Пристрій для вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв`язці

Корисна модель відноситься до пристроїв для визначення властивостей композиційних матеріалів, зокрема до пристроїв для вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці і може бути використаний в галузі створення абразивного інструменту. Відомий найбільш близький за технічною суттю до пристрою, що заявляється, пристрій для вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці [див. Серебренник Ю.Б., Вайнштейн Б.Н. Теоретикоэкспериментальные основы выбора связок брусков для алмазного хонингования. Сб. Алмазно-абразивная обработка. Материалы IV конференции инструментальщиков Западного Урала. Изд-во Пермского политехнического института. Пермь 1967, с.74-75.], що містить корпус, у якому розміщені кінематично зв'язані між собою механізм подачі стола для закріплення зразка, виконаного із зв'язки з закріпленими в ній абразивними зернами і механізм навантаження абразивних зерен з робочим елементом, а також датчики для вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці, при цьому кінематичний зв'язок між цими механізмами здійснюється шляхом жорсткої подачі "проорювання" робочим елементом смуги поверхневого шару алмазовмісного зразка а вимірювання сил здійснюється шляхом посилення і запису електричного сигналу, що виникає у тензометричній оправці, на якій закріплено робочий елемент. Основним недоліком згаданого пристрою для вимірювання сили утримання зерна у зв'язці є дуже низька достовірність результатів. Судячи з наведених даних, глибина занурення робочого елементу в процесі "проорювання" повинна дорівнювати розміру алмазного зерна, тобто приблизно 0,1мм. В таких умовах ймовірність здійснення "проорювання" дуже мала, особливо для зразків на металічних зв'язках. Скоріше за все, тут має місце процес пружного дряпання з відскоками робочого елементу по нерівностям поверхні зразка, що ніяк не відображає утримання зерен у зв'язці. До того ж, наведені результати вимірювання пікових зусиль явно перевищують стандартні сили руйнування абразивних зерен, які використовувались в зразках, що випробовувались. В основу корисної моделі покладено завдання такого удосконалення пристрою для вимірювання сили утримання зерна у зв'язці, у якому за рахунок пропонованого кінематичного зв'язку між елементами пристрою і введення у пристрій закріпленого на корпусі пружного елементу, який, в свою чергу, має можливість взаємодії з механізмом навантаження забезпечується безпосереднє зростаюче навантаження кожного окремого абразивного зерна і вимірювання сили його закріплення у зв'язці і, як наслідок, підвищення достовірності вимірювання сили його закріплення у зв'язці. Для цього у пристрої для вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці, що містить корпус, у якому розміщені кінематично зв'язані між собою механізм подачі стола для закріплення зразка, виконаного із зв'язки з закріпленими в ній абразивними зернами і механізм навантаження абразивних зерен з робочим елементом, а також датчики для вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці, згідно корисної моделі кінематичний зв'язок між механізмом подачі стола для закріплення зразка і механізмом навантаження виконано у вигляді коромисла, на одному з плеч якого закріплено робочий елемент, між плечами коромисла виконано виступ, що має можливість взаємодії із введеним у пристрій, закріпленим на корпусі пружним елементом, який, в свою чергу, має можливість взаємодії з механізмом навантаження, при цьому друге плече коромисла зв'язане з механізмом зворотного ходу механізму навантаження, оптимальним при цьому є, коли виступ коромисла і механізм навантаження контактують з пружним елементом по криволінійній поверхні; механізм зворотного ходу має датчик реверсу, який являє собою пневмоелектричний контакт; датчики вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці зв'язані з вбудованою в комп'ютер платою збору і обробки аналогової інформації. Причинно-наслідковий зв'язок між пропонованою сукупністю ознак і технічними результатами, які досягаються при її реалізації полягає у наступному. Завдяки пропонованому виконанню кінематичного зв'язку між механізмом подачі стола для закріплення зразка і механізмом навантаження забезпечується можливість зростаючого навантаження кожного окремого абразивного зерна і вимірювання сили його закріплення у зв'язці, внаслідок чого підвищується достовірність вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці. Корисну модель проілюстровано кресленням, де представлено загальний вигляд пристрою для визначення міцності утримання абразивних зерен у зв'язці. Пристрій для визначення міцності утримання абразивних зерен у зв'язці містить корпус 1, у якому розміщені кінематично зв'язані між собою механізм подачі стола 2 для закріплення зразка 3 і механізм навантаження абразивних зерен 4 з робочим елементом 5, який приводиться у рух електродвигуном 6, в якому, згідно з корисною моделлю кінематичний зв'язок між механізмом подачі стола 2 для закріплення зразка 3 і механізмом навантаження абразивних зерен 4 виконано у вигляді коромисла 7, на одному з плеч якого закріплено робочий елемент 5, між плечами коромисла 7 виконано виступ 8, що має можливість взаємодії із введеним у пристрій, закріпленим на корпусі 1 пружним елементом 9, який, в свою чергу, має можливість взаємодії з механізмом навантаження абразивних зерен 4, при цьому друге плече коромисла 7 зв'язане з механізмом зворотного ходу, що містить датчик реверсу 10, який являє собою пневмоелектричний контакт. Виступ 8 коромисла 7 і механізм навантаження 4 контактують з пружним елементом 9 по криволінійній поверхні. Як вимірювальні прилади пристрій додатково містить датчики вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці, зв'язані з вбудованою в комп'ютер платою збору і обробки аналогової інформації (на кресленнях умовно не показані). Пропонований пристрій працює так. Зразок 3 з закріпленими у зв'язці абразивними зернами встановлюється на механізмі подачі стола 2, де за допомогою мікроскопу орієнтується відносно робочого елементу 5. Робоче навантаження (до 5 кг) створюється механізмом навантаження абразивних зерен 4, який приводиться в рух електродвигуном 6 через пружний елемент 9 та коромисло 7. Момент вириву кожного абразивного зерна фіксується датчиком реверсу 10, який подає команду на реверс електродвигуна 6. Вимірювання зусилля відбувається за допомогою датчиків вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці.