Для измерения твердости по методу (Роквелла используются стационарные приборы настольного типа ТК>2, ТК-3 и др.
Прибор типа ТК-2 (черт. № 48) состоит из корпуса, рычажного механизма для создания предварительной и основной испытательных нагрузок, привода с однофазным электродвигателем, штока для передачи и. снятия испытательных нагрузок, механизма подъема стола для подъема и опускания испытуемого образца.
Для проведения испытаний образец устанавливается на опорный стол и вращением маховика поджимается к наконечнику, после чего прикладывается предварительная нагрузка. Затем приводом механизма нагружения осуществляется приложение и снятие основной нагрузки. Вращением маховика против часовой стрелки испытуемый образец отводится от алмазного наконечника. Испытание осуществляется при нагрузках — предварительной 10 кГ и основной (общей) от 60 до 150 кГ. Продолжительность цикла испытания колеблется от 2 до 4 сек. Наибольшая высота испытуемого образца составляет 200 мм.
Величины нагрузок при измерении по разным шкалам приведены в табл. 14.
Определение твердости по методу Виккерса. При определении твердости по методу Виккерса может быть использован портативный прибор с алмазной пирамидой типа ТПП.
Прибор ТПП-2 (черт. № 49) состоит из испытательной головки, магнитного захвата, струбцины, механизма подъема головки и оптической системы для замеров отпечатков. Прибор устанавливают на испытуемое изделие и плавным вращением ручки прижимают к нему испытательную головку. Затем поворотом рукоятки прикладывают испытательную нагрузку, которая передается через нагрузочный стакан от тарированной пружины, находящейся в испытательной головке. После выдержки под нагрузкой поворотом’рукоятки в обратную сторону нагрузку снимают, включают осветитель и вращением окуляра измерительной головки получают резкое изображение шкалы и отпечатка, который замеряют по диагоналям.
Число твердости по Виккерсу определяют по формуле.
Определение твердости по методу упругой отдачи. Метод упругой отдачи основан на том, что твердость металла определяется по величине отскока бойка, падающего на поверхность испытуемого изделия с определенной высоты. Величина отскока определяется по индикатору в единицах НБп по Шору.
На этом методе основаны приборы типа ТБП. Прибор ТБП-2 (черт. № 50) состоит из основания, к которому закреплена вертикальная стойка с косозубой шестерней и маховиком, испытательной головки, косозубой рейки и бойка с алмазным наконечником. Прибор устанавливают на изделие по уровню и вращением маховика испытательную головку подводят к испытуемой поверхности и прижимаются. Затем нажимают кнопку, боек падает и отскакивает на определенную высоту, которая и фиксируется по шкале индикатора.
черт. № 49. Прибор ТПП-2 для определения твердости по методу Виккерса:
а — прибор с магнитным захватом; б — прибор, закрепленный на струбцине, 1 — алмазный наконечник; 2 — магнитный захват; 3 — корпус магнитного захвата 4 — стакан- 5-барабан: 7-нагрузочный стакан; 8 — тарированная пружина; 9 — корпус испытательной головки; 10 — объектив оптической системы; 11- испытательная головка; 12- осветитель оптической системы; 13 — винт струбцины; 14 – струбцина
черт. № 50. Прибор для определения твердости по методу упругой отдачи:
1 — основание- 2-вертикальная стойка; 3 — косозубая шестерня; 4 — маховик; 5 — испытательная головка; 6-боек; 7 — косозуба-я рейка; 8-кнопка; 9-индикатор; 10 — шток индикатора; 11 -пружина
Испытание проводят на гладкой и чистой поверхности, освобожденной от следов коррозии.
Прибор используется как в лабораторных условиях для испытания образцов, так и в производственных условиях — для испытания металлических конструкций.
черт. № 51. Прибор для определения твердости металла в конструкциях по методу Бринелля ТШП-2:
1 — корпус прибора; 2 — втулка; 3- крышка-ручка; 4 — червячная пара; 5 — нагружающий винт; 6 — рукоятка; 7 — упругая скоба; 8 — шариковый наконечник
Определение твердости в конструкциях. Для определения твердости крупногабаритных металлических конструкций в условиях строительной площадки используются портативные переносные приборы, основанные на принципе Бринелля, Роквелла, Виккерса, а также приборы, основанные на принципе упругой отдачи.
К приборам, основанным на принципе Бринелля, относится портативный прибор типа ТШП-2 (черт. № 51), состоящий из силовой головки, выполненной в виде жесткого конуса, в котором размещен механизм нагружения и отсчета нагрузки и приспособлений для крепления ее к деталям. Нагрузка в приборе создается вручную и определяется по деформации упругой скобы, измеряемой индикатором. Плавным вращением рукоятки через червячную пару наконечник с шариком диаметром 5 или 100 мм подводят к испытуемому изделию и нагружают.
Для определения твердости по методу Супер-Роквелла используется переносный портативный прибор типа ТК.СП-1 с алмазным конусом либо стальным шариком 1,588 мм. Прибор (черт. № 52) состоит из испытательной головки со сменными нагрузочными стаканами струбцины с подъемным винтом и сменными столами для закрепления испытуемых изделий и конструкций и узла измерения.
Вращением маховика испытуемое изделие закрепляется между столом и испытательной головкой. Поворотом рукоятки (вначале на 90°) прикладывается предварительная нагрузка, затем поворотом до упора еще на 90° — основная нагрузка. Под нагрузкой изделие выдерживается 3-4 сек и поворотом рукоятки на 90° в обратную сторону снимают основную нагрузку и производят отсчет твердости по индикатору.
Рис 52 Прибор ТКСП-1 для определения твердости металла в конструкциях по методу Супер-Роквелла:
1- сменный стол; 2 — струбцина; 3- испытательная головка; 4 -подъемный винт; 5 — кронштейн; 6 – маховик
Основные испытательные нагрузки составляют 15, 30 и 45 кГ. Изделия, имеющие на своей поверхности раковины и другие дефекты, а также тонкостенные изделия с толщиной менее, чем восьмикратная глубина отпечатка, испытывать прибором не рекомендуется.
