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2012-12-17
洛氏硬度計(jì)按顯示方式分為數(shù)顯洛氏硬度計(jì)和指針洛氏硬度計(jì),指針洛氏硬度計(jì)使用時(shí)間早于數(shù)顯洛氏硬度計(jì),是一種傳統(tǒng)的硬度檢測儀器,隨著電子時(shí)代的到來開始了數(shù)顯電子洛氏硬度計(jì)的研發(fā)和使用。下面我們研究一下數(shù)顯洛氏硬度計(jì)和指針洛氏硬度計(jì)在讀書方面的知識。
1、數(shù)顯洛氏硬度計(jì)的讀書是電子示數(shù),方便快捷,非常直觀。一般從業(yè)人員可以很好的讀取示數(shù),方便分析結(jié)算結(jié)果。
2、指針洛氏硬度計(jì)較于數(shù)顯洛氏硬度計(jì)相對復(fù)雜一些,畢竟是比較傳統(tǒng)的儀器儀表原理生產(chǎn)的設(shè)備工具。
zui傳統(tǒng)和zui為普遍使用的機(jī)械式洛氏硬度計(jì)都是用一塊機(jī)械量表來測量指示所測得的硬度值。由于要兼顧各標(biāo)尺的洛氏硬度值讀取,所以又多有內(nèi)外兩圈的刻度,容易讓初次使用的操作者摸不著頭腦。
我們僅就常見的各種指示表式(國外也稱模擬式)洛氏硬度計(jì)的各種表盤及讀取方法做一簡要介紹。
①硬度值指示原理
洛氏硬度試驗(yàn)是以一定的力將金剛石圓錐壓頭或球壓頭壓入試件,然后在保持初試驗(yàn)力(10kgf或9.807N)的情況下測量殘余壓入深度,以此計(jì)算出洛氏硬度值。計(jì)算公式如下:
式(1)是使用金剛石壓頭時(shí)計(jì)算公式,式(2)是使用鋼球壓頭時(shí)的公式。
絕大多數(shù)洛氏硬度計(jì)都是將壓頭主軸處的壓入試件表面所產(chǎn)生的位移,經(jīng)過5:1的測量杠桿進(jìn)行機(jī)械放大傳遞到指示表上。(如圖所示)
此時(shí),壓頭主軸上0.002mm的位移傳遞到指示表上就是0.002X5=0.01mm,我們知道壓頭主軸的0.002mm就是一個(gè)洛氏硬度單位。也就是說通過一個(gè)5:1的機(jī)械放大完成了e/0.002的計(jì)算。
指示表指針旋轉(zhuǎn)一圈表示的位移量是1mm,所以表盤上一圈代表了100個(gè)洛氏硬度單位。于是有了一圈100分度的刻度盤(通常為黑色)。這樣的刻度盤就可以直接完成公式(1)的計(jì)算。
當(dāng)使用鋼球壓頭試驗(yàn)而采用公式(2)的時(shí),可將公式(2)變換成:在公式(1)上增加了30個(gè)刻度單位的偏移。公式可以寫成:
于是將刻度偏移30個(gè)洛氏硬度單位,便形成了表盤的內(nèi)圈刻度(如圖是一個(gè)完整的洛氏硬度指示表的表盤示意圖)。此時(shí)采用公式(2)計(jì)算的鋼球壓頭的洛氏硬度也可從表盤的內(nèi)圈刻度值上讀取了。
②洛氏硬度值的讀取
采用金剛石壓頭的標(biāo)尺(HRC、HRA、HRD)從表外圈的刻度值讀取,采用鋼球壓頭的其他標(biāo)尺從內(nèi)圈刻度值(多數(shù)為紅字)讀取。
在讀取使用鋼球壓頭的標(biāo)尺時(shí)應(yīng)從表內(nèi)圈刻度值讀取(如圖)。有時(shí)還需要注意小表盤上指針的位置,因?yàn)榭潭壬?~30與100~130部分發(fā)生了重疊。讀取重疊部分刻度值時(shí),還要依靠小指針的位置來加以區(qū)分。
如圖所示:
如果小指針批在2~3之間,圖上讀取為“120“HR。
而當(dāng)小指針指在1~2之間時(shí)則應(yīng)讀作“20”HR。
③表面洛氏硬度指示表
表面洛氏硬度試驗(yàn)除了與洛氏硬度在試驗(yàn)力等試驗(yàn)條件上有所不同外,在硬度值的計(jì)算上也進(jìn)行了簡化或改進(jìn)。表面洛氏硬度的計(jì)算公式為:
表面洛氏以壓頭的殘余壓入深度0.001mm為一個(gè)洛氏硬度單位,而且將使用金剛石圓錐壓頭的HRxN標(biāo)尺和使用鋼球壓頭的HRxT標(biāo)尺的計(jì)算公式進(jìn)行了統(tǒng)一。
按此公式設(shè)計(jì)的表面洛氏硬度計(jì)的指示表表盤上就只有一個(gè)刻度值了。當(dāng)然,在指示表處的一個(gè)洛氏單位的位移相當(dāng)于壓頭主軸處的0.001mm的位移量。
老式的表面洛氏硬度計(jì)的表面也有采用一圈200個(gè)洛氏單位刻度的,但讀數(shù)麻煩令人費(fèi)解,所以現(xiàn)在已經(jīng)不使用了。
表面洛氏的讀取方法普通洛氏表外圈刻度的讀取*相同。
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