3Определение твёрдости минералов и металлов

3.1Цель лабораторной работы

Цель работы: научиться определять твёрдость минералов и металлов на приборе ПМТ-3 для того, чтобы оценивать интенсивность абразивного износа породоразрушающего инструмента о минералы горных пород.

3.2Краткая теория

Разрушение породы всегда сопровождается износом породоразрушающего инструмента. Интенсивность износа (как один из факторов) определяется соотношением твёрдости минерала и разрушающего элемента (вооружения долота).

Твёрдостью называют фронтальное сопротивление одного тела проникновению в него другого тела. В данной работе твёрдостью называют предел твёрдости и рассчитывают его как величину реакции опорной поверхности на воздействие опоры. Обычно величину твёрдости (предела твёрдости) считают равной нормальному давлению торца штампа, которое надо прилагать к поверхности тела, чтобы в него внедряться.

В этой работе изучается определение твёрдости прибором ПМТ-3.

Общий вид прибора показан на . Принцип его работы заключается в следующем. Известно, что при вдавливании или при рубке хрупкими предметами с острыми углами, эти углы самозатачиваются (самозаостряются). Но при вдавливании в образцы хрупких микронаконечников (с поперечными размерами, измеряемыми микрометрами) с большими углами заострения, такие хрупкие тела не заостряются и, при вдавливании, образуют отпечатки. Измеряя диагонали этих отпечатков, вычисляя по ним площадь поверхности отпечатка (площадь контакта) и зная весовую нагрузку, при которой проводилось вдавливание, определяют величину так называемой микротвёрдости, то есть твёрдости микрообъектов. В данной работе для нанесения отпечатков применяется алмазная квадратная пирамидка с углом при вершине 136 градусов (пирамида Виккерса).

Рисунок 3.1 – Общий вид прибора ПМТ-3

3.3Устройство прибора пмт-3

Прибор ПМТ-3 создан в 1949 году под руководством академика В.П.Линника. Прибор предназначен для измерения величины твёрдости материалов вдавливанием пирамиды под действием весовой нагрузкой от 2 до 200 г.

Прибор ПМТ-3 состоит из следующих основных узлов и деталей (рисунок 3.1):

станина 1, стойка 2, тубус 3, флажок стопора 4, осветитель 5,механизм нагружения 6, окулярный микрометр 7, предметный столик 8, винт макроподачи 9, винт микроподачи 10, винты перемещения предметного столика 11, алмазная пирамидка 12, рукоятка механизма нагружения 13.

3.4Включение и выключение прибора

Подключение прибора к электросети производится через блок электропитания, состоящий из трансформатора и реостата. Блок снабжён штепсельной вилкой, тумблером и поворотным барабаном реостата. Блок выдаёт максимальное напряжение равное 12 В, а потребляющая лампа в осветителе рассчитана на 9 В. Поэтому, чтобы не сжечь лампу, напряжение в электросети осветителя следует увеличивать постепенно.

Перед втыканием вилки в розетку следует убедиться, что тумблер блока выключен, а барабан реостата повернут в выключенное состояние до конца по часовой стрелке. Затем воткнуть вилку в розетку, включить тумблер и плавным поворотом барабана против часовой стрелки увеличить яркость осветителя.

По окончании работы выключение производится в обратном порядке: барабан реостата поворачивают до конца по часовой стрелке, выключают тумблер и вынимают вилку из розетки.