Установка для испытания материалов на эрозионную стойкость при соударении с частицами Советский патент 1988 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытаниям материалов на эрозионный износ при высокоскоростном соударении с частицами жидкостей или твердых тел в контролируемых по составу и разрежению средах.

Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет обес лечения стабильных условий испытаний

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит вакуумируемую испытательную барокамеру , внутри которой размещен ротор 2 с закреплен- ным на нем образцом 3 материала. Ва куумирование испытательной барокамеры 1 осуществляется через штуцер 4„ В установку входит генератор 5, например , жидких частиц, линия 6 паде- ния которых пересекает путь движения образца 3. Генератор 5 частиц размещен в дополнительной барокамере 7, связанной с полостью испытательной барокамеры Г с помощью электроуправ- ляемого затвора 8, состоящего, например, из электромеханического преобразователя 9 и управляемой им заслонки 10,, Установка снабжена датчиком 11 момента пролета частиц, уста- новленным перед затвором 8 и формирователем 12 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом затвора 8, закрытого в исходном состоянии, I

Затвор 8 расположен на линии 6 падения частиц и выполнен с возможностью пропуска их в испытательную барокамеру. Вращение ротора осзпцест- вляется С5,помощью привода 13, От- качка дополнительной барокамеры 7 происходит через герметично перекрываемый штуцер 14, Для доступа в испы- тательи то барокамеру 1 и дополнительную барокамеру 7 предназначены люки, герметизируемые соответственно с помощью крьшек 15 и 16, Расстояние 17 между плоскостью вращения образца 3 и уровнем, перекрываемым затвором 8, задается минимально возможным, чтобы при работе установки обеспечивалось соответственно наименьшее время полета частиц в испытательной барокамере.

При этом условии при значениях ва- куума в испытательной барокамере 1 более высоких, чем уровень давления насьш1енных паров жидкости, обеспечивается меньшая потеря массы жидкими

частицами при проведении с ними испытаний ,

Установка работает следующим образом.

При проведении испытаний с жидкими частицами предварительно для создания необходимого разрежения из испытательной барокамеры 1 через ее штуцер 4 откачиваются воздух и пары жидкости. Причем откачка может быть произведена до величины вакуума, превышающей уровень давления насъщен ных паров жидкости, используемой для образования частиц, KpoMfe того, чере штуцер 14 создается вакуум в дополнительной барокамере 7, величина которого задается ниже уровня давления насьш ;енньгх паров жидкости, используемой для создания частиц. После откачки дополнительной барокамеры 7 штуцер 14 перекрывается. Этим обеспечивается нормальный режим каплеобразо- вания. Затем с помощью привода 13 ротор 2 с образцом 3 материала разгоняется до заданной скорости вращения и включается в работу генератор 5, создающий последовательность .свободно падающих частиц. Каждой частице, пролетающей мимо датчика 11 момента пролета частиц, соответствует импульс, который снимается с выхода датчика 11 и подается на формирователь 12 импульсов. Расширенный по длительности импульс поступает далее на электромеханический преобразователь 9 затвора 8, открывающий заслонку 10 на время, достаточное для пролета частицы в испытательную барокамеру 1, При попадании в испытательную барокамеру 1 с более глубоким вакуумом, чем уровень Давления насыщенных паров жидкости, частица начинает испаряться.Однако из- за малости расстояния 17 между уровнем, перекрываемым затвором 8, и зоной взаимодействия с образцом 3 частица не успевает терять свою массу сверх предельно допустимой величины и соударяется с образцом 3 в жидкой фазе.

Таким образом, процесс соударения принципиально осуществляется при большей скорости вращения образца, достигнутой за счет большей разреженности среды в испытательной барокамере. Место установки датчика 11 определяется быстродействием затвора 8 и зависит от инерционных свойств его

электромеханического преобразователя 9 и заслонки 10 и выбирается таким, чтобы открьшание затвора 8 происходило с некоторым опережением момента подлета к нему частицы.

Необходимое время вьщержки затвора 8 в открытом состоянии для пропуска частиц задается формированием 12 импульсов.

При проведении испытаний с твердыми частицами устройство работает аналогичным образом. При этом ваку- умирование испытательной барокамеры 1 и дополнительной барокамеры 7 и перепад давлений в них на обрайова- ние частиц влияния не оказывают.

Образование твердых частиц и подачу их обеспечивает генератор 5 частиц.

5

0

Формула изобретения

Установка для испытания материалов на эрозионную стойкость при соударении с частицами, содержащая ваку- умируемую испытательную барокамеру, размещенный внутри нее ротор для разгона закрепляемого на нем образца материала и генератор частиц, от-, личающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет создания стабильных условий испытаний, она снабжена дополнительной барокамерой, в которой размещен генератор частиц, сообщенной поср.ед- ством установленного напротив генератора электроуправляемого затвора с испытательной барокамерой, установленным между генератором частиц и затвором датчиком момента пролета частиц и соединенным с ним формирователем импульсов, связанным с управляющим входом затвора.

Изобретение относится к установкам для испытания материалов на эрозионный износ при высокоскоростном соударении с твердыми и жидкими частицами в разреженной или другой контролируемой по составу и давлению среде. Целью изобретения является повышение точности результатов испытаний за счет обеспечения стабильности условий испытаний. Испытательная барокамера 1 и дополнительная барокамера 7,в которой размещен генератор 5 частиц, сообщены между собой через электроуправляемьй затвор 8. Частица, пролетая от генератора 5 к затвору 8,минует датчик 11 момента пролета чрстицы, который через формирователь 12 импульсов связан с затвором 8, и обеспечивает его открывание на короткий промежуток времени, необходимый для пролета частицы. Незначительное время, на которое открьшается затвор 8, и малое расстояние перемещения частицы в испытательной барокамере 1, где может быть создан высокий вакуум, обеспечивают поддержание постоянными разрежение окружающей среды и условия соударения частицы с образцом 3 даже при использовании жидких частиц. 1 ил. S (Л 4 г гд