Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru twardo¬ sci dynamicznej wszelkiego rodzaju materialów, zwlasz¬ cza zas tworzyw sztucznych i drewnopochodnych. Przed¬ miotem wynalazku jest ponadto urzadzenie do pomiaru twardosci dynamicznej materialów.Inzynieria materialowa rozwiazywac musi coraz cze¬ sciej problemy zwiazane z dokonywaniem oceny jakosci nowo pojawiajacych sie materialów, dla których stoso¬ wanie tradycyjnych metod oceny jakosci jest albo nie¬ mozliwe, albo przynajmniej bardzo utrudnione. Jednym z takich materialów jest na przyklad drewno zmodyfi¬ kowane przy uzyciu monomerów tworzyw sztucznych tak zwany lignomer. O jakosci lignomeru wnioskuje sie dotychczas z wartosci liczbowych poszczególnych wlasciwosci mechanicznych, glównie zas twardosci oznaczanych w próbach wytrzymalosciowych. Pomiar taki wymaga pobierania próbek z gotowych wyrobów i ich przebadania w laboratorium wytrzymalosciowym, przez co jest on oczywiscie bardzo czasochlonny i nie moze byc stosowany dla biezacej kontroli jakosci seryjnie produkowanego lignomeru. Nie daly równiez zadawalajacych rezultatów próby wykorzystania dla tego celu znanych sposobów pomiaru twardosci dynami¬ cznej materialów.I tak w sposobie pomiaru przyrzadem Baumana dla obliczenia powierzchni wglebienia konieczne jest doko¬ nywanie pomiarów srednic powstalych w materiale wglebien przy uzyciu lupek pomiarowych — co prze¬ sadza o zbyt dlugim, dla potrzeb biezacej produkcji, czasie pomiaru.Zbyt czasochlonna jest takze metoda porównawcza pomiarów przy uzyciu mlotka Poldy'ego, która ma ponadto te wade, ze uzyskane wyniki sa przyblizone, poniewaz twardosc wzorca wyznacza sie metoda staty¬ czna.Takze tylko orientacyjne wyniki pozwala uzyskac me¬ toda odbicia sprezystego przy uzyciu przyrzadu Shore'a, która w dodatku wymaga idealnego przygoto¬ wania powierzchni badanego elementu.Wszystkich tych niedogodnosci pozwala uniknac sposób pomiaru twardosci dynamicznej stanowiacy przedmiot wynalazku.Zgodnie z wynalazkiem na badany material spuszcza sie swobodnie obciazalnik o znanej masie i wysokosci po¬ dniesienia tak, ze umieszczony na obciazalniku wglebnik wbija sie w strefe przypowierzchniowa materialu. Naste¬ pnie odczytuje sie na znanym mierniku wielkosc powstalego w materiale zaglebienia. Miaretwardosci sta¬ nowi iloraz pracy wykonanej przez spadajacy obciazal¬ nik i objetosci powstalego w badanym materiale wglebienia. W praktyce pomiar twardosci dynamicznej sprowadza sie do ustalenia glebokosci wbicia sie wgleb- nika w badany material i odczytania wartosci liczbowych twardosci z odpowiednio opracowanych tabel, w których dla kazdej glebokosci wcisku wglebnika twardoscio- mierza o scisle okreslonych parametrach obliczona jest wartosc twardosci.Urzadzenie pozwalajace zrealizowac ten prosty sposób pomiaru jest zaopatrzone w obciazalnik z centrycznie zamocowanym wglebnikiem. Obciazalnik utrzymywany113411 jest w obudowie na scisle okreslonej wysokosci zas w trakcie dokonywania pomiaru wspsólpracuje z umoco¬ wanym na przyrzadzie miernikiem glebokosci wcisku.Istotna zaleta urzadzenia sa prostota konstrukcji i nie¬ wielkie rozmiary co pozwala na jego latwe stosowanie w kazdych warunkach produkcyjnych.Wynalazek pozwala oznaczyc twardosc dynamiczna w bardzo krótkim czasie, bez zniszczenia badanego ma¬ terialu, bez koniecznosci pobierania próbek i dokony¬ wania jakichkolwiek obliczen.Wynalazek jest dokladniej opisany na przykladzie wykonania w zwiazku z rysunkiem, na którym uwido¬ czniono schemat ideowy urzadzenia do badania twardo¬ sci dynamicznej. ' W obudowie 1 o ksztalcie stalowej rury zamknietej pokrywa 2 umocowany jest ha zaczepie 3 obciazalnik 4 w ksztalcie walca z centrycznie usytuowanym w jego dolnej powierzchni stozkowym wglebnikiem 5. Z za¬ czepem 3 jest polaczony przycisk wylacznika 6.Powyzej przycisku usytuowane jest pokretlo 7 drazka pomiarowego 8 zakonczonego plytkami dociskowymi górna 9 i dolna 10. Na osi drazka 8 zamocowane sa dwa mimosrody 11, z których jeden wspólpracuje z górna plytka 9 drugi zas stanowi blokade przycisku wylacznika 6. Dolna plytka 10 drazka 8 wspólpracuje w trakcie pomiaru z dolna powierzchnia obciazal- nika 4, zas o górna plytke 9 wsparta jest stopka mikromierza 12 umocowanego w pokrywie 2 urzadzenia.W dolnej czesci obudowy 1 nawiercone sa otwory 13 umozliwiajace wplyw powietrza podczas swobodnego spadku obciazalnika, co eliminuje dodatkowe opory w pracy obciazalnika i poprawia dokladnosc pomiaru.Po ustawieniu przyrzadu na badanym materiale wciska sie przycisk 6 nak skutek czego zaczep 3 zwalnia obciazalnik 4, który spadajac swobodnie na badana powierzchnie powoduje wbicie sie wglebnika w strefe przypowierzchniowa materialu. Pokretlem 7 drazka 8 doprowadza sie do styku dolna plytke 10 z dolna powie¬ rzchnia obciazalnika 4. W momencie zetkniecia sie obu powierzchni z tarczowego mikromierza 12 odczytuje sie glebokosc wcisku ..wjglebnika w material, z dokladnoscia do 0,01 mm.-Kazde urzadzenie jest zaopatrzone w tabele wartosci liczbowych twardosci dynamicznej, w której obok glebokosci wcisku sa umieszczone wartosci twardo¬ sci wyliczone uprzednio dla twardosciomierza o okres¬ lonych parametrach.Na przyklad, dla twardosciomierza o charakterystyce: praca wykonana przez spadajacy obciazalnik — 0,25 kGm; wysokosc wglebnika — 10 mm; kat wierzcholko¬ wy wglebnika — 30°, tabela wartosci liczbowych przedstawia sie nastepujaco: Glebokosc wcisku wglebnika h mm 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 Twardosc dynamiczna Hd MPa 133,10 39,10 16,60 8,50 4,90 3,10 2,00 1,40 1,00 Glebokosc wcisku wglebnika h mm 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 Twardosc dynamiczna Hd MPa 0,79 * 0,61 0,48 0,38 0,31 0,25 0,21 0,18 0,15 Pomiar sprowadza sie tym samym do odczyta¬ nia z mikromierza glebokosci wcisku i odpowiadaja¬ cej jej w tabeli wartosci twardosci dynamicznej.W braku tabeli wartosci liczbowe twardosci wyliczyc mozna ze wzoru: HD = ^ u- kGm'mm3 gdzie: Hj) - oznacza wartosc liczbowa twardosci . A - oznacza ilosc pracy wykonanej przez obciazalnik V - oznacza objetosc powstalego w materiale wgle-l bienia. w ' Po odczytaniu wartosci twardosci obciazalnik wpró^ wadza sie w polozenie wyjsciowe przez obrót obu¬ dowy o 180°, który to obrót powoduje ponowne uchwycenie obciazalnika przez zaczep.Wynalazek przewidziany jest w zasadzie do pomiaru twardosci lignomeru i innych materialów drewno¬ pochodnych. Jednak przy odpowiednim dobraniu parametrów technicznych zwlaszcza zas wglebnika i obciazalnika, moze byc z powodzeniem stosowany do pomiarów twardosci wszelkiego typu materialów.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru twardosci dynamicznej wszelkiego rodzaju materialów, zwlaszcza zas tworzyw sztucznych i drewnopochodnych, znamienny tym, ze na badany material opuszcza sie swobodnie obciazalnik z wglebni¬ kiem o znanej masie i wysokosci podniesienia a naste¬ pnie odczytuje sie wielkosc zaglebienia w strefe przypowierzchniowa materialu. 2. Urzadzenie do pomiaru twardosci dynamicznej wszelkiego rozdzaju materialów, zwlaszcza zas tworzyw sztucznych i drewnopochodnych zaopatrzone we wgle- bnik i miernik glebokosci wcisku, znamienne tym, ze wglebnik (5) umieszczony jest centrycznie w obciazal- niku (4) zawieszonym na zaczepie (3) sprzezonym z przyciskiem (6) przymocowanym do obudowy, w której umieszczony jest ponadto krazek pomiarowy (8) z plytka dolna (10) i plytka górna (9), przy czym plytka górna, stanowiaca oparcie dla stopki miernika glebokosci wcisku (12) oparta jest na mimosrodzie (11).113 411 PL