Установка для определения твердости при высоких температурах

 

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

Установка для определения твердости при высоких температурах Установка для определения твердости при высоких температурах Установка для определения твердости при высоких температурах Установка для определения твердости при высоких температурах Установка для определения твердости при высоких температурах 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к измерениям микротвердости при повышенных температурах

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к приборам для измерения твердости при повьшенных температурах

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения температуры хрупкости стали

Изобретение относится к испытательной технике

Изобретение относится к измерениям механических свойств материалов , а именно к измерениям твердости поверхностных слоев

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а именно к способам определения критической температуры хрупкости

Изобретение относится к определению механических свойств материалов, а именно к определению твердости металлов в условиях зоны резания

Изобретение относится к контролю твердости металла на стационарном твердомере и может быть использовано для многократного контроля твердости образцов металла при заданной установившейся отрицательной температуре, например, для косвенной оценки критической температуры хрупкости (КТХ) с использованием температурных зависимостей твердости, полученных на образце металла, достаточном для измерения твердости, в случаях, когда невозможно определить КТХ по результатам испытаний на ударный изгиб из-за отсутствия достаточного количества металла для изготовления образцов. Твердомер содержит корпус, предметный стол с возможностью вращения и вертикального перемещения, индентор с системой перемещений и систему нагружения образца. Твердомер снабжен системой охлаждения и регулирования температуры образца, состоящей из сосуда Дьюара с жидким азотом, подводящего и отводящего шлангов, связанных с предметным столом, который выполнен в виде камеры с теплоизолирующим корпусом и размещенной внутри нее кюветы со спиртом для образца. Корпус камеры снабжен датчиком температуры, подводящий шланг соединен с сосудом Дьюара через регулировочный кран, а на отводящем шланге расположены манометр и дублирующий кран. Технический результат: возможность многократного измерения твердости на одном образце металла при заданной установившейся отрицательной температуре. 3 ил.

Изобретение относится к области испытания физико-механических свойств металлов и может применяться для определения температуры хладноломкости конструкционных низколегированных сталей трубопроводов. Сущность: определяют механические характеристики стали при различных температурах, строят график зависимости механических характеристик от температуры, определяют температуру хладноломкости с помощью графика. Испытания выполняют непосредственно на контролируемой конструкции. В качестве механической характеристики измеряют твердость поверхности конструкции и рассчитывают дисперсию твердости. Определяют температуру, соответствующую полуторакратному приращению дисперсии твердости относительно дисперсии, определенной для значений твердости, измеренных при комнатной температуре. Технический результат: определение температуры хладноломкости стали без разрушения конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области исследования механических свойств материалов. Сущность: осуществляют нагрев поверхности образца и наносят резцом царапину на нагретую поверхность образца. В процессе царапания измеряют горизонтальную и вертикальную составляющие силы сопротивления разрушению нагретого образца резцом. При этом в процессе нагрева осуществляют измерения температуры образца в зоне нагрева и контакта резца с поверхностью образца и при необходимости регулируют температуру нагрева. Устройство для определения профиля прочности материалов содержит платформу для размещения по меньшей мере одного образца и измерительный блок, содержащий резец для нанесения царапины на поверхность образца, источник тепла для нагрева образца и средство для измерения температуры образца в зоне нагрева и контакта резца с поверхностью образца. Платформа для размещения образцов и измерительный блок выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга. Технический результат: повышение точности и эффективности определения механических свойств материалов за счет обеспечения возможности определения профиля прочности материала методом царапания при повышенных температурах исследуемого материала. 2 н. и 35 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Наверх