Оборудование, инструмент и материалы

Рычажный пресс Бринелля. Отсчетный микроскоп (лупа Бринелля). Линейка с делениями или штангенциркуль. Образцы металла для измерения твердости.

Рисунок 2 – Рычажный пресс Бринелля:а – схема; б - общий вид

Отсчетный микроскоп (лупа Бринелля) служит для измерения отпечатков, полученных на прессе Бринелля. Лупа - оптический прибор высокой точности, требующий внимательного и бережного хранения в специальном футляре. Устройство лупы и изображение, наблюдаемое при рассматривании в лупу отпечатка, показаны на рисунке 3, где 1 - глаз наблюдателя; 2 - окуляр и окулярное кольцо с накаткой; 3 - кольцо с накаткой для поворота шкалы на 90°; 4 - кольцо с накаткой для наводки на резкость отпечатка; 5 - колонка лупы; 6 - объектив; 7 - окно (вырез в колонке) для освещения отпечатка; 8 - основание лупы; 9 - отверстие в основании.

Работа с лупой. Извлечь лупу из футляра и, не приводя в движение ее элементы, по рисунку 3 ознакомиться с основными частями.

ВНИМАНИЕ! В случае обнаружения неисправности лупы не пытаться ее устранить, а немедленно доложить преподавателю.

У каждого отпечатка измеряются два диаметра (d₁ и d₂), лежащие во взаимно перпендикулярных направлениях. Для измерения диаметров выполнить следующие операции:

1. Навести на резкость отсчетную шкалу лупы. Для этого: а) взять лупу за колонку левой рукой; б) наблюдать одним глазом в окуляр; в) поворачивать в ту или иную сторону окулярное кольцо 2 до получения четкого изображения шкалы (см. рисунок 3).

Отсчетная шкала имеет деления. Числа на шкале против больших делений указывают расстояние в миллиметрах от начала шкалы, т.е. от нуля. Цена деления шкалы и кратность увеличения указываются на лупе обычно под кольцом 3.

Рисунок 3 – Отсчетный микроскоп (лупа): а - схема; б - изображение, наблюдаемое при просмотре отпечатка

2. Установить лупу основанием 8 на испытуемую поверхность так, чтобы измеряемый отпечаток был в центре отверстия 9, а окно 7 было обращено к свету.

3. Навести на резкость отпечаток. Для этого: а) пальцами левой руки прижать лупу основанием 8 к образцу, не закрывая при этом рукой окна 7; б) наблюдая в окуляр, получить резкое изображение отпечатка в поле зрения, поворачивая правой рукой в ту или иную сторону кольцо 4.

4. Совместить край отпечатка с началом шкалы, осторожно передвигая лупу по поверхности образца так, чтобы шкала проходила по диаметру отпечатка (см. рисунок 3).

5. Прочитать деление шкалы, соответствующее диаметру отпечатка (на рисунке 3 он равен 4,3 мм).

6 Измерить диаметр отпечатка d₂ в направлении, перпендикулярном диаметру d₁. Для этого: а) прижимая левой рукой лупу к образцу, правой за кольцо 3 повернуть шкалу лупы на 90°; б) совместить начало шкалы с краем отпечатка, как указано в п. 4.

Порядок выполнения работы

1 Ознакомиться с описанием пресса и лупы Бринелля.

2 Выбрать по таблице 1 условия измерения твердости, т.е. диаметр шарика D, нагрузку на шарик Р и время выдержки шарика под нагрузкой t. Прежде чем воспользоваться таблицей 1, необходимо установить:

а) вид испытуемого металла (черный или цветной);

б) в каком интервале находится твердость испытуемого металла (оценить, какой металл поступил на испытание: твердый, мягкий или очень мягкий);

в) толщину поступившего на испытание образца.

3 Настроить твердомер для предстоящих испытаний.

4 Выбрать на образце место для отпечатков.

5 Получить отпечатки.

6 Измерить диаметры d₁ и d₂ каждого отпечатка. Измерение производится с помощью лупы. Разность измерений диаметров отпечатка не должна превышать 2 % от меньшего из них. При удовлетворении этого условия определить расчетный диаметр отпечатка d_ср. (среднее арифметическое двух измерений). Если указанное условие не удовлетворяется, то сделать новый отпечаток.

7 Определить число твердости по Бринеллю. Число твердости определяют для d_ср по формуле (3). Однако во избежание громоздких вычислений, связанных с большой затратой времени и возможными ошибками, обычно пользуются таблицей, в которой помещены значения НВ, подсчитанные по формуле (3) для различных расчетных диаметров.

Содержание отчета

1. Цель работы

2. Схема измерения твердости методом Бринелля

3. Условия выбора диаметра шарика, нагрузки и времени выдержки

4. Результаты расчета твердости. Сравнение результатов расчета и табличных величин

3. Выводы по работе