Способ испытания стержневых образцов металлов на термическую усталость и устройство для его осуществления

Способ испытания стержневых образцов металлов на термическую усталость и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Мв 107885 . Класс 42k, 20оа

СССР

1

1 ъ r

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. А. Платонов и А. А. Копылов

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ОБРАЗЦОВ МЕТ -АЛОВ

ИА ТЕРМИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Заявлено 21 января 1957 г, за Кв.=б5024 в 1io.".. тет по яс,:агя наобрстек,!: и открытий при Совете Министров СССР

Предметом изобретения является способ и устройство для испытания одновременно нескольких стержневых образцов различных металлов или сплавов на термическую усталость при переменном тепловом режиме.

Известные способы испытания металлов на термическую усталость, основанные на линейном расширении образцов при их нагревании в муфельной электропечи и одновременном нагружении растягивающим усилием, имеют тот недостаток, что не обеспечивают выявления поведения исследуемого металла или сплава под воздействием только температурных напряжений.

Этот недостаток устранен в описываемом способе и устройстве тем, что нагретые до заданной температуры образцы охлаждают в потоке подаваемого во внутреннюю полость печи воздуха до нижнего предела заданной температуры, после чего снова включают электропечь, повторяя цикл испытания до момента разрушения образцов.

Особенность конструкции описываемого устройства заключается в том, что нагружающее приспособление выполнено в виде плунжера, воздействующего на нижний конец испытуемого образца и перемещаемого в вертикальном направлении силовым клином, вдвигаемым нагружающим клином с устанавливаемым на нем сменным грузом и снабженным на нижнем конце карандашом или диаграммным пером для записи па вращаемом диаграммном барабане диаграммы удлинения и сжатия испытуемого образца. Основание муфельной электропечи соединено полой колонкой с устройством для подачи во внутреннюю полость печи охлаждающего потока воздуха.

На чертеже изображено устройство в продольном разрезе.

Способ состоит в том, что образцы металлов и сплавов, подвергаемые испытанию на термическую усталость, помещают в муфельпую

¹ 107885 электрическую печь в вертикальном положении и в процессе нагрева до верхнего предела заданной температуры подвергают растяжению под воздействием прилагаемой растягивающей нагрузки, после чего электропечь выключают и нагретые до заданной температуры образцы охлаждают в печи в потоке подаваемого во внутреннюю полость печи воздуха до нижнего предела заданной температуры; после охлаждения образцов цикл испытания повторяют до момента разрушения образцов.

Устройство для осуществления способа состоит из основания 1, на котором закреплена полая колонка 2; на верхнем конце колонки закреплен стакан 3, который скреплен с фланцами 4 и б восемью штангами б и гайками 7. В верхнем и нижнем фланцах имеются соосные отверстия для вертикальной установки испытуемых образцов, закрепляемых сверху гайками 8, а снизу плунжерами 9. В сквозное отверстие в каждом плунжере входит силовой клин 10, подпираемый нагружающим клином 11 с грузом 12, осаживающим нагружающий клин до соприкосновения с хвостовиком силового клина. На конце каждого нагружающего клина посредством плоской пружины 13 и винта 14 закреплено диаграммное перо И. Нагружающий клин проходит через отверстие в обойме 1б, скрепленной винтами с образующей нижнего фланца; в обойме имеется винт

17, регулирующий положение хвостовика силового клина.

На основании 1 закреплены восемь шпилек 18, на которые посажены диаграммные барабаны 19, образующей которых касаются диаграммные перья 1б; барабаны приводятся во вращательное движение приводом от моторчика Уоррена с редуктором (на чертеже не показано).

Между верхним и нижним фланцами устройства расположена муфельная электропечь сопротивления 20, в которую устанавливают восемь образцов 21 испытуемых металлов и сплавов.

На нижнем конце полой колонки 2 закреплен штуцер 22 для шланга

28, подающего сжатый воздух из компрессора через полость колонки в стакан 8 и радиальные отверстия 24 в стакане и в электропечи на испытуемые образцы; подаваемый сжатый воздух охлаждает образцы и выходит через радиальные отверстия 2б корпуса электропечи в атмосферу.

Устройство работает на заданном режиме автоматически посредством разработанной для этой цели управляющей и регулирующей аппаратуры.

Предмет изобретения

1. Способ испытания стержневых образцов металлов на термическую усталость, основанный на линейном расширении образцов при их нагревании в муфельной электропечи и одновременном нагружении растягивающим усилием, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью выявления поведения исследуемого металла или сплава под воздействием только температурных напряжений, нагретые до заданной температуры образцы охлаждают в потоке подаваемого во внутреннюю полость печи воздуха до нижнего предела заданной температуры, после чего снова включают электропечь, повторяя цикл испытания до момента разрушения образцов, 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, состоящее из муфельной электрической печи для нагрева ряда вертикально установленных в ней образцов и нагружающего устройства для нагружения образцов растягивающим усилием в процессе испытания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что нагружающее устройство выполнено в виде плунжера, воздействующего на нижний конец испытуемого образца и перемещаемого в вертикальном направлении силовым клином, вдвигаемым нагружающим клином с устанавливаемым на нем сменным грузом и снабженным на № 107885 нижнем конце карандашом для записи на вращаемом диаграммном барабане диаграммы удлинения и сжатия испытуемого образца.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускоренного охлаждения образцов в процессе испытания, основание муфельной электрической печи соединено полой колонкой с устройством для подачи вс внутреннюю полость печи охлаждающего потока воздуха.