Nederlands   English
 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11 

dommekracht / jack

ALEX DEN OUDEN
EINDHOVEN - NEDERLAND

 1024×768
   (min.)
Oude techniek en werktuigbouw,
industriële geschiedenis en archeologie
Historical engineering and technology,
industrial archaeology and history
© AdO 1998 ... 2004

     


      Terug naar de index der artikelen ...                Back to the index of articles ...   

Shore scleroscoop hardheidsmeter

Shore scleroscope hardness tester

Vaak is het nodig om de hardheid van een werkstuk te bepalen, bijvoorbeeld omdat deze maatgevend is voor de slijtvastheid. Daarvoor zijn in de loop van de tijd verschillende apparaten ontwikkeld: Brinell, Rockwell, Vickers zijn de meest bekende. Soms blijkt in de praktijk dat je zo'n apparaat onmogelijk kunt gebruiken. Neem als voorbeeld een gietstuk van fikse afmetingen. Dat past niet op het aambeeld van de hardheids­meter in het metaallab. Nee, je moet met je hardheids­meter naar het werkstuk toe. Voor dergelijk mobiel gebruik zijn verschillende handige apparaatjes uitgevonden en gepatenteerd.

It is often required to determine the hardness of a workpiece, for instance because this is a measure for the resistance to wear. Over the years, various apparatus have been developed for this purpose: Brinell, Rockwell, Vickers are the best known. In practice it is not always possible to use one of these machines. Take for example a large casting. This certainly won't fit on the anvil of the hardness tester in the metallurgy lab. No, you have to take your hardness tester along with you to the workpiece. For this kind of ambulatory use, several handy devices have been invented and patented.

Shore's scleroscoop
Shore's scleroscope Shore's scleroscoop
Shore's scleroscope

Shore's scleroscoop, bijvoorbeeld. Dit apparaat werd omstreeks 1905 geïntroduceerd door The Shore Instrument Mfg Co Ltd, New York, U.S.A. Het werkt met een klein gewichtje (2,5 gram), dat je van een gegeven hoogte (10") op het werkstuk laat vallen. Het valgewichtje stuit terug en de opspringhoogte is een maat voor de hardheid van het werkstuk. Je bepaalt de opstuithoogte met een meetklok met sleepwijzer, die op het hoogste punt van de opwaartse beweging blijft staan. De binnenste schaal loopt van 0-120, dit is de Shore-hardheid. De middelste schaal geeft het equivalent in Rockwell C aan en de buitenste schaal dat in Brinell B (kogel 10 mm/3000 kg).

Shore's scleroscope, for instance. This device was introduced about 1905 by The Shore Instrument Mfg Co Ltd, New York, U.S.A. It uses a small weight (2,5 gram), that is dropped from a given height (10") on to the workpiece. The weight (called "tup" or "tuppet") bounces back and the height it reaches is a measure of the hardness of the workpiece. You determine this height by means of a dial indicator with a maximum pointer, which shows the highest point of the upwards movement. The inner scale runs from 0-120, this is the Shore-hardness. The middle scale shows the equivalent in Rockwell C and the outer scale the same in Brinell B (ball 10 mm/3000 kg).

Het valgewichtje is voorzien van een diamantpuntje, conisch van vorm, met afgeronde neus. Hiermee meet je de hardheid van metalen. De diamantpunt kan uitgewisseld worden voor een kleine gehard stalen kogel. Deze gebruik je voor niet-metaal materialen, zoals rubber. Materialen dus die overwegend wat zachter zijn.

The tuppet is provided with a small diamond tip, cone-shaped, with rounded nose. This is used to measure the hardness of metals. The diamond tip can be exchanged for a small hardened steel ball. This is used to measure the hardness of non-metal materials like, for instance, rubber. That is, generally softer materials.

De indrukking van het diamantpuntje blijft heel klein. In neven­staande foto zie je links de indrukking van de scleroscoop en rechts die van een standaard Brinell-kogel van 10 mm, die met 3000 kg in het werkstuk wordt gedrukt. Beide zijn op gelijke schaal en hier uiteraard flink vergroot afgebeeld.

indrukking van een scleroscoop (links) en een Brinell kogel 10 mm/3000 kg (rechts)
indent of a scleroscope (left) and a Brinell ball 10 mm/3000 kg (right)

The indent the diamond tip makes is only very small. The photo opposite shows the indent of a scleroscope to the left and one of a standard Brinell ball to the right. The latter is 10 mm diameter and it is pressed into the material with 3000 kg force. Both indents are to the same scale and, of course, shown enlarged quite a bit here.

Het zal duidelijk zijn, dat het gewichtje zuiver verticaal moet vallen en opstuiten; zodat het oppervlak van het werkstuk dus zuiver horizontaal moet liggen. Het apparaat kon daarom worden geleverd met verschillende voeten, onder meer een gietijzeren kolom met een voet met stelschroeven (linkerfoto) en een prismavoet voor het meten op assen (rechterfoto). Met de grote knop aan de linkerzij wordt de meettubus verticaal verschoven langs een tandheugel, zodat de tubus juist in contact wordt gebracht met het bovenvlak van het werkstuk.

It will be evident that the tuppet must fall and bounce exactly vertical; which means that the workpiece must be positioned exactly horizontal. The scleroscope could therefore be bought with a variety of stands, amongst others a cast iron column with a feet with three setscrews (lefthand photo) and a prism foot to use on round stock (righthand photo). The large knob on the left side of the device serves to move the measuring tube vertically along a rack, so that the tube can easily be placed in contact with the top surface of the workpiece.

Verder moet het proefstuk goed vlak en stabiel liggen en over het hele oppervlak ondersteund zijn. Is dat niet het geval, dan krijg je licht een trilling in het proefstuk en die leidt tot miswijzing. Verder moet het meetvlak glad zijn. Een ruw oppervlak absorbeert meer van de valenergie, zodat het valgewichtje minder hoog terugstuit. Met andere woorden, je constateert een te lage hardheid.

Furthermore, the workpiece must lie flat and stable and be supported over the whole of its bottom surface. Were this not the case, it could vibrate during measurement, which could cause a misreading. Also the surface of the work must be smooth. A rough surface absorbs more of the energy of the hitting weight, which then bounces to a lesser height. In other words, a too low hardness would be indicated.

De slag van het valhamertje veroorzaakt ter plaatse van de inslag enige koudversteviging, met andere woorden, het werkstuk wordt op die plaats wat harder. Je laat daarom het valgewichtje maar één maal stuiten en leest direct de hardheid af. Overigens is het aardig om te zien hoe, wanneer je het gewichtje wél meermalen laat springen, het bij elke opvolgende slag door de toenemende hardheid steeds iets hoger springt!

The impact of the tuppet causes the area of contact to be slightly work-hardened. The increase in hardness would spoil the initial measurement. For this reason, you let the tuppet bounce just once and then directly read the hardness from the indicator. By the way, it is nice to see how, if you do allow multiple bounces of the tuppet, it will reach a bit higher at each successive stroke, due to the increasing hardness!


naar de top    naar de top to the top    to the top