Установка для испытания огнеупоров на ползучесть Советский патент 1986 года по МПК C04B35/00 

Изобретение относится к огнеупорной промьппленности, а именно к испытанию огнеупоров на ползучесть. Цель изобретения - повьппение точности испытаний и расширение функциональных возможностей- установки. На фиг, 1 изображена предложенная установка, общий вид; на фиг.2 схема действия рьиажно-весовой системы нагружения. Установка (фиг. 1) содержит станину 1, на которой установлена печь нагрева, состоящая из вакуумной камеры 2 с системой откачки и устрой ствами для подачи и спуска инертног газа, вольфрамовых нагревателей 3, теплозащитных экранов 4 и автоматической системы 5 питания печи. Испы тываемьй образец 6 расположен между верхним 7 и нижним 8 нагружающими пуансонами. Нагрузка на образец 6 создается рычажно весовой системой .нагружёния, состоящей из основного груза 9 весом Р , основного рычага 10, его порной призмы 11, толкателя 12 и дополнительного Г-образного рычага 13 с дополнительньм грузом 1 весом Рд. Дополнительньй груз 14 можно перемещать вдоль верхнего пле ча дополнительного рычага 13, а его положение фиксируют болтом 15 (размер С, , фиг, 1 и 2). Нижнее плечо дополнительного рычага 13 выполнено телескопическим и снабжено ролтиком 16 и регулировочной муфтой l7 для регулирования длкны этого плеча (фиг. 1). При этом ролик 16 упирает ся в несущее груз 9 плечо основного рычага 10. Собственный вес .обоих плеч допол нительного рычага 13 уравновешен противовесами 18, Регулировка длины.плеча дополнительного рычага 13, несущего -ролкк 16, производится с целью установления размера Е (фиг. 1 и 2), отгределя.ющего исходную точку контакта ролика 16с осносным рычагом 10. Эта регулировка производится с помощью муфты 17 и линейки, нанесенной на о новной рычаг 10. Основной рычфг 10 снабжен,, также уровнем 19 для установки с помощью муфты 20 толкателя 12 исходного горизонтального положения основного рычага 10. 6 Угловая кулиса 21 служит для устаовки определенного исходного угла аклона (фиг. 1 и 2) плеча дополнительного рычага 13, несущего дополительньй груз 14. Опорная призма 22 служит осью доолнительного рычага 13 и расположена в опоре 23 регулируемой высоты. ри этом положение опорной призмы определяется размером &j , устанавлиающим разность положения по высоте осей основного 10 и дополнительного 13 рычагов (фиг, 1 и 2). I Упорный винт 24 (фиг. 1) предназначен для разгрузки образца 6 при нагреве и после испытания, а также для поддержания рычажно-весовой системы нагрзжения при установке образца 6 и других работах. Держатель 25 предназначен для фиксации нерабочего положения дополнительного рычага 13 (при его повороте по часовой стрелке). Система измерения деформации включает закрепленную на нижнем.пуансоне 8 нижнюю траверсу 26, измерительные стержни 27, верхнюю траверсу 28 и индуктивный датчик 29 перемещения. Двухсильфонные устройства 30 и 31 исклюЧают влияние разности давлений внутри и вне вакуумной камеры 2 на результаты испытаний. Установка работает следующим образом. Перед испытанием подготавливают рьгчажно-весовую систему нагружения, исходя из заданной величины напряжений 6 в образце 6, его диаметра D и высоты Н, а также величины коэффициента деформационного уплотнения Ку , равного отношению относительного изменения объема образца к кго относительной деформации. При этом необходимо установить величину веса основного груза 9, величины й( , С Cj, а также угол а , определянлцие геометрию рычажно-весовой системы нагружения в исходном положении. В основу определения упомянутых величин положена следующая зависимость, .полученная из условия постоянства величины б , в образце 6 в 55 ходе его деформации и соответствующих ей поворота основного рычага 10 на угол /5 и дополнительного рычага 13 на уголJ (фиг. 2):

CO,(jo+ S-Pol5

uH/H(l-kv)

t,

e,

где tg/Jj,-, tg Уд -2;(углыр,,иу,

показаны на фиг. 2),

L, длина плеча основного рычага 10, несущего груз 9,

ь„ длина плеча основного рычага 10, передающего нагрузку на толкатель 12,

Ц расстояние по горизонтали от оси основного рычага 10 до оси дополнительного рычага 1 3 Числитель этого выражения отражает пр;ирост прикладываемой к образцу силы при повороте, рычажно-весовой системы нагружения, определяемом деформацией образца, а знаменатель кинетику увеличения поперечного сечения образца в ходе его деформации. Условие постоянства величины напряжений б в образце 6 вьшолняется за счет того, что при деформации образца 6 (фиг. 2).на величину йН нижний пуансон 8 и толкатель 12 пере мещаются вверх, основной рычаг 10 поворачивается по стрелке А, на угол 1 , а дополнительный рычаг 13

стрелке Ag - на угол J (фиг. 2)

по

При этом дополнительньй груз 14 из исходного положения I поворачивается в положение II, показанное пунктиром (фиг. 2). Вследствие этого крутящий момент, создаваемьй грузом 14, увеличивается от исходной величины М,

PJ. а2(фиг.2

РО- а,, до величины N Это увеличение в сочетании с определенным изменением геометрии рычажной системы нагружения и приводит к

5;n(o6otyl-g,;n(o + fo+y (Pd - p

t,

соп

1-uH/H

соответствующему возрастанию нагрузки на образец 6. Вследствие этого на напряжения в образце 6 остаются постоянными, несмотря на возрастание его поперечного сечения. Достигается зто при соответствующей установке всех регулируемых величин, определянщих геометрию рычажно-весовой системы- нагружения (размеры L, Lg, L, угол «о ) .

Регулировку рычажно-весовой системы производят следующим образом. После установки образца 6 между пуансонами 7 и 8 при снятом грузе Р с помощью муфты 19 устанавливают горизонтальное положение основного рычага 10.

Затем последовательно устанавливают подобранные по таблицам размеры Е , Ej , , и угол й(.(, , а также подготавливают необходимую величину груза Рд. Таким образом геометрия рычажно-весовой системы и величина основного груза 9 оказьшаются полностью соответствующими заданному режиму испытания. После этого закрепляют дополнительный рычаг 13 в держателе 25. После нагрева образца до рабочей температуры производят корректировку основного рычага 10, подпирают его упорным винтом 24, подвешивают основной груз 9, устанавливают дополнительный рычаг 13 в рабочее положение и, освободив упорньй винт 24, подают нагрузку на образец.

J/

28

Ро

//А///

Фиг.2

УСТАЬЮВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОГНЕУПОРОВ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ, содержащая станину, печь нагрева, нагружающие пуансоны, систему измерения деформации и рычажно-весовую систему нагрзгжения в виде основного рычага с грузом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний и расширения функциональных возможностей установки, рычажно-весовая система нагружения дополнительно снабжена Г-образным рычагом с дополнительным грузом.на одном и роликом на другом плече, опирающимся на основной рычаг, соединение плеч выполнено с помощью угловой кулиски, соосной точке опоры дополнительного рычага, при этом опора дополнительного рычага и его плеi чо, несущее ролик, снабжены резьбо(Л выми муфтами для регулировки их длины.