一种使用标准洛氏硬度计的洛氏硬度测量方法技术

本发明专利技术涉及一种使用标准洛氏硬度计的洛氏硬度测量方法，最后一步，压痕在初始压力作用下回弹时，电机动力机构带动升降横梁和安装块上行，压头保持与压痕接触施压，当测力传感器测得压头压力为F1时，电机动力机构停止动作，打开第一油道开关阀，压痕回弹过程中，安装块上的活塞板上行，超出第一油道泄压阀设定压力时，液压腔内的液体经第一油道排至缓冲腔中，压痕回弹过程中，传力弹簧的压缩量保持不变，压痕回弹结束后，激光位移传感器第二步到第三步期间的位移变化量为H3，则压痕残余深度h＝(H2‑

【技术实现步骤摘要】
一种使用标准洛氏硬度计的洛氏硬度测量方法


[0001]本专利技术涉及一种硬度计量校准领域中的使用标准洛氏硬度计的洛氏硬度测量方法。

技术介绍

[0002]洛氏硬度是以压痕变形深度来确定硬度值的指标，其基本的测量原理是，在规定条件下，将洛氏硬度计压头分以下步骤进行操作，即第一步，在初试验压力F1下，将洛氏硬度计压头压入试样表面，产生压痕，然后增加试验压力F2，压头压入试样的压痕深度增加，随后卸去压力F2，保持压力F1的情况下，压痕产生一定高度的回弹，此时压痕相比初始压痕之间的高度差称为压痕残余深度，压痕残余深度代表洛氏硬度的高低。标准洛氏硬度计是对洛氏硬度标准块试件进行校准的一种洛氏硬度计，且也可以直接对普通试件进行硬度测量。
[0003]比较传统的现有技术中，对压头的加载方式采用砝码加载，比如通过一定质量的砝码产生初试验压力F1，然后通过增加砝码的数量来增加试验压力F2，然后再减掉新增加的砝码，最终在保持初试验压力F1作用下，测量压痕的残余深度。图中项1表示被压头施压的试件，项2表示压头压力为F1时产生的初始压痕深度，项3表示压头压力为F2时产生的最深压痕深度，项4表示压头压力由F2变为F1后，压痕回弹后的深度，项4与项2之间的高度差即称为压痕的残余深度。试验这种手动加载砝码的方式，使得洛氏硬度的测量完全符合相应的测量机理，具有测量结果较为准确的特点。但是这种手动加载砝码的方式也存在着自动化程度不高，劳动强度大，检测效率低等缺点，为此中国专利CN103884614B公开了“一种标准洛氏硬度计电机加载测量机构”，该公开文件中，使用步进电机作为提供加载力的动力源，使用时，步进电机通过传动机构与主轴螺杆相连，不进电机的转动可以带动主轴螺杆轴向移动，压头安装于主轴螺杆的下端。
[0004]这种新型的通过电机来提供加载力的标准洛氏硬度计虽然从一定程度上提高了洛氏硬度检测过程中的自动化程度，降低了工人的劳动强度，但是其却不能按照洛氏硬度的检测原理工作，因为洛氏硬度检测过程中，有三个关键的力作用时刻，即施加初试验压力，然后增加试验压力，最后再保持初试验压力，现有这种电机加载方式，只能提供初试验压力和增加试验压力，不能实现最后的再保持初试验压力，因为在真是操作中，电机朝一个方向转动，主轴螺杆下移而增加对试件的压力，当电机朝另外一个方向转动时，主轴螺杆会产生向上的位移，该位移导致压头不在作用于压痕底部，也就是说在最后一步，无法保证压痕底部保持初试验压力状况下，使压痕产生一定量的回弹，可能出现的情况就是，压痕的回弹量超出正常回弹量，导致压痕残余深度小于其实际应有值，影响洛氏硬度的测量精度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种在保持压头对试件初始试验压力时，测量压痕回弹过程中，可保证压头对试件维持初始试验压力，进而准确获得压痕的残余深度的使用标准洛
氏硬度计的洛氏硬度测量方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种使用标准洛氏硬度计的洛氏硬度测量方法，该方法包括以下步骤，第一步，标准洛氏硬度计的电机动力机构带动升降横梁和安装块下行，安装块通过传力弹簧向压头座和压头传力，安装块上第一油道开关阀和第二油道开关阀关闭，压头对试件施压，测力传感器测得压头压力为F1时，电机动力机构停止动作，激光位移传感器此时刻的读数为H1；第二步，电机动力机构继续带动升降横梁和安装块下行，测力传感器测得压头压力为F2时，F2＞F1，电机动力机构停止动作，激光位移传感器此时刻的读数为H2；第三步，电机动力机构带动升降横梁和安装块上行，压头保持与压痕接触施压，当测力传感器测得压头压力为F1时，电机动力机构停止动作，打开第一油道开关阀，压痕回弹过程中，安装块上的活塞板上行，超出第一油道泄压阀设定压力时，液压腔内的液体经第一油道排至缓冲腔中，压痕回弹过程中，传力弹簧的压缩量保持不变，压痕回弹结束后，激光位移传感器第二步到第三步期间的位移变化量为H3，则压痕残余深度h＝(H2‑
H1)
‑
H3。
[0008]在测量结束后，打开第二油道开关阀和大气通道开关阀，电机动力机构通过升降横梁和安装块带动压头座和压头上行，压头与试件脱离，压头座通过传力弹簧带着活塞板下行，缓冲腔内的液体经第二油道抽回液压腔中。
[0009]本专利技术的有益效果为：在对试件初压力加载时，第一油道开关阀、第二油道开关阀均关闭，液压腔内的液体可以用于传力，电机动力机构带动移动块下行，移动块通过液压腔内的液体和传力弹簧向压头座传力，压头对试件施加初试验压力，到达指定压力时，电机动力机构停止动作；需要二次增加压力时，第一油道开关阀、第二油道开关阀保持关闭，电机动力机构继续动作，到达指定压力时，电机动力机构停止动作；当需要压头对试件卸载压力到初试验压力时，电机动力机构带动移动块上行，此时受传力弹簧作用，压头不会上行，而保持与压痕底部的接触，直至卸载至初试验压力，然后就是等待压痕的回弹，该过程中打开第一油道开关阀，压痕回弹过程中，压头会上行，压头会对传力弹簧施加朝上方向的作用力，因此液压腔内的液体压力会增加，如果不进行泄压，会使得压痕回弹过程中，压头对试件的作用力大于初试验压力，因此在本专利技术中，压痕回弹过程中，液压腔内的液体会泄压至缓冲腔内，使得活塞板相对液压腔向上移动，这样保持压痕回弹过程中，传力弹簧的压缩量不变，从而保证整个压痕回弹过程中，压头对压痕底部的作用力始终维持在初试验压力，从而保证压痕的回弹过程符合洛氏硬度的测量原理，保证洛氏硬度的测量精度。
附图说明
[0010]图1是本专利技术
技术介绍
中洛氏硬度的测量原理图；
[0011]图2是本专利技术的一个实施例的结构示意图；
[0012]图3是图2中安装块与压头座的配合示意图。
具体实施方式
[0013]一种使用标准洛氏硬度计的洛氏硬度测量方法的实施例如图2～3所示：该方法包括以下步骤，第一步，标准洛氏硬度计的电机动力机构带动升降横梁和安装块下行，安装块通过传力弹簧向压头座和压头传力，安装块上第一油道开关阀和第二油道开关阀关闭，压
头对试件施压，测力传感器测得压头压力为F1时，电机动力机构停止动作，激光位移传感器此时刻的读数为H1；第二步，电机动力机构继续带动升降横梁和安装块下行，测力传感器测得压头压力为F2时，F2＞F1，电机动力机构停止动作，激光位移传感器此时刻的读数为H2；第三步，电机动力机构带动升降横梁和安装块上行，压头保持与压痕接触施压，当测力传感器测得压头压力为F1时，电机动力机构停止动作，打开第一油道开关阀，压痕回弹过程中，安装块上的活塞板上行，超出第一油道泄压阀设定压力时，液压腔内的液体经第一油道排至缓冲腔中，压痕回弹过程中，传力弹簧的压缩量保持不变，压痕回弹结束后，激光位移传感器第二步到第三步期间的位移变化量为H3，则压痕残余深度h＝(H2‑
H1)
‑
H3。
[0014]在测量结束后，打开第二油道开关阀和大气通道开关阀，电机动力机构通过升降横梁和安装块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用标准洛氏硬度计的洛氏硬度测量方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，第一步，标准洛氏硬度计的电机动力机构带动升降横梁和安装块下行，安装块通过传力弹簧向压头座和压头传力，安装块上第一油道开关阀和第二油道开关阀关闭，压头对试件施压，测力传感器测得压头压力为F1时，电机动力机构停止动作，激光位移传感器此时刻的读数为H1；第二步，电机动力机构继续带动升降横梁和安装块下行，测力传感器测得压头压力为F2时，F2＞F1，电机动力机构停止动作，激光位移传感器此时刻的读数为H2；第三步，电机动力机构带动升降横梁和安装块上行，压头保持与压痕接触施压，当测力传感器测得压头压力为F1时，电机动力机...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海盈，任翔，赵伟明，孙钦密，卢珺珺，许雪芹，张红军，李明生，单海娣，李衡彦，何力人，宋亚楠，黄勇，杨楠，范博，刘洪波，王振宇，李海滨，王雪杨，冯晔，冯逸君，张霞，李智，李晨希，
申请(专利权)人：河南省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：