Установка для испытания образцов на термоусталость

Установка для испытания образцов на термоусталость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повьшение производительности испытаний путем одновременного воздействия на несколько образцов и приближение условий испытаний к эксплуатационшда путем введения в газовый поток агрессивных реагентов. Установка содержит основание 1 с силовозбудителем,. активный захват 3 с грузом 7, пассивный захват 8 в виде плиты с конусообразными отверстиями 9 для размеще ния образцов 5. Средстве подачи холодного газа к образцам 5 выполнено в виде штуцеров 16 и 17, установленto го fS

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) (51) 4 (31.М 3/60

1 1 °.ь (1 ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3886411/25-28 (22) 19.04.85 (46) 07.03.87. Бюл. )) 9 (71) Запорожский машиностроительный институт им . В.Я.Чубаря (72) E.Ï.Ïîêîèàðåíêî, А.Г.Андриенко, .Д.Коваль, И,ИД1опов, А.Я.Нецик, В.Н.Трусков, Ю.П.Кичаев, В.В.Крипак, А.П.Комиссаров и С.И.Просветов (53) 620.172.251(088.8) (56) Установка для испытания металлов на термическую усталость в условиях механического нагружения при воздействии агрессивной среды, Заводская лаборатория, 1972, N 5, с. 612-613.

Авторское свидетельство СССР

У 183992, кл. G 01 N 3/60, 1965. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПИТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ТЕРМОУСТАЛОСТБ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повьннение производительности испытаний путем одновременного воздействия на несколько образцов и приближение условий испытаний к эксплуатационным путем введения в газовый поток агрессивных реагентов. Установка содержит основание 1 с силовозбудителем,. активный захват 3 с грузом 7, пассивный захват 8 в виде плиты с коиусо0 образными отверстиями 9 для размещения образцов 5. Средства подачи холодного газа к образцам 5 выполнено .!в виде штуцеров 16 и 17 установлен1295301 ных на каретке 11 на одинаковом расстоянии Г от камеры 12 сгорания и по разные стороны от нее. При включении камеры 12 сгорания, в которую поступает агрессивный водный реагент, . на электромагниты 2 подают переменное напряжение, образец 5 нагревается снаружи и подвергается знакопеременному механическому нагружению, Одновременно в полость образца 5 подается охлаждающий сжатый воздух с агрессивным водным реагентом. В стенке образца 5 возникает градиент .температур, который регистрируется

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов на термоусталость.

Цель изобретения - повьппение про- 5

-иэводительности испытания путем одновременного изменения температуры нескольких образцов и приближение условий испытания к условиям эксплуатации лопаток газовых турбин путем одновременного. воздействия механических и термических нагрузок и агрессивного реагента на наружную и внутреннюю поверхность трубчатых образцов.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка содержит основание 1 с закрепленным на нем силовозбудителем, выполненным, например, в виде нескольких пар электромагнитов 2, электрически связанных с источником (не показан) питания. Между электромагнитами 2 размещен активный захват

3, выполненный в виде зажимов иэ магнитного материала, закрепляемьгх на одной из захватных головок 4 полых цилиндрических образцов 5 (показан только первый образец).К актив- -30 ному захвату 3 на гибкой тяге 6 подвешен груз 7. Пассивный захват 8 закреплен на основании 1 и выполнен в виде плиты со сквозными конусообразными отверстиями 9, предназначен. 35 ными для размещения в них захватных термопарами 21 и 22 и вызывает термические напряжения. При перемещении каретки на расстояние, равное расстоянию между отверстиями 9, сопло 13 располагается напротив второго,образца 5 и нагревает его,а штуцер 16 останавливается у предварительно нагретого образца и охлаждает его.

После охлаждения нагретого образца

5 электромагниты 2 отключаются. После нагрева последнего в ряду образца 5 каретка 11 перемещается в противоположную сторону, а охлаждение осуществляется штуцером 17. э.п. ф-лы, 1 ил. головок 10 образцов. Центры сквозных отверстий 9 в захвате 8 лежат на прямой, перпендикулярной оси захватов 3 и 8, Каретка 11 установлена на основании 1 с воэможностью перемещения в направлении, перпендику,лярном оси захватов 3 и 8, и вдоль ряда образцов. В середине каретки 11 закреплено средство подачи горячего газа к образцам, выполненное B виде камеры 12 сгорания с реактивным соплом 13 н встроенной форсункой 14, соединенной с источником 15 агрессивной среды, Для средства подачи холодного газа к образцам выполнены в виде штуцеров 16 и 17, установленных на каретке 11 на одинаковом расстоянии 1 от камеры 12 сгорания н по разные стороны от нее. Расстояние между центрами соседних сквозных отверстий 9 также равно 1. Крьппка 18, выполненная в виде короба, герметично закреплена на пассивном захвате 8,а дополнительная форсунка

19 размещена между крышкой 18 и поверхностью захвата 8 и соединена с дополнительным источником 20 агрессивной среды, В полости образца размещена термопара 21, регистрирующая температуру на его внутренней поверхности, а снаружи образца установ. лена подвижная термопара 22, соединенная с сервомотором 23 и предназначенная для измерения температуры в любой точке наружной поверхност образца, Активный захват 3 может

3 129530 быть связан с механически 1 вибратором 24.

Установка работает следующим образом, Захватные головки 10 испытуемых образцов устанавливают в сквозных конусообразных отверстиях 9, а на захватные головки 4 устанавливают активные захваты 3. В полости образцов устанавливают термопары 21, а 1О на их наружной поверхности — подвижные термопары 22. На пассивном захвате 8 герметично закрепляют крышку

18. Перемещая каретку 11 вдоль ряда образцов, подводят сопло 13 камеры 12 сгорания к первому образцу 5, Включают камеру 12 сгорания, в которую подают агрессивный водный реагент от источника 15 агрессивной среды, а на электромагниты 2 подают 20 переменное напряжение, в результате чего образец 5 нагревается и подвергается знакопеременному механическому нагружению и статическому иагружению под действием груза 7, Одновременно включают дополнительную форсунку 19, подающую сжатый воздух с агрессивным водным реагентом от дополнительного источника 20 агрессивной среды в полости образцов. В 30 результате нагрева наружной поверхности образца 5 и охлаждения его полости в его стенке возникает градиент температуры, который регистрируется термопарами 21 и 22 и является причиной возникновения термических напряжений. По истечении заданного времени каретка ll перемещается на расстояние 1, в результате чего сопло 13 располагается напротив второго 40 образца (не показан) и нагревает его.

Одновременно штуцер 16 останавливается напротив предварительного нагретого первого образца 5, на наружную поверхность которого подается холодный гаэ, После охлаждения пер-. вого образца 5 электромагниты 2, связанные с активным захватом 3 этого образца, отключаются, В то время завершается нагрев второго образ- 50 ца, и каретка перемещается к следующему образцу, а второй образец охлаждается штуцером 16. После нагре- ва последнего образца каретка 11 перемещается в противоположную сторону, а охлаждение осуществляется уже штуцером 17. В результате одновременного -нагрева одного образца и охлаждения другого значительно повышается производительность испытания, Воздействие горячего газа с водным агрессивным реагентом »а наружную поверхность образцов и воздействие этого же реагента на внутреннюю полость образцов с одновременным механическим нагружением приближает условия испытания к условиям эксплуатации деталей оборудования, например полых лопаток газовых турбин.

В процессе испытания регистрируют количество циклов, необходимых для разрушения образцов и по ним судят о термостойкости испытуемого материала, Формула и э обретения

1. Установка для испытания образцов на термоусталость, содержащая основание, захваты для крепления образца, каретку, установленную на основании с воэможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси захватов, средство подачи горячего газа к образцам, закрепленное в середине каретки, и два средства подачи холодного газа к образцам, закрепленные на каретке на.одинаковом расстоянии от средства подачи горячего газа по разные стороны от него, о т л и ч а ю щ а я с л тем, что, с целью повышения производительности испытания и приближения его условий к условиям эксплуатации лопаток газовых турбин, один из захватов выполнен в виде плиты со сквозными отверстиями, центры которых лежат на прямой, перпендикулярной оси захватов, а расстояние между центрами соседних отверстий равно расстоянию между средствами подачи горячего и холодного газа, другой захват выполнен в виде набора зажимов по числу отверстий, а установка снабжена крьппкой в виде короба, герметично закрепленного на плите, средством подачи холодного rasa в полость короба и силовоэбудителем, связанным с зажимами.

2, Установка по п. 1, о т л и— чающая с я тем, что она снабжена источниками агрессивной среды и сообщенными с ними форсунками,установленными на средствах подачи газа,