Сучасні прилади визначення твердості

Розглянуті прилади типа ТШ та ТК по продуктивності вимірювань та по габаритам випробуваних деталей не забезпечують можливість контролю в необхідному на теперішній час обсягу.

Сконструйовано нові прилади ТДМ, ТДМ - 1, ТДМ - 32, які дозволяють проводити вимірювання твердості деталей без обмеження максимальних габаритів їх, а також у складних важкодосягаємих місцях і під різними кутами.

Прилади компактні, легкі, зручні в експлуатації; мають достатню точність, мобільні. Усе це забезпечує можливість швидко та з достатньою точністю здійснювати контроль на різних етапах виготовлення деталей.

Прилад ТДМ - 1 (рис.8) має ряд сервісних функцій, таких як багатократний режим вимірювання з подальшим автоматичним розрахунком середньо арифметичного значення, режим „Експеримент” для розбраковки матеріалів по пружним властивостям, режим „Пам’ять”, режим „Зв’язок з ПЕОМ”, індикація ресурсу акумуляторних батарей, що робить його дуже зручним для використання.

Рис. 8 Динамічний твердомір ТДМ – 1

Динамічний твердомір ТДМ-1 призначений для експрес-вимірювання та контролю твердості конструкційних вуглецевих і легованих сталей та сплавів із кольорових металів за методами Роквела, Брінеля, Вікерса, Супер-Роквела, Шора, Лейба в лабораторних, цехових та польових умовах.

Особливості твердоміра:

• калібрування по еталонам на вимірювання твердості будь-яких непористих матеріалів (кількість необхідних еталонів 2...9) та внутрішній контроль якості калібрування;

• автоматична корекція показань в залежності від введеного в прилад кута нахилу перетворювача;

• режим „Експеримент” для лабораторних вимірювань;

• режим однократних та багатократних вимірювань;

• внутрішня пам’ять і вихід на персональний комп’ютер (порт RS 232);

• акумуляторне живлення та контроль ступеню розряду батарей;

• система автоматичної сигналізації дефекту;

• підсвітлення екрану;

• автоматичний перерахунок твердості в границю міцності при розтяганні (по ГОСТ 2761).

Технічна характеристика приладу:

Кількість шкал твердості --------------------------------------- 12

границі похибка розрізнювальна

вимірювання здатність

шкала HRC 20...70 ± 2,0 0,1

шкала HB 90...450 ± 15 1,0

шкала HV 375...900 ± 15 1,0

шкала HSD 30...100 ± 2,0 0,1

Ємність внутрішньої пам’яті ---------------- 2000 вимірювань;

Кількість усереднюємих одиночних вимірювань ------ 3 – 99;

Діапазон робочих температур ------------ від – 10 до + 40 С;

Габарити ----------------------------------------- 157  84  30 мм;

Маса ---------------------------------------------- 0,4 кг.

В основу дії твердоміра лягає принцип вимірювання швидкості пружного відскоку індентора (твердосплавної кульки) від поверхні випробуваного матеріалу.

Конструктивно прилад складається із перетворювача, електронного блоку та зарядного пристрою.

Перетворювач містить механічну систему, яка забезпечує переміщення індентора відносно поверхні випробуваного матеріалу, і електричну котушку (рис.9).

Цанга Пружина Індентор Електрична котушка Рис. 9 Схема перетворювача

У зведеному положенні перетворювача цанга спускового механізму утримує індентор. При натисканні спускової кнопки цанга розжимається і індентор під дією попередньо стислої пружини спрямовується на випробувану поверхню. На кінці індентора закріплена твердосплавна кулька, яка безпосередньо контактує з випробуваним матеріалом. Всередині індентора знахо­диться постійний магніт. При перетині магнітним полем котушки в останній наводиться е.д.с., пропорційна швидкості руху індентора у стволі перетворювача.

Електронним блоком аналізуються обидві швидкості переміщення індентора: швидкість скидання та швидкість відскоку. Електричний сигнал із входу перетворювача подається на вхід підсилювача. Із виходу підсилювача сигнали подаються на входи двох пікових детекторів, на виході одного з них появляється сигнал, пропорційний швидкості руху індентора при скиданні його на випробувану поверхню, на виході – при відскоку. Всі сигнали із виходів пікових детекторів поступають на вхід багатоканального аналого-цифрового перетворювача, який передає їх у мікро-ЕОМ для подальшої обробки. Всі програми і данні вимірювань зберігаються в статичному енергонезалежному запам’ятовувальному пристрої. Індикація режимів роботи та результатів вимірювання здійснюється шістнадцяти розрядним одно стрічковим рідкокристалічним індикатором із внутрішньою схемою управління. Клавіатура представляє собою плівкове герметично захищене поле із 16 кнопок і дозволяє управляти роботою твердоміра.

Для збереження результатів вимірювань в приладі мається внутрішня енергонезалежна пам’ять на 2000 вимірювань. Кожному блоку даних користувач надає ім’я. Вміст пам’яті можна переглядати на екрані твердоміра або пересилати у сумісний комп’ютер.

Досвід експлуатації таких твердомірів показав, що вони надійні та зручні в будь-яких умовах.