ФГБОУВПО СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. академика М.Ф. Решетнева Измерительный комплекс для определения механических свойств металлов с автоматизированной записью диаграммы Докладчик: М.С. Пучнин

1.Образец 2.Шаровой индентор 3.Наконечник 4.Измерительный стержень 5.Измерительная балка 6.Обойма 7.Корпус 8.Шар 9.Динамометр 10.Толкатель 11.Заглушка 12.Тензометрические датчики для регистрации нагрузки 13.Тензометрические датчики для регистрации глубины вдавливания Рис. 1 Измерительная головка

Рис. 4 Рис. 2Рис. 3

Рис. 6Рис. 5 Рис. 7 Рис. 8

Рис. 9Рис. 10 Рис. 11

1.Стол твердомера 2.Образец 3.Крышка 4.Индентор 5.Наконечник 6.Пружина 7.Динамометр 8.Измерительный стержень 9.Хомут 10.Державка 11.Опора нагружения 12.Обойма 13.Винт твердомера 14.Винт базирования 15.Подвижная часть твердомера 16.Неподвижная часть твердомера 17.Кольцо 18.Винт 19.Фиксатор 20.Измерительная балка 21.Балка температурной компенсации 22.Крепежный элемент 23.Уголок 24.Крепежный элемент Рис. 12 Измененная конструкция измерительной головки к твердомеру Бринелля

Рис. 13Рис. 14

Рис. 15Рис. 16 Рис. 17

1.Винт 2.Нижнее основание 3.Стойка 4.Нижняя траверса 5.Шайба 6.Гайка 7.Образец 8.Силовая тяга 9.Направляющая 10.Измерительная головка 11.Верхнее основание 12.Гидравлический домкрат 13.Верхняя траверса Рис. 18 Стенд для проведения испытаний

Рис. 19 Диаграмма вдавливания для сплава АК12

Рис. 20 Диаграмма вдавливания для стали 03Х13Н5К10М3ФБ

Тензоусилитель Параметры вдавливания Усиленный аналоговый сигнал АЦП Цифровой сигнал Программа сбора и обработки данных Массивы данных Рис. 21 Структурная схема процесса регистрации диаграммы «Нагрузка – глубина вдавливания»

Рис. 20 Деформированный вид конечно- элементной модели

Таблица 1 Результаты конечно-элементных расчетов для алюминиевого образца P, Нh, ммP, кгсD, ммH, кгс/мм2ΨΔ DOF YΨ, % Характер деформирования поверхности /----/ 2700, , , , ,00070,079564упругое 31000, , , , ,0010,11407упругое 42000, , , , ,00140,18435упругое 53000, , , , ,00170,26133упругое 64000, , , , ,00190,33317упругое 75000, , , , ,00210,39776упругое 86000, , , , ,00240,4704упругое 97000, , , , ,00260,55454упругое , , , , ,00280,6102упругое , , , , ,0030,66826упругое , , , , ,00310,76515упругое , , , , ,00320,78929упругое , , , , ,00340,88931упругое , , , , ,00350,91666упругое , , , , ,00371,0208упругое , , , , ,00371,0436упругое , , , , ,0041,1583упругое , , , , ,00754,0431 упруго- пластическое , , , ,061420,00916,142 упруго- пластическое 2100, , ,9176пластическое

Рис. 22 Рис. 23

Выводы 1) Разработана, изготовлена и запатентована новая конструкция устройства, приспособленная для применения как на производстве так и в лабораторных условиях; 2) Предложен авторский вариант измерительного стенда, для проведения испытаний как стандартных образцов материалов, так и небольших частей металлоконструкций, с использованием первого варианта устройства, так и его последующего доработанного варианта; 3) Представлена конструкция стенда для новой конструкции устройства; 4) Проведена отладка системы и произведена запись диаграмм вдавливания для алюминиевого сплава и легированной стали; 5) Разработана схема регистрации параметров вдавливания; 6) Приведены результаты конечно-элементного анализа, подтверждающие справедливость получаемых результатов.