Устройство для испытания образцов на термоусталость

Устройство для испытания образцов на термоусталость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ, содержащее основание, установленный на нем цилиндрический корпус, захват для крепления испытуемого образца, источник теплоносителя, задатчик пульсации температур, установленный внутри корпуса с возможностью вращения относительно оси последнего, и систему охлаждения, соединенную с задатчиком пульсации температур, отличающееся тем, что, с целью приближения условий испытания к условиям эксплуатации труб теплообменных аппаратов , задатчик пульсации температур выполнен в виде стакана с двойными стенками, на внутренней стенке которого выполнены по крайней мере две сквозные осесимметричные винтовые щели , в дне стакана вьтолнено сквозное осевое отверстие, предназначенное для пропускания через него образца, а устройство снабжено установленной внутри стакана втулкой, предназначен (Л ной для охватьшания образца с зазором , который сообщен с источником С теплоносителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) д11 4 С 01 N 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3747439/25-28 (22) 24.02.84 (46) 23.11.85 ° Бюл. 11- 43 (72) А.В.Судаков и А.А.Пароменский (53) 620.171.32(088.8) (56) Туляков Г.А. Термическая усталость в теплоэнергетике. М.: Машиностроение, 1978, с. 58.

Авторское свидетельство СССР

11 879399, кл. G 01 N 3/60, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯОБРАЗЦОВ НА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ, содержащее основание, установленный на нем цилиндрический корпус, захват для крепления испытуемого образца, источник теплоносителя, задатчик пульсации температур, установленный внутри корпуса с возможностью вращения относительно оси последнего, и систему охлаждения, соединенную с задатчиком пульсации температур, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью приближения условий испытания к условиям эксплуатации труб теплообменных аппаратов, задатчик пульсации температур выполнен в виде стакана с двойными стенками,.на внутренней стенке которого выполнены по крайней мере две сквозные осесимметричные винтовые щели, в дне стакана выполнено сквозное осевое отверстие, предназначенное для пропускания через него образца, а устройство снабжено установленной внутри стакана втулкой, предназначенной для охватывания образца с зазором, который сообщен с источником теплоносителя.

1 11935

Изобретение относится к испыта тельной технике, в частности к устройствам для испытания образцов на термоусталость при воздействии хладагента на горячую поверхность материала образца.

Цель изобретения — приближение условий испытания к условиям эксплуатации труб теплообменных аппаратов.

На фиг.! изображена схема предла- 10 гаемого устройства; на фиг.2 — развертка внутренней стенки стакана с выполненными в ней сквозными щелями.

Устройство содержит основание 1 с установленным на нем раэьемным 15 корпусом 2 и захватом 3 для крепления испытуемого полого образца 4, рабочая "часть которого размещена в корпусе 2. Внутри корпуса 2 размещен задатчик пульсации температуры, вы- 20 полненный в виде стакана 5 с двойными стенками, образующими полость 6.

Стакан 5 установлен соосно оси захвата 3 и концентрично образцу 4..Вращение стакана 5 обеспечивается при- 25 водом 7. На внутренней стенке стакана 5 выполнены по крайней мере две сквозные осесимметричные винтовые щели 8 и 9, 30

Вследствие циклического локального воздействия хладагента на горячий образец 4 и смыва хладагента с образца 4 в последнем возникают переменные термические напряжения, которые накладываются на статическое напряжение от внутреннего давления. Регулируя скорость вращения стакана 5, измеряют частоту создаваемых переменных термических напряжений.

Количество заливаемого в полость

6 хлад аген та больше е го расхода через щели 8 и 9, что обеспечивает его стабильную подачу на испытуемый образец 4. Излишек хладагента свободно переливается через наружную стенку стакана 5 в полость 18 слива и через трубку 20 удаляется в дренаж. Горячий теплоноситель и хладагент, омывающие поверхность образца 4, стекают в полость 19 слива и через трубку 21 также удаляются в дренаж.

Система (не показана охлаждения через трубку 10 соединена с полостью

6 стакана 5. Источник (не показан) горячего теплоносителя через трубку

11 соединен с одним концом полого образца 4, другой конец которого через трубку 12 соединен с дренажной системой 1не показана). Втулка

13, предназначенная для охватывания образца 4 с зазором, установлена внутри стакана 5 концентрично его внутренней поверхности так, чтобы его нижний край не перекрывал щелей

8 и 9, и через трубку 14 соединена с другим источником (не показан горячего теплоносителя, подаваемогб в зазор 15. Уплотнения )6 и 17, установленные на внутренней поверхности корпуса 2 и взаимодействующие с верхним и нижним краями наружной поверхности стакана 5, образуют верхнюю и нижнюю полости 18 и 19 слива горячего теплоносителя и хладагента.

Полости 18 и 19 слива через трубки

20 и 21 соответственно соединены с соответствующими дренажными системами (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

23 2

Испытуемый полый образец 4 устанавливают одним концом в корпусе 2 внутри втулки 13, а свободный конец закрепляют в захвате 3, Герметиэируют корпус 2 с помощью уплотнений

22 и 23. Через трубку 1) под давлением подают горячий теплоноситель в полый образец 4, который равномерно разогревается до заданной температуры и испытывает статическое растягивающее напряжение проп орционально давлению теплоносителя. Включают привод 7 вращения стакана 5, и одновременно через трубку 10 подают хладагент, например воду, в полость

6 вращающегося стакана 5. Под действием силы тяжести хладагент выбрасывается через щели 8 и 9 и омывает наружную поверхность образца в определенной последовательности, обусловленной винтовой траекторией щелей 8 и 9 и их взаимным расположением.

Вследствие этого образец 4 охлаждается и в нем создается сложное напряженное состояние. В процессе испытания через трубку 14 на поверхность образца 4, находящуюся во втулке 13, подают горячий теплоноситель, смывающий с поверхности образца 4 хладагент, но не раэогревающий хладагент, находящийся в полости 6 стакана 5.

1193523

Составитель В.i ðèíåíêî

Редактор П.Коссей ТехредИ.Пароцай Корректор Е.Рошко

Заказ 7307/44 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В процессе испытаний благодаря разъемности корпуса определяют начало зарождения трещины в образце и по количеству теплосмен до появления трещины судят о термической усталости материала.