Categoria: meccanica

 Scleroscopio Shore Mod. C. Prima parte .Nell`inventario particolare del 1919 al n° 2046 si legge:
«Scleroscopio di Shore per la determinazione della durezza degli acciai – ₤ 2150,30». Nell`inventario D del 1937 al n° 652 si legge: «Scleroscopio Shore munito di martelletto con punta di diamante, racchiuso in cassetta con i seguenti accessori: un tubo di vetro di ricambio con relativo martelletto per prova materiali teneri. Tre campioni per prova apparecchio. Una piccola chiave in bustina di cartone. – ₤ 1500».
In alto lo strumento reca la scritta: «SHORE INSTRUMENT & MF G. CO. INC. NEW YORK – USE NO OIL».
Su una targhetta in ottone posta nella parte posteriore viene ripetuta la marca dello strumento, inoltre si legge: «Pat. June 26/1910; Pat. Dec 15/1914; Pat. Sept 28/1915. N° 11437».
 Questo strumento è stato inventato verso il 1907 da Albert F. Shore (1876 – 1936).
È stato importato dalla Soc. An. Henry Coe & Clerici Genova – Milano come si legge sulla targhetta posta su di un lato della cassetta di custodia.
Nella cassetta vi sono gli accessori dello scleroscopio.
Lo Scleroscopio di Shore si può definire il primo degli apparecchi per la misura della durezza.
Una punta di diamante è alla base di una certa massa costituisce il martelletto (massa complessiva 25 g).
Questo viene sollevato ad una altezza definita (254 mm corrispondenti a 10 pollici) e acquista energia potenziale pari a (m g h) per cui cadendo assume una ben definita energia cinetica (½ m v²).
La punta di diamante dunque urta il materiale in esame con una velocità vicina in valore a v = √(2 g h) .
Se il materiale è molto duro lascia penetrare poco la punta di diamante, se invece è tenero lascia penetrare di più la punta.
Dunque l`urto è più elastico nel primo caso, meno nel secondo.
Una piccola penetrazione richiede poco lavoro e una piccola perdita di energia; di conseguenza si ottiene un rimbalzo del martelletto con molta energia cinetica residua che gli permette di raggiunge una certa altezza.
Nel caso invece di materiale tenero l`impronta lasciata dalla punta è più profonda, il lavoro richiesto maggiore, l`energia cinetica residua minore e infine l`altezza raggiunta nel rimbalzo minore.
Si comprende dunque che l`altezza del rimbalzo viene assunta come misura della durezza e costituisce una scala in unità arbitrarie: si sceglie come riferimento la durezza di un determinato materiale (acciaio temprato contenente l`1% di carbonio) e all`altezza corrispondente viene assegnato il valore 100.
La scala si divide in cento parti uguali ottenendo l`unità di misura. La scala continua fino a 140 unità per materiali più duri come il vetro.
Il rilascio del martelletto per ottenere la sua caduta si fa agendo sul bulbo di gomma che comunica con l`apparecchio per mezzo di un tubicino anch’esso di gomma spostando il fermo.
Per controllare il corretto funzionamento dell`apparecchio bisogna periodicamente tararlo eseguendo la prova su di un materiale di durezza nota, in dotazione allo stesso strumento.
Infine diventa chiaro che questo metodo si basa sulla elasticità del materiale ed è molto diverso dagli altri sistemi ad esempio Brinell Rockwell e Knoop.
Per materiali non molto duri l’altezza del rimbalzo diventa così piccola da risultare illeggibile, in questo caso si deve sostituire il martelletto con uno avente la punta di acciaio. Sono richieste allora due scale diverse.
Gli inconvenienti che si incontrano nel suo uso sono dovuti: alla non perfetta direzione normale del martelletto nel colpire la superficie del materiale in esame; allo stato della superficie; allo spessore dell’oggetto e più ancora all’insorgere di vibrazioni durante il colpo. Tutte cause di perdita di energia a scapito del rimbalzo e della precisione della lettura.
L’ultima immagine è ricavata da una foto che risalirebbe al 1941.
  Per consultare le altre schede  scrivere “Shore Mod. C” su Cerca.
Lo strumento è esposto al Museo MITI, su proposta di Fabio Panfili.
   Foto di Daniele Maiani, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
Per ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scleroscopio Shore Mod. C, quarta parte.
Nell`inventario particolare del 1919 al n° 2046 si legge:
«Scleroscopio di Shore per la determinazione della durezza degli acciai – ₤ 2.150,30».
Nell`inventario D del 1937 al n° 652 si legge: «Scleroscopio Shore munito di martelletto con punta di diamante, racchiuso in cassetta con i seguenti accessori: un tubo di vetro di ricambio con relativo martelletto per prova materiali teneri. Tre campioni per prova apparecchio. Una piccola chiave in bustina di cartone. – ₤ 1500» .
La terza figura è un disegno rinvenuto nello schedario del Laboratorio Tecnologico e risalente forse agli anni Trenta del Novecento che reca due nomi: il primo illeggibile (..Mancinelli ?), il secondo tal Antolini Renzo, dell’Istituto Montani. La quarta figura mostra due spaccati della parte superiore dello scleroscopio.
Riportiamo qui di seguito solo alcune parti sintetiche delle istruzioni.
«DIRECTIONS FOR OPERATING AND ADJUSTMENT.
To pick up and release the drop hammer of the Automatic Scleroscope only one bulb is pressed. This acts on the timer cam B through piston C, Fig. 35, with the result that the compensating valves are seated and unseated alternately at the proper time to utilize the pressure and suction of the hand bulb.
THE TEST PIECE should be as smooth as possible without actually having a glass finish, and the surface on which the test is to be made should be level. On filable metals, a file having not less than 64 teeth to the inch should be used. On hard steel use a smooth emery wheel and grind on the side. Cold rolled metals are plenty smooth enough.
SHEET AND FLATS must be tested in the clamping base Fig. 2. Note: always clamp securely by pressing on the lever M when the drop is made. When this is done right the sound is a should thud, when it is done wrong a hollow jingling sound gives the warning.
TOOLS AND ODD PIECES IF SMALL must be tested with the istrument on the swing arm, Fig. 51, clamped in a vise. This must be done so that there will be non hollow sound. [Vedi la quarta parte dedicata a questo strumento, N. d. R.].
THICKNESS OF SHEETS. If hard steel, must be at least 6 thousandths inch, or if soft brass 15 thousandths inch, if thinner, pile up enough pieces to get this thickness. Have them flat.
READING INSTRUMENT. The top of the drop hammer is taken as the indicator . Thus if it falls on a metal and rebounds to 65 on the scale, that metal is then 65 hard, etc.
ILLUMINATION. Light must always come from the top and should be strong enough. The glisten thus seen on the top of the hammer is the best indicator.
GETTING RANGE. To read accurately, make one hit and view the rebound from a little extra distance so that you will know where to look for the final accurate readings. Thus, it rebounds to about 50, or it may be only 10; in either case look around that figure, but rather a little below. If you look above, you will miss it.
CAUTION. Never hit the same spot twice or too near. Test on a new spot every time. Never allow hammer to drop without striking something under, it will break the glass.
TAKING CUT HAMMERS. First draw up to the top and then after releasing knurled screw R, lift off automatic head. the hammer remains on the hooks therein».
Per consultare le altre schede scrivere “Shore Mod. C” su Cerca.
Le istruzioni originali dalle quali sono state tratte le figure sono presso il Laboratorio Tecnologico della Sezione Meccanica.
Per dare una più esauriente illustrazione sull’uso dello scleroscopio in mostra al Museo MITI si è ritenuto opportuno riportare in fondo alcune figure, tratte da un opuscolo di istruzioni privo di data, anche se riguardano il modello successivo C2. Dette istruzioni, dalle quali sono state tratte le figure, sono presso il Laboratorio Tecnologico della Sezione Meccanica.
Lo strumento è esposto al Museo MITI su proposta di Fabio Panfili.
Si ringrazia il P.I. Angelo Sgammini per la preziosa collaborazione nelle ricerche.
Elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili
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 Scleroscopio Shore Mod. C.  Seconda parte.
Nell`inventario particolare del 1919 al N° 2046 si legge:
«Scleroscopio di Shore per la determinazione della durezza degli acciai – ₤ 2150,30».
Nell`inventario D del 1937 al N° 652 si legge: «Scleroscopio Shore munito di martelletto con punta di diamante, racchiuso in cassetta con i seguenti accessori: un tubo di vetro di ricambio con relativo martelletto per prova materiali teneri. Tre campioni per prova apparecchio. Una piccola chiave in bustina di cartone. – ₤ 1500».
In alto lo strumento reca la scritta: «SHORE INSTRUMENT & MFG. CO., INC. NEW YORK – USE NO OIL».
Su una targhetta in ottone posta nella parte posteriore viene ripetuta la marca dello strumento, inoltre si legge: «Pat. June 26/1910; Pat. Dec 15/1914; Pat. Sept 28/1915. N° 11437».
È stato importato dalla Soc. An. Henry Coe & Clerici Genova – Milano, come si legge sulla targhetta posta su di un lato della cassetta di custodia.
Nella cassetta vi sono gli accessori sopra elencati e le istruzioni per ordinare sia il tubo che il martelletto. Nell`odierno Laboratorio Tecnologico della Sezione Meccanica si conservano le istruzioni per l`uso dello strumento.
Per consultare le altre schede scrivere “Shore Mod. C” su Cerca.
Lo strumento è esposto al Museo MITI, su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo  di Fabio Panfili.
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Traccetto a colonna, e due calibri:  calibro 1/50; calibro 1/100.  Costruiti presso il Montani forse nel 1910.
Foto di Daniele Maiani su sfondo rosso e di Claudio Profumieri, elaborazioni di Fabio Panfili.
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Shore`s Standard Dial Recording Scleroscope. Model D-1. [Prima parte] ( Improved portable). For measuring the hardness of metals with equivalent Standard Brinell Graduations.
La matricola è N° 7812 D come si legge su una etichetta posta sulla base.
Nell`inventario D del 1937 al n° 652 si legge: «Scleroscopio Shore munito di martelletto con punta di diamante, racchiuso in cassetta con i seguenti accessori: un tubo di vetro di ricambio con relativo martelletto per prova materiali teneri. Tre campioni per prova apparecchio. Una piccola chiave in bustina di cartone. – ₤ 1500».
Non si hanno elementi certi che ci si riferisca a questo esemplare o al più antico modello C che ora è esposto al MITI.
Questo strumento è attualmente ancora in uso presso il Laboratorio Tecnologico della Sezione Meccanica.
Non rinvenibile negli inventari, è posteriore di non molti anni (sicuramente databile dopo il 1932) all`esemplare attualmente esposto al Museo MITI.
Le schede relative a quest`ultimo si possono consultare scrivendo “Shore” su Cerca.
Costruito da THE SHORE INSTRUMENTS & MFG. Co., NEW YORK U.S.A., come è scritto anche sul quadrante dove si legge ancora: «Manufactures and sole patentees of the SCLEROSCOPE TR. MK. REGISTERED. PAT. DEC. 15 . 1914 PAT. SEPT. 25 . 1915 PAT. APR. 5 . 1924. Made in U.S.A.».
L`etichetta posta sulla base reca le stesse scritte.
Il modello D-1 rispetto al precedente ha tre scale di lettura concentriche sul quadrante circolare a indice posto nella parte superiore.La scala SHORE è la più interna “(Univ. Diamond Ham.) Vs. Average Standard Brinell Values” va da 0 a 120.
La Brinell (A) “For Cast Iron, Nonferrous And All Cold Rolled Metals” è intermedia e va da 0 a 700, valore che corrisponde al 90 della Shore.
La Brinell (B) “For Steels, Copper, Aluminum, German Silver, (Thermal)” è vicina al bordo e va da 0 a 800, valore che corrisponde circa al 102 della Shore.
Inoltre vi si legge: “Note: Above 400 Br. Tungsten Carbide Ball Use Only”.
In questo strumento l`altezza a cui rimbalza il martelletto a fine prova si può leggere su un quadrante circolare. Infatti l`indice si arresta in corrispondenza del valore più alto raggiunto.
Il martelletto ha una massa di 36 g e questo permette una corsa inferiore rispetto a quella del Modello C.
Come nel modello C la scala Shore è stata ottenuta dividendo in cento parti l`altezza di rimbalzo che si ottiene dopo che il martelletto ha urtato la superficie di un pezzo di acciaio temprato contenente l`1% di carbonio.
La scala prosegue fino al valore massimo di 120 per materiali più duri come la porcellana.
Prima di eseguire la misura bisogna mettere lo strumento in orizzontale regolando le viti calanti.
Durante la prova bisogna evitare vibrazioni che possono falsare i risultati. Su un foglio posto all`interno della cassetta di custodia si legge: « SPECIAL OPERATING INSTRUCTIONS.
This Model “D” Dial Indicating Scleroscope embodies various improvements over our previous models. Correct manipulation of the knurled operating knob is essential if satisfactory results are to be obtained. Turn the knob clockwise with a brisk, sustained movement until a definite stop is reached. Release the knob and will automatically revolve counter-clockwise as the dial hand comes to rest at the correct hardness. A good rule to ascertain the rapidity with which the Scleroscope should be operated is the speed required to make at least five or six tests in ten seconds. The operating knob actuates a pawl which releases the testing hammer within the instrument. You will note that the knob may be turned gently until an initial stop is reached without releasing the hammer. You will further note that an additional pressure on the knob in the same direction will release the hammer. This additional pressure moves the knob almost imperceptibly, but it does move. This is incorrect operating technique, as momentarily hesitating at the initial stop and then applying increased pressure to release the hammer causes the pawl to scrape against the hammer as it drops. This absorbs part of the hammer`s gravitational energy as it drops, reduces its rebound, and, of course, results in low and inconsistent readings. The clockwise movement must, therefore, be brisk and firmly sustained without any hesitation whatever until a final and definite stop is reached.
THE SHORE INSTRUMENTS & MANUFACTURING CO., Inc. 90-35 Van Wyck Expressway – Jamaica, 2, N.Y.».
Bibliografia: Bulletin S-32 edito dalla ditta costruttrice.
Foto di Claudio Profumieri, consulenza del prof. Egisto Mariani che ringraziamo, elaborazioni, ricerche e testo  di Fabio Panfili.
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