Твердомер ТШ-2М

Твердомер ТШ-2М предназначен для измерения твёрдости металлов и сплавов по методу Бринелля в соответствии с ГОСТом 23677-79.

Исполнение

Во втулке массивной чугунной станины смонтирован подъёмный винт 2, на котором устанавливаются сменные опорные столики 5 для укладки испытуемых образцов. Этот винт может подниматься и опускаться вращением маховика 1.

В головке прибора установлена пружина 9, опирающаяся на шпиндель 10, для приложения к образцу предварительной нагрузки в 100 кгс, чтобы предотвратить возможность смещения образца во время испытания.

Пружина прижимает втулку 8 к конусному седлу, а шпиндель 10 - к средней призме рычага 12. При поднятии образца к наконечнику втулка снимается с конуса и шпиндель без трения вдавливает шарик в испытуемую поверхность. Рычажная система с передаточным отношением 1:50, размещённая в верхней части станины, вдавливает наконечник 6 с шариком в образец. Д

ля призмы грузовых рычагов 12 и 15 второго рода, соединённых серьгой 13, предусмотрены самоустанавливающиеся опоры. К рычагу 15 подвешиваются сменные грузы 18, комбинируя которые можно воспроизвести нагрузки 187,5; 250; 500; 750; 1000 или 3000 кгс.

Приложение и снятие нагрузок осуществляется кривошипным механизмом, состоящим из кривошипа 19, шатуна 17 и вилки 16. Кривошип приводится во вращение от электродвигателя 21 через червячный двухступенчатый редуктор 20 с общим передаточным отношением 1:1600. Изменением направления вращения кривошипа после заданного промежутка времени и автоматическим выключением электродвигателя управляет электрическое реле с микровыключателем.

Продолжительность выдержки образца под нагрузкой устанавливается за счёт изменения угла поворота кривошипа до переключения на обратный ход. Время холостого поворота кривошипа с момента отрыва шатуна от рычага до встречи с ним при его обратном ходе равно продолжительности выдержки образца под нагрузкой, которое отмечается сигнальной электролампой 11, включаемой микропереключателем 14, расположенным на рычаге 15.

Продолжительность выдержки может устанавливаться по шкале 3 перед началом серии испытаний.

Наконечник на шпинделе защищён регулируемым упорным стальным чехлом 7, упрощающим и ускоряющим работу на приборе, так как при нём нет необходимости медленно подводить испытуемый образец к шарику.

Рис.1. Габаритный чертеж твердомера ТШ-2М

Порядок работы

Измерение твердости металлов методом Бринелля производите в соответствии с требованиями ГОСТ 9012-59.

Для проведения испытания положите образец на стол и вращением маховика поджимайте к шарику до тех пор, пока он не коснется ограничителя.

Включите электродвигатель, нажимая на кнопку. По окончании работы электродвигателя отпечаток замерьте микроскопом в двух взаимно перпендикулярных направлениях и определите среднее арифметическое из двух измерений.

Точность измерения диаметров отпечатков при испытании шариками 10 и 5 мм должна быть не ниже 0,05 мм, а при испытании шариком диаметром 2,5 мм – 0,01 мм. Отпечатки с точностью 0,01 мм измеряйте средствами, имеющимися в распоряжении потребителя и обеспечивающими указанную точность.

По измеренному диаметру отпечатка, известной нагрузке и диаметру шарика твердость НВ определяйте по таблице, помещенной в приложении к ГОСТ 9012-59, с округление  6м результатов до целого числа – для металлов с твердостью выше 100 кгс/мм2; до одной десятой – для металлов с твердостью менее 100 кгс/мм2 .

Примечание. Число твердости по Бринеллю может быть также вычислено по формуле:

• Где D – диаметр шарика, мм;
• P – нагрузка на шарик, кгс;
• d – диаметр отпечатка, мм. Число твердости во всех случаях обозначается НВ, размерности кгс/мм2 опускается.

В протоколе испытаний должны быть указаны нагрузки, диаметры шариков и продолжительность выдержки. Диаметры полученных отпечатков должны находиться в пределах от 0,2 до 0,6 диаметра шарика, в противном случае испытание не действительно. Если после получения отпечатка боковые стороны образца окажутся деформированными, испытание считается недействительным. В этом случае испытание должно быть произведено шариком меньшего диаметра при соответствующей нагрузке.