Преобразователь для контроля твердости электроакустическим методом

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040780 (21) 2950159/25-28 t54) М. Кй.з

G 01 и 3/40 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений. и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3005д2. Бюллетень № 2о 153) УДК 620. 178. ,1.152(088.8) Дата опубликования описания 3005.82 (54) ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТВЕРДОСТИ

ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к устройствам для измерения твердости материалов. 5

Известен твердомер, содержащий преобразователь в виде штока из магнитострикцибнного материала, подвнж- ной системы, индентора, закреплен- . ного на штоке, и пьезодатчика(1, .

Однако из-за расположения пьезодатчика ниже пучности механических напряжений штока данный преобразователь отличается пониженной чувст-. вительностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является преобразоватеЛь для контроля твердости электроакус тическим методом, содержащий корпус, размещенную в нем и взаимодействующую с ним подвижную систему, контактирующую с ней пружину, закрепленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнитострикционного материала, и катушку возбуждения, охватывающую шток(2) .

Недостатком преобразователя яв-, ляется низкая точность измерений нз-за механического контакта подвижной системы и корпуса.

Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе для.контроля твердости электроакустическим методом, содержащем корпус, размещенную в нем взаимодействующую с ним под- . вижную систему, контактирующую с ней пружину, закрепленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнитострикционного материала, и катушку возбуждения, пружина выполнена конической,.шток — с плоским центрирующим уступом, взаимодействующим C пьезоэлементом, и в корпусе выполнен конический поясок, взаимодействующий со штоком.

На чертеже представлен преобразователь.

Преобразователь содержит корпус 1, размещенную в нем пружину 2,подвижную систему 3, жестко закрепленные на ней пьезоэлемент 4 и шток 5 с наконечником 6, выполненный иэ магнитострикционного материала, катушку 7 возбуждения, охватывающую шток

5, пружину 8. ШтОк 5 выполнен с плос932368 ким центрирующим уступом 9, взаимодействующим с пьезоэлементом 4 и в корпусе 1 выполнен конический поясок

10, взаимодействующий со штоком 5 или наконечником б. Пружина 8 имеет коническую форму и является центрирующим элементом. Верхним пояском пружина 8 упирается в корпус 1, нижним — через подшипник 11 качения в верхний торец подвижной системы 3, размещенной с зазором относительно корпуса 1. Пьезоэлемент 4 через изо10 лирующую прокладку 12 взаимодействует с уступом 9 штока 5. В нижней части корпуса 1 размещена подпружиненная втулка 13, предназначенная для установки преобразователя на контролируе- 15 мую поверхность. Преобразователь подключается в схему электроакустического твердомера, состоящую из источника 14 питания, усилителя 15, преобразователя 16 частоты и индикатора 17.

Преобразователь работает следующим образом, После подключения .преобразователя к электрической схеме твердомера и возбуждения в штоке 5 магнитострикционных колебаний, он устанавливается втулкой 13 на контролируемую поверхность. Корпус 1 усилием руки перемещается в направлении к месту контро- щ0 ля, ход приближения). При этом подвижная система 3 преобразователя опирается о корпус 1 в верхней части через центрирующую пружину 8, а в нижней — о конический поясок 10. Пос- у5 ле касания наконечником б контролируемой поверхности подвижная система 3 перемещается вверх на величину хода д до упора в торец корпуса 1. При этом наконечник б, опираясь о контролируемую поверхность и перемещаясь вместе с подвижной системой 3, выходит из контакта с пояском 10 и под действием пружины 8 углубляется в контролируемую поверхность. В этом положении подвижная 45 система 3 центрируется вдоль оси преобразователя посредством пружины

8 в верхней части преобразователя, а внизу — через наконечник б о углубление, возникающее в контролируемой 50 поверхности при вдавливании наконечника.

В случае поворота преобразователя вокруг центральной оси при его установке на иэделие подвижная сис- 55 тема, опираясь о подшипник 11 и поворачиваясь относительно корпуса 1, не изменяет своего положения относительно контролируемой поверхности.

При удалении преобразователя с места контроля подвижная система 3 под действием пружины 8 опускается вниз и наконечник б прижимается к пояску

10. Преобразователь принимает первоначальное положение и подготовлен для проведения очередного контроля.

Размещение подвижной системы 3 преобразователя в корпусе 1 с зазором относительно его внутренней поверхности, а также выполнение пружины 8 в виде центрирующего элемента и прелусмотрение конического пояска 10 в нижней части корпуса 1 позволяет передавать усилие вдавливания негосредственно на участок контроля, при этом исключается отрицательное влияние трения между подвижной системой 3 и корпусом 1 преобразователя на твердость изделия.

Размещение между пружиной 8 и подвижной системой 3 подшипника 11 качения обеспечивает возможность поворота подвижной системы 3 при установке преобразователя на изделие, исключает скручивание штока 5 и недопустимое изменение формы вмятины на контролируемой поверхности.

Размещение пьезоэлемента 8 между торцовыми поверхностями подвижной системы 3 и штока 5, т.е. в пучности механических напряжений штока 5 при

его колебаниях, позволяет повысить чувствительность преобразователя к изменениям величины твердости контролируемого изделия.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность контроля твердости электроакустическим методом при ручной установке преобразователя на.участок контроля в 1,5 — 2 раза.

Формула изобретения

Преобразователь для контроля твердости электроакустическим методом, содержащий корпус,.размещенную в нем и взаимодействующую с ним подвижную систему, контактирующую с ней пружину, закрепленные на подвижной системе пьезоэлемент и шток с наконечником, выполненный из магнитострикционного материала, и катушку возбуждения, охватывающую шток, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, пружина выполнена конической, шток — с плоским центрирующим уступом, взаимодействующим с пьезоэлементом, и в корпусе выполнен конический поясок, взаимодействующий со штоком.

Источники информации, принятые во внимание при эКспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 603876, кл.G 01 N 3/48, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 637637, кл.G 01 N 3/44, 1977(прототип).

932368

Составитель И.Музычкина

Редактор М.Голаковски Техред Т. Фанта Корректор екто О.Билак

Заказ 3773/63 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ ГОсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4