Устройство для измерения величины дорожки износа

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДОРОЖКИ ИЗНОСА(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 измерения величины дорожки износа, включающее в себя опорную плиту, установленные на ней координатный стол с возможностью продольного и поперечного перемещения, стойку, на которой закреплена измерительная головка с системой регистрации, отличающееся тем, что в качестве измерительной головки служит лазерный сканер, перемещающийся в вертикальной плоскости, а система регистрации состоит из сигнального процессора полупроводникового лазера сканера и персонального компьютера с программой расчета величины дорожки износа.(56) 1. Петржик М.И., Штанский Д.В., Левашов Е.А. Современные методы оценки механических и трибологических свойств функциональных поверхностей. // МатериалыМеждународной научно-технической конференция Высокие технологии в промышленности России.- М. ОАО ЦНИТИ Техномаш, 9-11 сентября 2004. - С. 314. 2. Профилограф-профилометр. Тип 1, Модель 252. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - СССР, 1979. - С. 5. 66862010.10.30 Полезная модель относится к устройствам для исследования рельефа поверхности и может быть использована для измерения величины дорожки износа, образующейся на поверхности материала, покрытия или модифицированной поверхности в результате воздействия на них нагруженного индентора, совершающего продольные или возвратнопоступательные перемещения. Известно устройство - сканирующий силовой микроскоп НАНОСКАН 1, который позволяет контактным методом получать информацию о топографии поверхности с помощью сканера, состоящего из керамического биморфного кантелевера. Устройство состоит из поддона, виброразвязанной платформы, кожуха, зонда, опоры для сканера. Недостатками данного устройства являются невозможность измерения величины дорожки износа, сложная конструкция, необходимость привлечения для эксплуатации устройства высококвалифицированного персонала и высокая стоимость устройства. Наиболее близким, по мнению заявителя, по технической сущности, к предлагаемому является устройство 2, предназначенное для измерения в лабораторных условиях шероховатости и волнистости поверхности изделий, сечение которых в плоскости измерения представляет прямую линию. Устройство состоит из стойки, мотопривода, блока питания, блока измерительного,блока счетно-решающего, датчиков, прибора записывающего, предметного стола. Действие устройства основано на принципе ощупывания неровностей исследуемой поверхности алмазным щупом датчика и преобразования, возникающих при этом, колебаний щупа в изменения напряжения, пропорциональные этим колебаниям. Недостатком устройства является сложность преобразований сигналов, получаемых от датчиков через счетно-решающий блок, предназначенный для обработки электрических сигналов и выдачи результатов измерения на цифровое отсчетное устройство с записывающим прибором, который служит для записи на диаграммную ленту результатов измерения неровностей исследуемой поверхности. Такая схема измерения вносит определенную погрешность в процесс исследования рельефа поверхности. Информация о рельефе поверхности, записанная на диаграммной ленте, представляет собой пульсирующую линию, использование которой для измерения величины дорожки износа весьма затруднительно. Задачей полезной модели является разработка устройства для измерения величины дорожки износа. Указанный результат достигается за счет того, что в устройстве для измерения величины дорожки износа, включающем в себя опорную плиту, установленные на ней координатный стол с возможностью продольного и поперечного перемещения, стойку, на которой закреплена измерительная головка с системой регистрации, в качестве измерительной головки служит лазерный сканер, перемещающийся в вертикальной плоскости, а система регистрации состоит из сигнального процессора полупроводникового лазера сканера и персонального компьютера с программой расчета величины дорожки износа. Сущность технического решения поясняется чертежом. Устройство состоит из опорной плиты 1, на которой установлена стойка 2 с устройством вертикального перемещения 3, лазерного сканера 4. Два маховика 5 регулируют высоту установки лазерного сканера 4. На опоре 6 закреплен стол координатный 7 с микрометрическими винтами продольного и поперечного перемещения 8, для установки образца 12, относительно сканера 4. Винт 13 с завальцованным шариком прижимает образец 12 параллельно плоскости стола координационного 7. Винты 10 с пластинами 9 закрепляют механизм фиксации образца 11 на столе координатном 7. На нижнем основании опорной плиты 1 установлены три амортизатора 14 для устранения вибрации. С помощью кабеля с разъемом (на фигуре не показан) на лазерный сканер 4 производят подачу электрического питания, а также съем сигналов от него и подачу сигналов с сигнального процессора полупроводникового лазера сканера 4 на персональный компьютер с программой расчета (на фигуре не показан). 2 66862010.10.30 Устройство работает следующим образом. Исследуемый образец 12 устанавливают в механизм фиксации образца 11 и поджимают винтом 13. Механизм фиксации образца 11 закрепляют с помощью винтов 10 с пластинами 9 на столе координатном 7. Программное обеспечение лазерного сканера 4 переводят в режим просмотра изображения поверхности образца 12. При помощи маховика 5 устанавливают максимальное разрешение изображения поверхности исследуемого участка поверхности образца 12, а при помощи координатного стола 7 с микрометрическими винтами продольного и поперечного перемещения 8 визуально устанавливают исследуемую дорожку износа в центр изображения поверхности образца 12 на мониторе персонального компьютера (на фигуре не показан), работающего под управлением прикладного программного обеспечения. После получения качественного изображения поверхности образца 12 программное обеспечение переводят в режим измерения величины дорожки износа. Прикладное программное обеспечение лазерного сканера 4 производит измерение глубины и вычисление площади профиля дорожки износа на исследуемом образце 12. Таким образом, применение лазерного сканера позволяет бесконтактным методом определять рельеф исследуемой поверхности, в частности профиль дорожки износа, а система регистрации рассчитывает величину дорожки износа. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3