Установка для определения твердости при высоких температурах

Установка для определения твердости при высоких температурах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к устройствам для измерения твердости при высоких температурах. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения статической и динамической твердости, расширение эксплуатационных возможностей за счет проведения измерений на образцах и на изделиях в труднодоступных местах, автоматизация испытаний за счет автоматического перемещения образца. Поставленные цели достигаются тем, что нагружающие узлы установки вьшолнены в виде цилиндров с электромагнитами, сердечниками которых являются подпружиненные бойки, позволяюпц е производить ударное внедрение индентора одновременно в испытуемый материал и в эталонный образец. Установка снабжена магнитными фиксаторами, позволяющими установить ее непосредственно на изделие в труднодоступных местах, и приводом перемещения эталонного образца после очередного испытания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л О) СП со 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 6 О1 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ1-1ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (2i ) 4236567/25-28 (22) 27.04.87 (46) 23.12.88. Бюл. У 47 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э.Дзержинского (72) И,А.Пермитин, А.И,Корман и Г.А.Бологов (53) 620.178,2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 759904> кл. G Ql N 3/42, 1980.

Борздыка А.M. Методы горячих механических испытаний материалов:-М.:

Металлургиздат, 1962, с.438. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ (57) Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к устройствам для измерения твердости при высоких температурах. Целью изобретения является расширение функ„„SU„„34465 4 А1 циональных воэможностей за счет из» мерения статической и динамической твердости, расширение эксплуатационных возможностей за счет проведения измерений на образцах и на изделиях в труднодоступных местах, автоматизация испытаний эа счет автоматического перемещения образца. Поставленные цели достигаются тем, что нагружающие узлы установки выполнены s виде цилиндров с электромагнитами, сердечниками которых являются подпружиненные бойки, позволяющие производить ударное внедрение индентора одновременно в испытуемый материал и в эталонный образец. Установка снабжена магнитными фиксаторами, позволяющими установить ее непосредственно на изделие в труднодоступных местах, н приводом перемещения эталонного образца после очередного испытания, 2 s.n. ф-лы, 2 ил.

1446534

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к устройствам для измерения твердос ти при высоких температурах.

Цель изобретения - расширение

5 функциональных возможностей за счет измерения как статической, так и динамической твердости, расширение экс.плуатационных возможностей эа счет проведения измерений на образцах и непосредственно на изделиях и обьек тах в труднодоступных местах, автоматизация испытаний за счет автоматического перемещения эталонного образ- 1g ца.

На фнг.1 схематично изображена установка, общий внд, в разрезе; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l.

Установка содержит два идентичных 20 нагружающих узла 1 и 2, каждый из которых включает в себя полый цилиндрический корпус 3 с размещенной в нем электромагнитной катушкой 4, сердечник"боек 5 с тарельчатой опорой 6 > на 25 которой установлена пружина 7 с несущим диском 8, вынесенным за пределы корпуса 3, ударник 9, пружину 10, шаровой индентор 11, теплозащитный цилиндрический насадок .12 для эталонно- 30

ro образца на подставке 13 с датчиками. 14 температуры, нагревательное устройство, выполненное в виде газовых горелок 15, закрепленных на корпусах 3 нагружающих узлов 1 и 2 над подставкой 13, газовые горелки 16, предназначенные для нагрева изделия, установленные в стаканах 17, закрепленных на-корпусах 3 нагружающнх узлов 1 и 2. В стаканах 17 размещены 40 пружины 18, взаимодействующие с горелками 16 и поджимающие дисковые опоры 19 горелок 16 к верхним торцам направляющих втулок 20. Горелки 16 снабжены сопловыми насадками 21, расположенными выше горелочных отверстий 22, Механизм перемещения нагружающих узлов, выполнен в виде электродвигателя 23 с ведущйм валом 24, на котором установлена фрикционная сое- . 50 динительная муфта, состоящая из полумуфты 25, связанной с ней полумуфтой 26, соединенной с винтовым валом 27, размещенным в резьбовой втулке 28 несущей стойки 29. На полумуфтах 25 и 26 выполнены электрические . контакты 30, 31 и 32, 33, попарно закрепленные на полумуфтах. Электродвигатель 23 закреплен на верхней траверсе 34 нагружающих узлов 1 и 2, нижняя траверса 35 которых телескопически соединена втулками 36 с направляющими 37 несущей стойки 29, закрепленными в основании 38. Винтовой механизм перемещения образцов выполнен в виде толкателей 39, размещенных в направляющих втулках 40, соединенных под углом 90О с рычагами 41, снабженными втулками 42, размещенными на ва" ликах 43 винтовых захватов 44, установленных в гайках 45, Втулки 40 толкателей 39 и гайки 45 винтовых захватов 44 закреплены на кронштейнах 46, жестко связанных с нижней траверсой 35, На основании 38 несущей стойки 29 закреплены пружины 47, соединенные шарнирами 48 с магнитными фиксаторами 49, устанавливаемые на поверхность изделия 50 (например, барабана котла), датчики 51 температуры.

На диски 8 накладываются грузы.

В исходном положении магнитные фиксаторы 49 через шарниры 48 и пружины 47 прижимают основание 38 несущей стойки 29 к поверхности а барабана 50. Горелочные отверстия 22 газовых горелок 16 выставлены на заданное расстояние h от поверхности а барабана 50. Электродвигатель 23 катушки 4 электромагнитов отключен от источника напряжения, Электрические контакты на фрикционной муфте попарно замкнуты:30 — с 32, 31 — с 33.

Пружины 7 нагружающих узлов 1 и 2 растянуты. Бойки 5 соприкасаются с ударниками 9. Пружины 10 обеспечивают поджатие эталонных образцов к шаровым инденторам 11. Датчики 14 температуры прижаты к эталонным образцам, датчики 51 температуры прижаты к поверхности а барабана 50 в зонах нагрева I u II. Нагревательное устройство выключено, Установка работает следующим обраэом.

Включается нагревательное устройство — газовые горелки 15, нагревающие эталонные образцы факелами б, и газовые горелки 16 с помощью которых производится локальный нагрев в зонах I u II поверхности а барабана 50 факелами в. При достижении заданной температуры, например, соответствую" щей рабочей температуре пароводяной среды в барабане в пределах 300-350 С, контролируемой датчиками 14 на эталонном образце н датчиками 51 на повременно останавливается связанная с ним ведомая полумуфта 26 и закрепленные на ней электрические контакты 32 и 33. Но так как ведущий вал 24 электродвигателя 23 продолжает вращательное движение, полумуфта 25 такде продолжает вращение, преодолевает силу сцепления с ведомой полумуфтой 26 и проскальзывает по поверхности сцепления, В результате поворота и проскальзывания полумуфты 25 относительно полумуфты 26 электрические контакты 30 и 31 на полумуфте 25 размыкаются с контактами 32 и 33 на полумуфте 25. IIpH разомкнутых контактах 30, 32 и 31, 33 разрываются цепи электропитания, отключаются электродвигатель 23 и катушки электромагнитов 4 нагружающих узлов 1 и 2. При отключении электродвигателя 23 ведущий вал 24 останавливается. При отключении катушек 4 в результате отсутствия электромагнитных сил, взаимодействующих с бойками 5 и удерживающих бойки в крайнем верхнем положении, освобождаются сжатые пружины 7.

Под действием сил упругости пружин 7 бойки 5 опускаются вниз и наносят удар по ударникам 9. Ударники 9 передают действие удара бойков на эталонные образцы 13, шаровые инденторы 11 и на поверхность а барабана 50. В результате удара происходит внедрение шаровых инденторов 11 одновременно в тело эталонных образцов 13 и в тело изделия 50. После нанесения ударов нагружающими узлами 1 и 2 отключается нагревательное устройство и включается реверс электродвигателя 23, ведущий вал 24 получает вращательное движение в обратном направлении. Полумуфта 25, проскальзывая в момент трогания относительно полумуфты 26, поворачивает свои контакты 30 и 31, которые замыкаются с контактами 32 и 33 на полумуфте 25, при этом цепь электропитания замыкается. Включаются катушки 4 электромагнитов и в результате появления электромагнитных сил бойки 5 отводятся в крайнее верхнее положение для нанесения удара.

В результате вращательного движения ведущего вала 24 электродвигателя 23, фрикционной муфты и винтового валика 27, получающего одновременно поступательное движение в резьбовой втулке 28 относительно несущей стойки 29, перемещаются вверх нижняя тра3 1446534 4 верхности а барабана 50 в зонах нагрева I и II, включаются катушки электромагнитов 4 нагружающих узлов 1 и 2 и электродвигатель 23 привода нагружающего узла. При включении катушек 4

5 электромагнитов бойки 5 перемещаются в осевом направлении вверх и отрываются от ударников 9, при этом сжимаются пружины 7 и между бойками 5 и ударниками 9 образуются зазоры, в результате чего бойки 5 подготовлены для нанесения удара по ударникам 9.

При включении электродвигателя 23 получают вращательное движение ведущий вал 24, фрикционная муфта с ведущей и ведомой полумуфтами 25 и 26 и закрепленные на них замкнутые электрические контакты 30 и 32, 31 и 33, винтовой вал 27, Так как электродви- 20 гатель 23 закреплен на верхней траверсе 34 вместе с нагружающими узлами 1 и 2, которые нижней траверсой 35 через втулки 36 телескопически соединены с направляющими 3/, препятствую- 25 щими повороту траверс относительно несущей стойки 29, вращательное движение винтового вала 27 преобразуется в поступательное движение винтового вала 27 в резьбовой втулке 28 вниз, 30 одновременно получают поступательное движение по направляющим 37 несущей стойки 29 связанная с ним фрикционная муфта, ведущий вал 24, электродвигатель 23, верхняя траверса 34 с закреп- 35 ленными на ней нагружающими узлами 1 и 2 и нижняя траверса 35, При движении нагружающих узлов l и 2 к поверхности а изделия 50 перемещаются вниз газовые горелки 16 и соприкасаются 40 горелочными отверстиями 22 с поверхностью а. В результате соприкосновения горелок 16 с поверхностью изделия и поджатия горелок к поверхности изделия пружинами 18, размещенными в 45 стаканах 17 на нагружающих узлах 1 и 2, выход пламени из горелочных отверстий 22 прекращается, а процесс нагрева и поддержания заданной температуры в зонах I u II обеспечивает- 50 ся факелом пламени из сопловых насадков 21.

Движение нагружающих узлов 1 и 2 вниз продолжается до плотного сопри1 косновения шаРовых инденторов 11 с 55 поверхностью а, при этом винтовой вал 27 в результате возрастания крутящего момента останавливается. Одно1446534 8

3. Установка по пп.3 и 2, о т л и мещения образцов предназначен для чающая ся тем, что, сцелью взаимодействия с эталонным образцом, автоматизации испытаний, привод пере"

Фаа. 2

Составитель И,Ходатаева

Техред Л. Олийнык Корректор М.Демчик

Редактор Л.Зайцева

Заказ 6742/49 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с