Роквелл бойынша қаттылықты өлшеу

Роквелл бойынша қаттылықты өлшеуді ТК-2 аспабында жүргізеді. Роквелл әдісімен қаттылықты өлшеуде аспаптың жұмыс принципі мынандай:

- Стандартты ұштық – алмасты конусты немесе шынықтырылған болатты шарикті –сыналатын үлгіге (немесе бұйымға) екі бірінен соң бірі енумен әсер ететін күштерімен ендіру – олар алдын–ала және негізгі күштердің соммасына тең;

- Негізгі күшті ендіруді тоқтатқаннан кейін ұштық қалдық ену тереңділігі өлшенеді.

6 – сурет. Роквелл бойынша қаттылықты өлшеуге арналған аспабының

сызбасы

Қаттылықты төменгі бөлігі қозғалмайтын станинаға орнатылған үстелшесі 6 бар аспапта (6 – сурет) өлшейді. Станин аның жоғары бөлігіне ұштық 4, майлы реттегіш 2 және шток 5 қысып орнатылған, штокқа конустың төбелеріндегі бұрышы 120⁰ болатын алмасты конусты немесе 1,59 мм диаметрімен болатты шарикті орнатады. Циферблатты түрдегі индикаторға 4 екі: қара (С) және қызыл түсті (В) шкала ендірілген және онда екі бағыттаушы көрсеткіші бар, оның ұзыны (қаттылықтың көрсеткіші) шкала бойынша айналады және қысқасы мойынтұрықтың айналымын берумен, алдын–ала түсірілген салмақтың шамасын бақылайды.

Өлшеуге арналған үлгінің беткі қабаты да, қарама–қарсы жағындағы параллельді беті де, тегіс және өте жақсы шлифтеумен тазалануы керек, өйткені оның беткі қабатына конусты және шарикті ұштықты ендіреді. Маховикті сағат тілімен айналдыра отырып, үстелшеге орнатылған үлгі бетіне ұштық енгенше көтереді. Одан әрі қарай үстелше көтерілген сайын цифербалаттағы сағат тілінің көрсеткіші де айналады. Үстелшені қысқа тілі циферблатта көрсетілген қызыл нүктеге, вертикалды күйге келгенше көтереді. Онымен үлгіге ұштықпен белгілі–бір күш, атап айтқанда 98,07 Н (10 кг) тең күш енгенін көрсетеді. Алдын–ала түсірілетін күшті серпімді деформацияның және үлгінің беткі қабатындағы кедір–бұдырлардың әртүрлі дәрежелері өлшеу нәтижесіне әсерін тигізбеу үшін жүргізеді. Үлгі алдын–ала күш түсірілген болса, ұзын сағат тілі циферблатта вертикальды күйді немесе соған жақын күйді алады. Өлшеу нәтижесі нақты дәл болуы үшін ұзын тілі циферблаттың қара шкаласындағы 0 цифрін көрсетуі керек. Егер ұзын тілдің орны 0 цифрі дәл сәйкес келмесе, онда алдын–ала түсірілген күш шамасын өзгерпей–ақ, демек, маховикті айналдыра бұрмай, тек индикатор шкаласын (циферблат дөңгелегін) циферблатта көрсетілген қара шкаладағы 0 цифріне келетіндей етіп бұрып, оны ұзын тілге сәйкес келетіру керек. Оның вертикалды ауытқу шамасы бірлік шкаланың ±5 шегімен ғана рұқсат етіледі.

Қолмен бұрандаманы 3 орнынан жылжытумен иіндіілгішке ілінген нақты салмақты 1 негізгі күш ретінде сыналатын үлгіге түсіреді. Онда ілінген салмақтың біреуі үлгіге қосымша күшті 490 Н (50 кг) береді, демек, жалпы салмақ 588,4 Н (60 кг) тең. Салмақтың екеуі 883 Н (90 кг) тең болатын қосымша салмақты береді, онымен жалпы салмақ 980,7 Н (100 кг) тең болады, ал соңында үш салмақты қосымша ілумен 1373 Н (140 кг) салмақты аламыз, соңғы жалпы салмақ 1471 Н (150 кг) тең болады. Аспапта жалпы түсірілетін салмақ көрсетіліп тұр. Осы салмақты түсіруде үлкен тілді циферблат бойынша солға, сағат тіліне қарсы жаққа қарай бұрып алмастырамыз. Негізгі күшті түсіруге 5-7 секунд уақыт жұмсалады. Содан кейін бұрандаманы қайтадан жәйлеп бастапқы қалпына келтіріп, қосымша күштің түсірілуін жоямыз, бірақ алдын–ала түскен салмақты қалдырады. Ұзын тілі сағат тілінің бағытымен циферблатта ауысып жүреді. Ұзын тілінің жүрісі тоқтағаннан кейін циферблат шкаласында көрсетілген сан Роквелл бойынша қаттылықтың көрсеткіші болып табылады. Алған санды жазып алып, маховикті сағат тілінің бағытына қарсы жаққа қарай бұраумен үлгісі бар үстелшені төмен түсіргеннен кейін алдын–ала түсілілген салмақты жояды.

7 – сурет. Алмасты конусты ендірумен қаттылықты анықтаудың сызбасы

Аспап үлгіге алмасты конуспен (болатты шарикті ұштықпен) алған ойықтың тереңдігін өлшейді немесе негізгі салмақпен ұштықтың түсірген күшінің әсері мен алдын–ала салмақты ендіру арқылы әсер етудегі айырымды береді. Индикатордың әрбір бөлімшесі (шкала бірлігі) ұштықты 2 мкм тереңдікке енуіне сәйкесті. Бірақ индикатордың тілі ену тереңдігінің h шамасын емес, ал алмасты ұштықпен ендіруді көрсететін қара шкаласы бойынша 100 – h шамасын және болатты шарикпен ендіруді көрсетін қызыл шкаласы бойынша 130 – h шамасын береді. Сондықтан өлшенетін материал неғұрлым қаттырақ болған сайын, h мәні аз болған сайын, соғырлым материал қаттылығының мәні жоғары болуы керек.

Роквелл бойынша қаттылық сандары – дерексіз сандар. Оны HR деп белгілейді: қасында шкаласы көрсетіледі (А, В немесе С).

Роквелл аспабында қаттылықты мыналармен өлшеуге болады:

- жалпы салмағы 150 кг алмасты конуспен; бұл жағдайда қаттылықтың көрсеткіші циферблаттағы қара шкала бойынша қарап алынады және оны HRC деп белгілейді (мысалы, 55 HRC);

- жалпы салмағы 60 кг алмасты конуспен; бұл жағдайда қаттылықтың көрсеткіші циферблаттағы қара шкала бойынша қарап алынады және оны HRA деп белгілейді (мысалы, 40 HRA);

- жалпы салмағы 100 кг болатты шарикпен; бұл жағдайда қаттылықтың көрсеткіші циферблаттағы қызыл шкала бойынша қарап алынады және оны HRB деп белгілейді (мысалы, 80 HRB).