит из согласующего усилителя 10, вход которого с помощью ка-, беля 8 соединен с пьезоакселеромет- ром 7, пикового детектора 11, вход которого соединен с выходом согласующего усилителя 10, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 12, вход которого соединен с выходом пикового детектора 12, первого и второго регистров 13 и 14 памяти, входы которых соединены с выходом АЦП 12, вычислителя 15, входы которого соединены с выходами регистров 13 и 14 памяти, цифрового индикатора 16, вход которого соединен с выходом вычислителя

15, и блока 17 синхронизации, вход которого соединен с выходом согласующего усилителя 10, а выходы — с уп равляющими входами АЦП 12, регистров

13 и 14 памяти и вычислителя !5.

Устройство работает следующим образом.

Наконечник 1 прижимают к поверхности испытуемого материала. Перемещением бойка 3 вверх по направляющей трубке 2 до зацепления со спусковым механизмом 5 взводят ударную пружину 4, При нажатии на спусковой меха— низм 5 боек 3 освобождается от стопорения и разгоняется под действием ударной пружины 4 до определенной скорости и ударяет ударником 6 по поверхности испытуемого материала.

Электрический сигнал, пропорциональный ударному ускорению, по кабелю 8 поступает на вход согласующего усилителя 10 и далее на входы пикового детектора 1! и блока 17 синхронизации. С выхода пикового детектора напряжение, пропорциональное максимальной амплитуде ударного ускорения, поступает на вход АЦП 12, который запускается в момент достижения максимума с помощью блока 17 синхронизации, Двоичный код, пропорциональный максимальной амплитуде ударного ускорения с выхода AUII поступает на входы регистров 13 и

14 памяти и запоминается в регистре

13 памяти, Р>ыбор именно этого регистра при первом ударе обеспечивается блоком !7 синхрониза:ции. После этого электронный блок переходит в состояние ожидания.

Не сдвигая наконечника 1, вновь взводят ударную пружину 4, как было описано, и наносят второй удар в тот же отпечаток на поверхности испытуемого материала. Электрический сигнал, пропорциональный ударному ускорению при повторном ударе„ вновь измеряется пиковым детектором 11, преобразуется в код с помощью АЦП 12 и запоминается в регистре 14 памяти„ После этого блок 17 синхронизации запускает вычислитель 15, Полученное число, соответствующее степени поверхностного упрочнения испытуемого материала при динамическом нагружении, отображается на цифровом индикаторе 16.

Устройство позволяет определять степень холодного деформационного упрочнения материала как безразмерного коэффициента относительного изменения силовой характеристики (измеряемое ударное ускорение пропорционально величине контактной силы) в процессе соударения бсйка с материалом и, следовательно, с. высокой эффективностью обеспечить контроль упрочнения при любых начальных условиях соударения любых твердых материалов и изделий в промышленных условиях.

1312442 а, Составитель А.Паникленко

Техред А.Кравчук

Корректор Т.Колб

Редактор А.Сабо

Закаэ 1965/41

Подписное

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д . 4/5

1 I

I

I

I !

I !