Устройство для склерометрических исследований

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКЛЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Андреев Михаил Анатольевич Макаревич Евгений Петрович Суворов Анатолий Николаевич Мойсейчик Анатолий Николаевич Маркова Людмила Владимировна Кузнецова Татьяна Анатольевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Устройство для склерометрических исследований, включающее в себя основание, установленный на нем с возможностью перемещения объектный стол, узел нагружения с возможностью изменения усилия нагружения, индентор, узел регистрации усилия царапания с датчиком, отличающееся тем, что регистрирующим датчиком служит тензодатчик,а узел нагружения снабжен шаговым двигателем, обеспечивающим приложение усилия нагружения на тензодатчик по заданному закону. Полезная модель относится к устройствам для исследования физико-механических характеристик покрытий методом склерометрии, в частности для оценки трещиностойкости, прочности сцепления покрытия с основой и т.д. Известно устройство 1, позволяющее осуществлять склерометрические исследования при микронагрузках объекта, содержащее основание, установленный на нем объектный стол, узел нагружения (с постоянным усилием) объекта индентором (алмазной пирамидкой) посредством сменных грузов, оптическую систему визуального наблюдения результатов воздействия индентора на объект. Недостатками решения являются его ограниченные возможности (малое усилие нагружения, невозможность его изменения в про 58182009.12.30 цессе нагружения) и относительно невысокая точность исследований (субъективность оценки при визуальном наблюдении нарушений). Наиболее близким, по мнению заявителя, по технической сущности и назначению к заявляемому является устройство 2, содержащее основание, объектной стол с возможностью перемещения относительно индентора, узел нагружения объекта индентором с постоянным усилием нагружения (посредством сменных грузов) и узел регистрации усилия царапания (скрайбирования). Недостатками являются ограниченные возможности (ступенчатая регулировка усилия нагружения, невозможность его изменения в процессе скрайбирования) и относительно невысокая точность исследований (оценивается только усилие царапания за счет использования механотропного датчика). Задачей полезной модели является расширение возможностей устройства и повышение точности склерометрических исследований. Указанный результат достигается за счет того, что в известном устройстве, включающем в себя основание, установленный на нем с возможностью перемещения объектный стол, узел нагружения с возможностью изменения усилия нагружения, индентор, узел регистрации усилия царапания с датчиком, регистрирующим датчиком служит тензодатчик,а узел нагружения снабжен шаговым двигателем, обеспечивающим приложение усилия нагружения на тензодатчик по заданному закону. Сущность технического решения поясняется чертежом (фигура). Балансировочный рычаг 1 с встроенным с одной стороны индентором 2 и жестко закрепленным с другой стороны тензодатчиком 10 представляет собой уравновешенное равноплечное коромысло и может поворачиваться вокруг горизонтальной оси 6, установленной в проушинах 7 основания 5. Усилие нагружения к незакрепленному (свободному) концу тензодатчика 10 прикладывается с помощью узла нагружения 8 и регистрируется узлом регистрации усилия царапания 9. Равноплечность уравновешенного рычага 1 обеспечивает приложение усилия нагружения, равного по значению приложенному к тензодатчику, через индентор 2 к образцу 3, закрепленному на объектном столе 4, совершающем возвратнопоступательное движение. Устройство работает следующим образом. На поверхности объектного стола 4 закрепляется исследуемый образец 3. К незакрепленному (свободному) концу тензодатчика 10 с помощью узла нагружения 8 прикладывается начальное усилие нагружения. Усилие нагружения, воздействующее на незакрепленный(свободный) конец тензодатчика 10, отклоняет его на некоторый угол, пропорциональный приложенному усилию нагружения, вызывая при этом рассогласование тензомоста. Электрический сигнал рассогласования, пропорциональный величине приложенного усилия нагружения, передается на узел регистрации усилия царапания 9, где отображается и фиксируется. Включается механизм возвратно-поступательного движения объектного стола 4 с образцом 3. Усилие нагружения, приложенное к закрепленному на рычаге 1 тензодатчику 10, с помощью равноплечного уравновешенного коромысла передается через индентор 2 на исследуемый образец 3. Индентор перемещается по образцу, оставляя на нем след в виде царапины, глубина и форма которой зависит от величины приложенного усилия, физикомеханических характеристик исследуемого покрытия и других факторов. Таким образом, применение узла нагружения, способного обеспечить приложение усилия нагружения по заданному закону, и применение тензодатчика (тензодатчик -10 мостового типа с четырьмя тензорезисторами обладает высокой линейностью во всем диапазоне регистрации усилия от 10 г до 10 кг с погрешностью 0,017 ) в качестве регистрирующего датчика позволяет с высокой точностью передавать усилие нагружения по заданному закону через индентор на исследуемый образец. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.