Установка для определения охлаждающей способности закалочной среды

Авторы патента:

Шолом Владимир Юрьевич (RU)

Тюленев Денис Генрихович (RU)

Галяутдинов Венер Зинфарович (RU)

Шолом Андрей Владимирович (RU)

Казаков Александр Михайлович (RU)

Коршунов Андрей Андреевич (RU)

Крамер Ольга Леонидовна (RU)

Савельева Наталья Владимировна (RU)

Гизатуллин Расим Ильдарович (RU)

Абрамов Алексей Николаевич (RU)

Трофимов Андрей Сергеевич (RU)

Пузырьков Дмитрий Федорович (RU)

G01N25/20 - с помощью калориметрических измерений, например путем измерения теплоемкости или теплопроводности

C21D11/00 - Процесс контроля или регулирования термообработки (контроль или регулирование вообще G05)

Владельцы патента RU 2605883:

Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА (RU)

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов и может быть использовано в конструкции устройств для определения охлаждающей способности закалочных сред. Установка содержит основание с вертикальной стойкой, трубчатую печь, емкость с закалочной средой и с нагревателем закалочной среды, датчик теплового потока, связанный с компьютером, установленный на вертикальной стойке механизм переноса упомянутого датчика из трубчатой печи в емкость с закалочной средой и систему управления. При этом установка снабжена подвижным столом, установленным на основании, а механизм переноса датчика теплового потока выполнен в виде захвата, установленного на упомянутой стойке с возможностью вертикального перемещения по ней. Трубчатая печь и емкость с закалочной средой расположены на упомянутом столе с возможностью поочередного размещения под захватом с датчиком теплового потока при продольном перемещении стола по основанию относительно вертикальной стойки. Использование изобретения позволяет упростить конструкцию установки за счет применения плоскопараллельного переноса датчика теплового потока и одновременно повысить точность его позиционирования. 1 ил.

Установка для определения охлаждающей способности закалочной среды.

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов с целью повышения их механических свойств и может быть применено для построения реестра жидкостей по их охлаждающей способности.

Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, содержащее нагреватель и датчик теплового потока с термопарой, соединенной с измерительным прибором. Датчик теплового потока, выполненный с полостью для протока жидкости неподвижно, укреплен в нагревателе, при этом термопара расположена внутри датчика (А.с. СССР №1057557, C21D 1/56, G01N 25/00, 30.11.1983).

Указанное устройство имеет ряд недостатков:

1) при смене закалочных жидкостей все емкости и трубопроводы необходимо вычищать, прокачивая через них, например, растворитель;

2) после ряда опытов с внутренней поверхности датчика теплового потока необходимо убрать нагар;

3) не соблюдаются условия подобия по тепломассообмену в натурных и опытных процессах;

4) громоздкость и переусложненность устройства.

Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, в котором датчик теплового потока расположен неподвижно, подвижные нагреватель и емкость с закалочной средой перемещают одновременно и обеспечивают прохождение через них датчика теплового потока, снабженного термопарой, подсоединенной к измерительному прибору (патент Франции №2080270, G01N 25/00, 12.11.1971).

Недостатком аналога является необходимость для обеспечения надежного контакта спая термопары с датчиком теплового потока дополнительных приспособлений, искажающих температурное поле датчика и вызывающих систематическую погрешность. Кроме того, необходимость движения нагревателя и емкости приводит к громоздкости и сложности конструкции.

Известно устройство для определения охлаждающей способности закалочной среды, содержащее основание, шток, закрепленный на основании, емкость с закалочной средой, над которой установлен нагреватель, датчик теплового потока, в котором закреплен спай термопары, термоэлектроды которой через трубчатую ножку соединены с приборами измерения и регистрации температуры, систему пневматического перемещения датчика теплового потока (В. Люты. Закалочные среды. Справочник. Металлургия. Челябинск. 1990. 190 с. С. 48-50).

Недостатком устройства является громоздкость конструкции и переусложненность схемы. Схема может работать лишь при наличии центральной пневмосистемы или компрессора с сопутствующими аппаратами и приборами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка для контроля охлаждающей способности закалочной среды, содержащая основание с вертикальной стойкой, трубчатую печь, емкость с закалочной средой, нагреватель закалочной среды, систему автоматического контроля и управления, механизм переноса датчика теплового потока из трубчатой печи в емкость с закалочной средой, выполненный в виде тройного шарнирного параллелограмма, первый диск которого неподвижно закреплен в верхней части вертикальной стойки, а ко второму диску прикреплен датчик теплового потока с возможностью движения его в вертикальном положении по траектории в виде дуги окружности, крайние точки которой располагают в центре зоны нагрева трубчатой печи и в центре объема закалочной среды, при этом одна из осей первого диска механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена с рычагом противовеса, который используют в качестве привода механизма переноса датчика (патент РФ №2279490, C21D 11/00, G01N 25/20, 10.07.2006).

Недостатком установки является сложность конструкции, выполненной в виде тройного шарнирного параллелограмма, с противовесом в качестве привода механизма переноса, что обуславливает большое количество шарниров и подвижных частей и, как следствие, снижает жесткость системы, долговечность и точность позиционирования.

Задача изобретения - уменьшение массогабаритных показателей, упрощение конструкции за счет применения плоскопараллельного переноса.

Технический результат - повышение точности позиционирования.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается установкой для определения охлаждающей способности закалочной среды, содержащей основание с вертикальной стойкой, трубчатую печь, емкость с закалочной средой и с нагревателем закалочной среды, датчик теплового потока, связанный с компьютером, установленный на вертикальной стойке механизм переноса упомянутого датчика из трубчатой печи в емкость с закалочной средой и систему управления, согласно изобретению она снабжена подвижным столом, установленным на основании, механизм переноса датчика теплового потока выполнен в виде захвата, установленного на упомянутой стойке с возможностью вертикального перемещения по ней, при этом трубчатая печь и емкость с закалочной средой расположены на упомянутом столе с возможностью поочередного размещения под упомянутым захватом с датчиком теплового потока при продольном перемещении упомянутого стола по основанию относительно вертикальной стойки.

Плоскопараллельные движения путем передвижения в вертикальной плоскости по стойке механизма переноса датчика теплового потока, выполненного в виде захвата, и продольным перемещением подвижного стола, обеспечивают в автоматическом режиме перенос датчика теплового потока из нагревающей печи в емкость с закалочной средой за строго определенный промежуток времени.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема установки.

Установка для определения охлаждающей способности закалочной среды содержит подвижный стол 1, на котором расположены трубчатая печь 2 и емкость с закалочной средой 3, совмещенная с нагревателем закалочной среды, систему управления 4, механизм переноса датчика теплового потока, выполненный в виде захвата 5, в котором закреплен датчик теплового потока 6, с возможностью перемещения по вертикальной стойке 7. Датчик теплового потока 6 связан с персональным компьютером 8. Подвижный стол 1 установлен на основании 9.

Установка для определения охлаждающей способности закалочной среды работает следующим образом. Датчик теплового потока 6, выполненный в виде цилиндрического образца из никелевого сплава, имеющего термопару в геометрическом центре, нагревается в трубчатой печи 2 до определенной температуры, затем по команде с системы управления 4 переносится путем плоскопараллельных перемещений механизмом переноса датчика теплового потока, выполненным в виде захвата 5, по вертикальной стойке 7 и продольного движения подвижного стола 1, чтобы на месте трубчатой печи 2 оказалась емкость с закалочной средой 3, в которую погрузится датчик теплового потока 6. Персональный компьютер 8 регистрирует, обрабатывает параметры охлаждения датчика теплового потока 6 и выводит на дисплей монитора информацию: графики «температура-время» и «температура-скорость», максимальную скорость охлаждения, температуру при максимальной скорости охлаждения, скорость охлаждения при 300°C, время охлаждения до 600°C, 400°C, 200°C.

Итак, применение плоскопараллельного переноса, позволяет уменьшить массогабаритные показатели и упростить конструкцию и повысить точность позиционирования установки для контроля охлаждающей способности закалочной среды.

Установка для определения охлаждающей способности закалочной среды, содержащая основание с вертикальной стойкой, трубчатую печь, емкость с закалочной средой и с нагревателем закалочной среды, датчик теплового потока, связанный с компьютером, установленный на вертикальной стойке механизм переноса упомянутого датчика из трубчатой печи в емкость с закалочной средой и систему управления, отличающаяся тем, что она снабжена подвижным столом, установленным на основании, механизм переноса датчика теплового потока выполнен в виде захвата, установленного на упомянутой стойке с возможностью вертикального перемещения по ней, при этом трубчатая печь и емкость с закалочной средой расположены на упомянутом столе с возможностью поочередного размещения под упомянутым захватом с датчиком теплового потока при продольном перемещении упомянутого стола по основанию относительно вертикальной стойки.

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения температурной зависимости интегральной степени черноты покрытий и поверхностей твердых тел.

Способ определения коэффициентов тепло- и массопроводности пористых материалов на основе макроквантового механизма переноса субстанций (теплоты и влаги) // 2585303

Изобретение относится к технологиям сушки и термовлажностной обработки пористых проницаемых материалов, в частности к способам определения коэффициентов тепло- и массопроводности пористых материалов.

Определение теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды // 2575565

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. Заявлен способ определения теплового потока (dQ/dt), исходящего от теплонесущей текучей среды (12), которая представляет собой смесь по меньшей мере двух различных текучих сред и которая протекает через пространство (11) потока от первого положения, где она имеет первую температуру (Т1), ко второму положению, где она имеет благодаря этому тепловому потоку (dQ/dt) вторую температуру (Т2), которая ниже, чем упомянутая первая температура (Т1).

Способ определения количественного состава многокомпонентной среды (варианты) // 2535527

Изобретение относится к области исследования свойств многокомпонентных сред и может найти применение в различных отраслях промышленности, например как нефтегазовая и химическая промышленности.

Калориметр переменной температуры (варианты) // 2529664

Изобретение относится к области исследования свойств материалов с помощью калориметрических измерений и может быть использовано в калориметрах переменной температуры.

Способ определения теплоты адсорбции и теплоты смачивания поверхности и измерительная ячейка калориметра // 2524414

Изобретение относится к области исследования свойств взаимодействия поверхности с флюидами и может быть использовано для определения теплоты адсорбции и смачивания поверхности.

Способ измерения тепловых эффектов дифференциальным модуляционным сканирующим калориметром и калориметр для его осуществления // 2523760

Изобретение относится к приборам и методам исследования теплофизических свойств веществ с применением дифференциального калориметра и может найти применение при исследовании веществ и смесей веществ естественного происхождения, применяемых в пищевой и фармацевтической отраслях промышленности.

Установка для теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве // 2522665

Изобретение относится к теплофизическим испытаниям и может быть использовано при испытаниях токопроводящих материалов (ТМ). Заявлена установка для теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве, содержащая дилатометрическую систему, рабочую камеру с вакуумной средой, термопары.

Способ и устройство для измерения степени черноты // 2521131

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения радиационных характеристик поверхностей и покрытий твердых тел. Согласно заявленному способу определения степени черноты измеряют скорость изменения температуры и температуру образцов с покрытиями.

Установка для механических и теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве // 2515351

Изобретение относится к механическим и теплофизическим испытаниям и может быть использовано в процессе испытаний токопроводящих материалов. Заявлена установка для механических и теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве, содержащая рабочую вакуумную камеру с токоподводами, цанговыми зажимами для крепления образца, регистрирующую аппаратуру, нагружающий элемент, динамометр.

Способ охлаждения листового металла на участке охлаждения прокатного стана, участок охлаждения прокатного стана и устройство управления охлаждением на участке охлаждения прокатного стана // 2562565

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждению толстолистовой стали в линии прокатного стана. Для обеспечения ровности толстолистовой стали при одновременной высокой производительности прокатного стана осуществляют охлаждение листового металла (В) на участке (1) охлаждения прокатного стана с помощью множества устройств (2) подачи охладителя для охлаждения верхней стороны (О) листа и нижней стороны (U) листового металла с обеспечением посредством охлаждения заданного целевого состояния листового металла (В) в референтной точке при выходе и/или после выхода из участка (1) охлаждения, определяют подачу охладителя для первого и второго устройства (2) подачи охладителя, которые размещены противоположно относительно листового металла (В), при этом определение подачи охладителя для первого и второго устройства (2) подачи охладителя осуществляют на основе заданного подлежащего отводу теплового потока от обращенной к соответствующему устройству (2) подачи охладителя стороне (О, U) листа, причем для соответствующего подлежащего отводу теплового потока учитывают температуру, в частности, температуру (То, Tu) поверхности соответствующей стороны (О, U) листа.

Способ и устройство управления давлением в печи отжига непрерывного действия // 2553783

Изобретение относится к металлургии. Технический результат - повышение качества управления.

Способ и секция охлаждения движущейся металлической полосы посредством распыления жидкости // 2541233

Изобретение относится к способу контроля охлаждения движущейся полосы (в) в охлаждающей секции линии непрерывной обработки и к охлаждающей секции непрерывной обработки полосы.

Способ контроля и управления непрерывной термообработкой // 2518039

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения. Для предотвращения брака по механическим свойствам непрерывно отожженной металлической заготовки и обеспечения максимального выхода годного осуществляют управление непрерывной термообработкой металлических заготовок, которое включает неразрушающий непрерывный контроль получаемой в результате термообработки характеристики механических свойств, при этом в качестве контрольной характеристики используют значение удельных энергозатрат, проводят сравнение значений текущих энергозатрат со значениями энергозатрат, полученными из предварительно установленных регрессионных зависимостей механических свойств от удельных энергозатрат, обеспечивающими получение необходимых механических свойств, и регулируют режим термообработки заготовки, обеспечивая попадание величины удельных энергозатрат в интервал допустимых значений.

Способ охлаждения горячей полосы, наматываемой в рулон горячей полосы, устройство для охлаждения рулона горячей полосы, устройство управления и/или регулирования и полоса металла // 2499644

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения контролируемого равномерного охлаждения рулона горячей полосы и получения однородных свойств рулон (1) горячей полосы (2) размещают в устройстве промежуточного хранения, при этом рулон опирают и вращают (100) посредством контакта его боковой поверхности (5) с, по меньшей мере, одним элементом для охлаждения в виде ролика (3, 7).

Устройство для автоматического управления процессом нагрева жидкого металла в газовой отражательной печи // 2497957

Изобретение относится к области автоматического управления процессом нагрева жидкого металла и может быть использовано для плавления алюминиевых сплавов в газовых отражательных печах ванного типа.

Способ и установка термической обработки рельсов // 2487177

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам термической обработки железнодорожных рельсов. .

Способ и установка термической обработки рельсов // 2484148

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термической обработке железнодорожных рельсов. .

Способ автоматической диагностики и управления процессом термосиловой обработки маложестких осесимметричных деталей и устройство для его осуществления // 2466195

Установка для контроля охлаждающей способности закалочной среды // 2466194

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов и может быть применено для построения кадастра жидкостей по их охлаждающей способности. .

Способ и устройство для термической обработки стального изделия // 2614861

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке стального изделия, проката различной формы, в т.ч. листового проката, фасонного проката, в частности железнодорожных рельсов. Для равномерного распределения охлаждающей среды по площади охлаждаемой поверхности изделия проводят дифференцированное охлаждение стального изделия с прокатного и/или повторного нагрева от температуры не ниже температуры аустенизации, при этом охлаждение осуществляют охлаждающей средой, формирующейся в сопловых отверстиях пластины, установленной на выходном отверстии коллектора, путем эжектирования воды потоками газовой среды, которая из системы трубопроводов газовой среды поступает в коллектор и далее в сопловые отверстия пластины, а вода из системы трубопроводов воды поступает в сопловые отверстия пластины по каналам, выполненным в пластине с сопловыми отверстиями. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.