Установка для испытания стержневых образцов на термическую усталость Советский патент 1957 года по МПК G01N3/60 G05B19/06 

Предметом изобретения является установка для испытания на термическую усталость стержневых образцов металлов (применяемых для изготовления, например, деталей двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин) и других материалов, работающих при режиме многократных теплосмен.

Известные установки для испытания образцов различных материалов на термическую усталость, оборудованные муфельной электрической печью для нагрева испытуемых образцов, не обеспечивают автоматического осуществления цикла термической обработки в пределах заданного интервала температур.

Этот недостаток устранен в описываемой установке тем, что она снабжена механизмом, управляемым программным устройством и .предназначенным для перемещения испытуемых образцов из электрической печи в нагревательное устройство с иной температурой или в резервуар с охлаждающей средой. Механизм для перемещения испытуемых образцов выполнен в виде

лебедки, снабженной электромагнитной муфтой для включения приводного электродвигателя на период подъема испытуемого образца и электромагнитной защелкой для торможения барабана лебедки на период выдержки испытуемого образца в нагревательном устройстве или в охлаждающей среде. Программное устройство для управления механизмом перемещения испытуемых образцов выполнено в виде синхронного электродвигателя, вращающего вал с кулачковыми дисками, замыкающими контакты в электроцепи, подающей ток к электромагнитной муфте приводного электродвигателя лебедки, и в электроцепи, подающей ток к электромагнитной защелке барабана лебедки.

На чертеже изображена схема устройства установки.

Установка состоит из следующих основных конструктивных узлов: нагревательного и охлаждающего устройства; программного механизма; лебедки для перемещения испытуемого образца. Устройство для нагрева образца

1 выполнено в виде вертикальной трубчатой электропечи 2, оборудованной термопарой 3 и электронным приспоеоблением 4 для регулировки температуры.

Заданный режим работы нагревательного уетройства обеспечивается посредством амперметра 5, регулировочного автотрансформатора 6 и электромагнитного пускатСоТя 7.

Программный механизм 8 управляет работой лебедки 9, оеущеетвляюпдей перемещение испытуемых образцов из нагревательного устройства Б охлаждающую среду или в аналогичное нагревательное устройство. Конструктивно программный механизм выполнен следующим образом.

Синхронный электродвигатель 10 приводит во вращение с постоянной скоростью вал, на котором закреплены диски // и 12. Во время вращения диска 12 установленный на нем кулачек замыкает контакт /Сз, через который ток поступает на электромагнит 13, приводящий в действие защелку 14, которая освобождает барабан лебедки. При этом образец /, находящийся в электропечи 2, под действием собственной тяжести свободрю опускается в расположенное нагревательное устройство или в бак 15 с водой. Через некоторое время кулачок, установленный на диске 11, замыкает контакт Д2, включающий электродвигатель 16 лебедки, что вызывает обратное перемещение образца в электропечь. Контакт /Ci, установленный на диске лебедки, при нахождении образца в охлаждающей или нагревательной среде всегда замкнут.

Таким образом, полный цикл работы мащины состоит из суммы времени выдержки образца в электропечи и в охлаждающей или второй нагревательной среде.

Посредством набора дисков с различным количеством кулачков, а также путем изменения скорости вращения этих дисков, можно установить любую необходимую продолжительноеть цикла термоооработки. Смещением дисков относительно друг друга можно изменять продолжительность нахождения образца в той или иной среде {причем общая продолжительность цикла не из.меняется).

Так как образец перемещаетея в охлаждающую (или вторую на-, гревательную) среду под действием силы тяжести, то барабан лебедки с намотанной на него проволокой

17,На которой подвещен испытуе.мый образец, должен быть в этот момент механически отключен от электродвигателя 16 для того, чтобы не тормозить вращения барабана. Это отключение осуществляется посредством электромагнитной муфты

18,которая соединяет электродвигатель с лебедкой только во время подъема образца в нагревательное устройство.

По достижении образцом крайнего верхнего положения контакт К размыкается, электродвигатель 16 и электромагнитная муфта 18 выключаются, а положение барабана фиксируется посредством защелки 14. Для подсчета числа циклов термообработки служит импульсный электрический счетчик (не показан на чегэтеже), который подключен параллельно контактам электромагнита 13.

Предмет изобретения

I. Установка для испытания стержневых образцов на термическую усталость, оборудованная муфельной электрической печью для нагрева испытуемых образцов, о т л ичающаяся тем, что, с целью автоматического осуществления цикла термической обработки в преде- лах заданного интервала температур, она снабжена механизмом, управляемым программным устройством и предназначенным для перемещения испытуемых образцов из электрической печи в нагревательное устройство с иной температурой или в резервуар с охлаждающей средой.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что механизм для перемещения испытуемых образцов выполнен в виде лебедки, снабженной электромагнитной муфтой для включения приводного электродвигателя на период времени подъема испытуемого образца и электромагнитной защелкой для торможения барабана лебедки на период выдержки испытуемого образца в нагревательном устройстве или в охлаждающей среде.

3. Установка по пп. I и 2, отличающаяся тем, что программное устройство для управления механизмом перемещения испытуемых образцов выполнено в виде синхронного электродвигателя, вращающего вал с кулачковыми дисками, замыкающими контакты в электроцепи, подающей ток к электромагнитпой муфте приводного электродвигателя лебедки, и в электроцепи, подводящей ток к электромагнитной защелке барабана лебедки.