PL64835Y1 - Twardościomierz - Google Patents

Description

2 PL 64 835 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest twardościomierz do oznaczania twardości powierzchniowej, korzystnie elementów wykonanych z wiążących materiałów budowlanych, w tym również materiałów na podkłady podłogowe.

Znane są różnego rodzaju urządzenia umożliwiające precyzyjne pomiary przemieszczania pionowego za pomocą czujnika zegarowego o dokładności 0,001 mm poprzez pionowe obciążenie stalowej kulki o odpowiednio dobranej średnicy, siłami wstępną i zasadniczą.

Znany jest z opisu patentowego Zjednoczonego Królestwa nr 436185 aparat do pomiaru twardości metalu, składający się z metalowej ramy, do której w dolnej części zamocowana jest pionowa kolumna, zakończona od góry, wkręcanym do wnętrza kolumny pierścieniem, na którym umieszcza się płytkę badanego metalu. Wnętrze górnej części metalowej ramy posiada zainstalowany mechaniczny układ sprężynowo-zapadkowy przenoszenia siły, pochodzącej od ciężarków zawieszanych na końcu uchylnego ramienia zamocowanego do zewnętrznej powierzchni górnej części ramy. Dolna część metalowej ramy posiada zamontowany kołnierz, zakończony stożkowo elementem pomiarowym, którego ostra końcówka jest umiejscowiona w osi kolumny z posadowioną na niej badaną próbką metalu.

Znana jest z opisu patentowego Zjednoczonego Królestwa nr 512520 ulepszona maszyna do testowania twardych materiałów, w którym badana próbka osadzona jest na wkręcanej do uchwytu śrubie. Uchwyt śruby, posadowiony jest w obudowie podstawy, wewnątrz której zamontowany jest mechanizm zapadkowy połączony z dolną częścią podpory, przenoszącej siłę od zawieszonych nad podporą ciężarków. Ciężarki te zawieszone są na uchylnym ramieniu umieszczonym wewnątrz obudowy górnej części maszyny. Drugi koniec tego ramienia, zakończony jest mechanizmem zwalniającym zapadkę, zakończoną okrągłym elementem pomiarowym z ostrą końcówką.

Znane jest urządzenie do pomiaru twardości materiałów wykonanych z wiążących materiałów budowlanych, zbudowane ze stalowego ramienia, którego jeden koniec jest trwale zamocowany, natomiast drugi koniec od górnej powierzchni posiada miejsce na przyłożenie wymaganego obciążenia, natomiast dolna powierzchnia, w osi przyłożonego obciążenia, jest wyposażona w gniazdo stalowej kulki pomiarowej. W urządzeniu tym pomiarowa kulka stalowa osadzona jest na końcu stalowego ramienia, przekazującego obciążenie. Siła nacisku na stalową kulkę pomiarową jest równa działającemu obciążeniu na końcówkę stalowego ramienia.

Wadą znanych urządzeń do pomiaru twardości wiążących materiałów budowlanych jest ich skomplikowana konstrukcja, składająca się z urządzeń zapadkowych lub sprężynowo-zapadkowych, w których występuje konieczność obciążania stalowych prętów pomiarowych ciężkimi obciążnikami o wadze powyżej 500 N.

Twardościomierz według wzoru użytkowego składa się z podstawy, do której zamocowane jest przegubowo stalowe ramię, jako dwustronna dźwignia, podest oraz blokada stalowego ramienia. Trwałe podparcie stalowego ramienia z jednej strony, jest w odległości 1/6 długości tego ramienia od jego krawędzi końcowej. Tuż przy końcu tej krawędzi, zamontowany jest czujnik zegarowy. Gniazdo stalowej kulki pomiarowej jest zamontowane do dolnej powierzchni ramienia stalowego w odległości 1/6 długości tego ramienia od punktu jego trwałego podparcia. W osi stalowej kulki jest trwale zamontowany do podstawy podest, na którego górnej powierzchni jest osadzana próbka do badania twardości. Z drugiej strony stalowego ramienia, do jego górnej powierzchni jest przykładane obciążenie, zgodne z wymogami obowiązujących norm, działające na końcówkę ramienia stalowego. Obciążenie to jest przykładane w odległości 5/6 długości stalowego ramienia, od trwałego punktu podparcia tego ramienia i w odległości 4/6 długości stalowego ramienia od gniazda stalowej kulki pomiarowej. Układ podparcia dźwigniowego o tak zachowanej proporcji sprawia, że droga przebyta przez stalową kulkę pomiarową w osi gniazda kulki, jest równa drodze przebytej przez luźną końcówkę krawędzi stalowego ramienia z zamontowanym czujnikiem zegarowym, lecz droga ta jest przeciwnie skierowana. W wyniku takiej konstrukcji podparcia stalowego ramienia pomiarowego, pomiar głębokości zanurzenia stalowej kulki pomiarowej jest odczytywany na krawędzi stalowego ramienia, po przeciwnej stronie obciążenia. Wykorzystując matematyczną właściwość dźwigni, którą w urządzeniu według wzoru użytkowego stanowi stalowe ramię pomiarowe, wymagane obciążenie tego ramienia dla potrzeb pomiaru twardości badanej próbki jest pięciokrotnie mniejsze od działającej siły nacisku na stalową kulkę pomiarową i badaną próbkę.

Claims (1)

1. 3 PL 64 835 Υ1 Zaletą twardościomierza według wzoru użytkowego jest jego prosta konstrukcja, wykorzystująca matematyczne właściwości dźwigni podpartej. Właściwość ta sprawia, że obsługa twardościomierza według wzoru użytkowego wymaga przyłożenie pięciokrotnie mniejszych obciążeń, dla uzyskania wymaganej badaniem odpowiedniej siły przyłożenia. Twardościomierz według wzoru użytkowego jest pokazany schematycznie na rysunku, którego Fig. 1 przedstawia sposób podparcia stalowego ramienia pomiarowego wraz z miejscami jego podparcia i przyłożenia sił. Twardościomierz według wzoru użytkowego składa się z podstawy 7 oraz ze stalowego ramienia pomiarowego, do którego skrajnej krawędzi, z jednego końca jest zamontowany czujnik zegarowy 2 oraz element regulacji siły nacisku 1. Pomiarowe ramię stalowe od strony dolnej powierzchni posiada trwałe podparcie przegubowe 3 oraz trwale zamontowane gniazdo stalowej kulki pomiarowej, w którym jest montowana kulka pomiarowa 4. Do podstawy 7, zamontowany jest trwale podest, na którym umieszczona jest badana próbka 5 oraz blokada ramienia 6. Na górną powierzchnię stalowego ramienia pomiarowego, po jego przeciwnej, skrajnej krawędzi, posadowione jest miejsce na przyłożenie obciążników 8. Zastrzeżenie ochronne Twardościomierz, składający się z podstawy z zabudowanym podestem badanej próbki, ze stalowego ramienia, na którego jednym końcu znajduje się miejsce na przyłożenie wymaganego obciążenia oraz czujnik zegarowy, a na drugim końcu trwałe podparcie z gniazdem stalowej kulki pomiarowej, znamienny tym, że stalowe ramię pomiarowe stanowi dwustronna dźwignia, która posiada trwałe podparcie przegubowe (3), zamontowane w podstawie (7), w odległości 1/6 długości tego ramienia od jego krawędzi końcowej, do której to skrajnej krawędzi jest zamontowany czujnik zegarowy (2) oraz element regulacji siły nacisku (1), przy czym w odległości 1/6 długości stalowego ramienia pomiarowego od przegubowego podparcia (3), mierzonej w kierunku miejsca przyłożenia wymaganego obciążenia (8), posadowione jest trwale zamontowane gniazdo stalowej kulki pomiarowej (4).