Определение твердости HB производится на прессе Бринелля (твердомер типа ТШ) в следующем порядке. Испытываемый образец (деталь) устанавливают на столике 1 шлифованной поверхностью кверху. Поворотом маховика 2 по часовой стрелке столик прибора поднимают так, чтобы шарик 4 мог вдавиться в испытываемую поверхность. Маховик 2 вращают до упора, и нажатием кнопки включают электродвигатель 6. Двигатель перемещает коромысло и постепенно нагружает шток с закрепленным в нем шариком. Шарик под действием нагрузки 3, сообщаемой приведенным к коромыслу грузом, вдавливается в испытываемый материал. Нагрузка действует в течение определенного времени (10 … 60 с), задаваемого реле времени, после чего вал двигателя, вращаясь в обратную сторону, соответственно перемещает коромысло и снимает нагрузку. После автоматического выключения двигателя, поворачивая маховик 2 против часовой стрелки, опускают столик прибора и снимают образец.
Измерение твёрдости по Роквеллу производят на приборе Роквелла, в нижней части станции которого установлен столик 5. В верхней части станции индикатор 3, масляный регулятор 2 и шток 4, в котором устанавливается наконечник с алмазным конусом (имеющим угол при вершине 1200 и радиус закругления 0,2 мм) или стальным шариком диаметром 1,588 мм. Индикатор 3 представляет собой циферблат, на котором нанесены две шкалы (черная и красная) и имеются две стрелки – большая (указатель твердости) и маленькая – для контроля величины предварительного нагружения, сообщаемого вращением маховика 6. Столик с установленным на нем образцом для измерений поднимают вращением маховика до тех пор, пока малая стрелка не окажется против красной точки на шкале. Это означает, что наконечник вдавливается в образец под предварительной нагрузкой, равной 10 кгс.
После этого поворачивают шкалу индикатора (круг циферблата) до совпадения цифры 0 на черной шкале с большой стрелкой. Затем включают основную нагрузку, определяемую грузом 1, и после остановки стрелки считывают значение твердости по Роквеллу, представляющее собой цифру. Столик с образцом опускают, вращая маховик против часовой стрелки.
Прибор имеет привод демпферного типа, что позволяет регулировать скорость подвода индентора к испытываемому изделию и снабжен проекционной оптической системой, обеспечивающей замер диагонали отпечатка на экране отсчетно-микрометрического устройства.
Конструкция прибора обеспечивает автоматическое изменение положения объектива и наконечника перед и после нанесения отпечатка. В конструкцию прибора входят следующие основные механизмы, смонтированные внутри литого корпуса: шпиндель 16, микрометрическая головка 20, грузовой рычаг 21, грузовая подвеска 29, демпфер 33, механизм подъема 5 стола и панель 27 с электроаппаратурой.
Шпиндель и рычажная система предназначены для создания и передачи нагрузки на испытываемый образец. Шпиндель выполнен в виде трубы, помещенной в шарикоподшипниковых направляющих 17, на нижней части его закреплена поворотная каретка 7, несущая на себе испытательный наконечник 11 и объектив 9. Положение каретки регулируется упорами 6 и 12. В исходном положении каретка устанавливается в положение «объектив».
В шпиндельной трубе смонтирована проекционная часть оптической системы, предназначенной для передачи изображения отпечатка на экран микрометрической головки. Оптическая система состоит из ахроматической линзы 15, окуляра 23, зеркала 22 и объектива 9. Шпиндель соединяется с рычагом 26 подшипниками 24. Для воспроизведения на шпинделе заданной нагрузки на рычажную систему навешивают грузы с помощью грузовой подвески 29 с набором грузов 30.
Деталь устанавливают на предметный стол 8 и вращением маховика 4 поджимают ее к чехлу 10. На грузовую подвеску устанавливают необходимые грузы. Поворотом рукоятки 2 освобождается шток 32 демпфера 33, напряжение подается на магнит 25, с помощью которого каретка 7 переводится из положения «объектив» в положение «наконечник».
Шток демпфера и грузовая подвеска с грузом опускаются вниз. Начинается приложение нагрузки – внедрение наконечника в испытуемое изделие. При полном приложении нагрузки замыкаются контакты 31 и сигнал поступает на реле времени для отсчета времени выдержки. По окончании времени выдержки, о чем свидетельствует сигнальная лампочка 14, нагрузка снимается. Затем выключается осветитель 28, микропереключатель 3 размыкается, отключает магнит 25 и каретка под действием пружины 13 поворачивается в положение «объектив». Отпечаток проецируется через оптическую проекционную систему на экран микрометрической головки. Диагонали отпечатка измеряют по шкалам 18 и 19 в двух взаимно перпендикулярным направлениях и по таблицам определяют твердость в единицах HV. Пределы измерения твердости 8 HV – 2000 HV.