Оборудование и материалы

Прибор Роквелла. Образцы металла для измерения твердости.

Схема прибора Роквелла типа ТК (твердомер конусный) и общий вид твердомеров различного конструктивного исполнения (ручного и полуавтоматического) представлены на рисунке 6: 1 - подъемный винт; 2 - гайка; 3 - маховик; 4 - грузы (основная нагрузка P₁); 5 - предметный стол (съемный); 6 - испытуемый образец; 7 - наконечник (индентор); 8 - пружина для создания предварительной нагрузки на 10 кгс; 9 - шпиндель; 10 - грузовой рычаг для создания основной нагрузки; 11 - шарнирное соединение шпинделя с грузовым рычагом; 12 - амортизатор (масляный демпфер, буфер); 13 - подвеска; 14 - разгрузочный рычаг; 15 - валик защелки; 16 - рукоятка (жестко насажена на валик); 17 - защелка (жестко насажена на валик); 18 - передаточный рычаг с отношением плеч 1:5; 19 - индикатор с циферблатом (циферблат имеет накатный рант); 20 - красная точка на циферблате; 21 - малая стрелка индикатора; 22 - большая стрелка индикатора; 23 - черная шкала С на циферблате; 24 - красная шкала В; 25 - станина (корпус); 26 - упорная чашечка; 27 - рубчатая обойма для поворота циферблата индикатора; 28 - педаль основной нагрузки; 29 - выключатель электродвигателя; 30 - сигнальная лампа.

Принцип действие приборов различного исполнения одинаков. В качестве наконечника (индентора) применяется алмазный конус с углом при вершине 120° или стальной закаленный шарик диаметром 1,59 мм (1/16²).

 

Рисунок 6 - Прибор Роквелла: а, б - схема и общий вид ручного прибора; в - общий вид полуавтоматического прибора

 

Время и плавность нагружения основной нагрузкой обеспечиваются амортизатором 12 благодаря постепенному перетеканию масла из нижней полости амортизатора в верхнюю через отверстие в поршне.

Требования техники безопасности при работе на приборах Роквелла:

1 Навеску грузов производить одному человеку.

2 Во время нагружения наконечника основной нагрузкой не трогать маховик, грузы, рычаги.

3 Работать только на заземленном приборе; после работы отключить прибор от сети (для полуавтоматического прибора).

ВНИМАНИЕ! В случае обнаружения неисправности прибора немедленно доложить преподавателю.

Работа на полуавтоматическом приборе Роквелла слагается из последовательного выполнения следующих операций:

1 Не трогая прибора, по рисунку 2 ознакомиться с основными частями и узлами твердомера и найти их на приборе.

2 Изучить красную и черную шкалы индикатора (число делений и направление отсчета; найти нуль черной шкалы, так как им пользуются при каждом измерении; большую 22 и малую 21 стрелки индикатора; красную точку 20 на циферблате).

3 Проверить основную нагрузку Р (набор грузов) и вид установленного наконечника.

4 Внимательно осмотреть образец. Его опорная сторона должна быть гладкой, без ранее сделанных отпечатков, а испытуемая может иметь отпечатки от предыдущих измерений.

5 Выбрать на образце место для трех измерений с учетом требований ИСО 6508-86.

6 Положить образец опорной (гладкой) стороной на край предметного стола 5 и, осторожно двигая от себя, установить выбранное для испытания место против наконечника 7. Если образец не проходит под наконечник, то необходимо опустить стол, вращая маховик 3 против часовой стрелки. Образец должен плотно прилегать к столу (не качаться, не сдвигаться и не пружинить).

7 Подвести испытуемый образец до соприкосновения с наконечником. Маховик плавно вращать по часовой стрелке, поднимая стол так, чтобы без удара подвести образец к наконечнику. При выполнении этой операции внимательно следить за большой стрелкой индикатора, так как момент контакта образца с наконечником определяется по вздрагиванию и началу ее движения. После контакта следить за малой стрелкой, которая тоже начинает двигаться в направлении красной точки. Вращать маховик следует медленно (обязательно двумя руками).

8 Нагрузить индентор предварительной нагрузкой P₀ = 10 кгс. Для этого необходимо продолжать плавное вращение маховика до тех пор, пока малая стрелка не окажется против красной точки. В это время пружина 8 оказывается сжатой настолько, что действует на наконечник с силой в 10 кгс. При этом большая стрелка, сделав несколько оборотов, должна оказаться в вертикальном положении (допустимо отклонение от вертикали на ± 5 делений шкалы). Для точной установки малой стрелки против красной точки наблюдателю следует находиться против вертикальной оси циферблата.

ВНИМАНИЕ! Не допускать отклонения малой стрелки за красную точку, это может привести к поломке прибора.

9 Установить нуль черной шкалы против большой стрелки. Повернуть рубчатую обойму 27 (см. рисунок 2, в) вправо или влево (поворачивать двумя руками, большие пальцы поставить в центр обоймы, а указательные - по краям).

Нуль черной шкалы устанавливать против большой стрелки при пользовании любым наконечником (конусом, шариком).

10 Включить электродвигатель выключателем 29. Загорится сигнальная лампа 30, будет слышен шум работающего двигателя.

11 Приложить основную нагрузку Р₁. Педаль 28 легко нажать вниз и отпустить. Дальнейшая работа прибора протекает автоматически (прикладывается основная нагрузка, дается выдержка под нагрузкой и затем нагрузка снимается). После нажатия педали большая стрелка начинает двигаться против часовой стрелки, затем останавливается (задержка 1-3 с) и идет обратно. Остановившись, она покажет на соответствующей шкале число твердости.

12 Снять показания прибора. Показания большой стрелки при пользовании конусом снимают по черным шкалам А, C, а при пользовании шариком - по красной шкале В. Отсчет произвести в целых делениях шкалы индикатора.

13 Убрать предварительную нагрузку и отвести образец от наконечника. Вращая маховик против часовой стрелки (если смотреть сверху), опустить стол, чтобы между наконечником и образцом образовался просвет не менее 10 мм.

14 Испытание повторить дважды.

15 Снять со стола испытуемый образец, отключить прибор от сети и зачехлить.