Установка для реєстрації діаграми інструментованого індентування

Установка для реєстрації діаграми інструментованого індентування, що містить силову раму, яка складається із двох паралельних колон, з'єднаних між собою нерухомими траверсами - верхньою та нижньою, на верхній з яких встановлений 3 на фіг.2 показано загальний вигляд інденторного вузла. Пропонована установка для реєстрації діаграм інструментованого індентування включає силову раму 1. Силова рама 1 складається із двох паралельних колон, з'єднаних між собою нерухомими траверсами - верхньою 2 та нижньою - 3. На верхній траверсі 2 встановлений навантажуючий пристрій 4 з навантажуючим штоком 5, призначеним для передання навантажуючого зусилля з пристрою 4 на індентор. На нижній траверсі 3 силової рами 1 встановлений із можливістю переміщення у площині перпендикулярній до осі прикладених навантажень координатний столик 6, призначений для кріплення на ньому зразка чи деталі (не показано). Установка забезпечена також блоком керування установкою 7, прикріпленим до колони силової рами 1. У блоці 7 зкомпоновані сервопідсилювач марки MR-J2(S)-10A, а також необходідні органи керування установкою. Установка має вимірювальну систему, яка включає датчик 8 вимірювання зусилля, прикладеного до індентора, датчик 9 глибини вдавлювання індентора, виходи яких з'єднані з відповідними входами блока 10 системи вимірювань, а також датчик визначення положення навантажучого штока 11. У якості блока 12 обробки результатів та реєстрації діаграми інструментованого індентування використаний персональний комп'ютер, який має порти для підключення до нього виходів системи вимірювань 10 та блока керування установкою 7. Блок 12 забезпечений програмним статком для керування установкою та для реєстрації діаграми інструментованого індентування. Навантажуючий пристрій 4 складається з сервоприводу, створеного на базі серводвигуна марки HC-KFS13B та сервопідсилювача типу MR-J2(S)10A - фірми Mitsubishi (Япония) та механізмів для перетворення обертового руху вала в поступальний рух навантажуючого штока 5 (не показано), що дозволило суттєво зменшити люфт навантажучого штока 5 і підвищити жорсткість системи навантажування установки та зменшити габарити пристрою 4. У якості блока 10 системи вимірювань для обробки сигналів з датчиків 8 та 9 використана універсальна цифрова багатогканальна вимірювальна система Spider. Кожний канал системи Spider має джерело живлення для пасивних датчиків, підсилювач, апаратну програмну фільтрацію та 57446 4 високоточний аналогово-цифровий перетворювач (АЦП) /не показано/. Всі АЦП працюють синхронно і паралельно із швидкістю до 9600 вимірювань за секунду з дозволом 16 біт на канал. Клас точності вимірювань системи складає 0,1. Вимріювання положення навантажучого штока 5 і його позиціонування здійснюють за допомогою датчика 11 датчика резистивного типа RC13-150M, виготовленого фірмою MEGATRON, Німеччина. Діапазон вимірювань датчика 11 складає від 0 до 150 мм при відхиленні від лінійності у межах ±0,05 %. Основним вузлом пропонованої установки є вузол індентування, що включає перехідний елемент 13, датчик вимірювання зусиль 8, фланець 14, корпус 15 та вузол 16 вимірювання глибини вдавлювання індентора 17. Перехідний елемент 13 призначений для приєднання вузла індентування до пристрою 4 для навантажування індентора і для прикріплення до нього датчика 8 вимірювання зусилля, прикладеного до індентора 17. До датчика вимірювання зусиль 8 приєднаний фланець 18, а також корпус 15, на якому змонтований вузол 16 вимірювання глибини вдавлювання індентора 17. У нижній частині корпусу 15 виконаний осьовий отвір для кріплення вузла 16 вимірювання глибини вдавлювання індентора 17. Пропонована установка для реєстрації діаграм інструментованого індентування працює так. Попередньо на координатному столику 6 жорстко закріплюють досліджуваний зразок. Потім індентор 17 за допомогою органів керування підводять до визначеної ділянки поверхні зразка. У блоці 12 обробки результатів та реєстрації діаграми інструментованого індентування - у персональному компьютері задають параметри індентування зразка і блоком керування установкою 7 починають дослід. В процесі досліду індентор 17 із заданою швидкістю входить до поверхні зразка. При цьому датчики 8, 9 та 11 генерують сигнали, які перетворюють у блоці 10 системи перетворюють у цифрову форму і передають до блока 12 обробки результатів та реєстрації діаграми інструментованого індентування, де відбувається аналізування сигналів і виконується реєстрація діаграми інструментованого індентування досліджуваного зразка. Датчик 9 глибини вдавлювання індентора розташований безпосередньо на інденторі 17, що дозволяє суттєво зменшити вплив деформування конструктивних елементів установки на точність отриманих результатів. 5 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 57446 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601