Установка для испытания на ползучесть Советский патент 1988 года по МПК G01N3/18 

(Л

О9

-N|

00

парогенератор 7, измерительные стержни 14, привод 50 перемещения образца, двигатель 16, винтовые валы 17, 18, гибкие тяги 36 и 37 и шпиндели 40 и 41. Привод 50 приводит во вращение парогенератор 7 и образец 38. Обра- |зец зажимается в центрах шпинделей |40 и 41 и самоустанавливается. Изме- рительные стержни 14 прижимаются к образцу и сканируют его поверхность. Образец, пройдя волный оборот, останавливается, и включается его нагрев

через кольца 3,4,5,6. При этом стержни 14 выводятся из зоны нагрева посредством двигателя 16 и валов 17 и 18. Внутрь образца поступает пар из парогенератора 7. Образец получает радиальную нагрузку. Затем нагрев отключают, включают вра1чение образца 38, вводят стержни 14 в контакт с ним и сканируют поверхность образца. Полученные данные сравнивают с первоначальными и по ним судят о ползучести. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на ползучесть полых изделий при нагреве. Цель изобретения - повышение точности за счет снижения влияния на измерения температурных деформаций элементов оснастки. В корпусе 1 размещены соосный ему нагревательный элемент 2 в виде колец 3,4, 5,6 и изоляционных колец 9,10,11,12,

1

Изобретение относится к испыта- iтельной технике, в частности к уст- ройствам для испытания на ползучесть полых изделий при нагреве.

Цель изобретения повышение точ- :ности за счет снижения влияния на измерения температурных деформацт элементов оснастки. .

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит корпус -1, раз- мещенньш в нем цилиндрический нагревательный элемент 2, выполненный :В виде соосных колец 3 - 6 причем кольцо 4 охватывает парогенератор 7 с образованием камеры 8. Между кольцами 3-6 размещены изоляционные кольца 9 - 12 со сквозными радиальными отверстиями 13, пред1шз}1ачеЮ {ы- ми для периодического ввода измерительных стержней 14, подпружиненных к корпусу 1 пружинами 15, Установка содерлшт пpIiвoд перемещения измерительных с тержней, выполне ньи в виде двигателя 16, двух валов 17 и 18, связанных с выходным валом 19 двигателя 16 посредством шестерен 20 - 22 валы шестерен 21 и 22 выполнены в винтов 23 и 24, соединенных с гайками 25 и 26, встроенными в ползуны 27 и 28, снабженные продольными пазами 29 и 30 и установленные в направляющих втулках 31 и 32, снабженных выступами 33 и 34. Двигатель 16 установлен на траверсе 35, а измерительные стержни 14 связаны с ползунами 27 и 28 посредствогм гибких тяг 36 и 37 и предназначены для измерения деформаций образца 38. Установка содержит также подшипниковьи 4

0

5

0

5

0

5

0

опорный узел 39, два шпинделя 40 и 41 с коническими голо вками, двумя дисками 42 и 43 с ответными центральными коническими впадинами 44 и

а шпиндель 41 соединен с приводом 50 перемещения образца 38, подпружиненного в осевом аправлении пружинами 51.

Установка работает следующим образом.

Включается привод 50 и приводится во вращение нижний шпиндель 41, последний передает вращательное движение диску 43, парогенератору 7, в котором находится холодньй конденсат, трубчатому образцу 38 с холодным конденсатом в полости, дискам 42 и ,

Трубчатый образец 38 и парогенератор 7 самоустанавливаются соосно с верхним и нижним шпинделями и с нагревательным элементом 2, в результате чего колебания величины радиальных зазоров между нагревательным элементом и наружной поверхностью образца 38 уменьшаются, а точность измерений сечений образца относительно корпуса 1 нагревательного элемента 2 повышается. Кварцевые измерительные стержни 14 под действием пружин 15. прижимаются к образцу 38 с двух сторон в плоскости симметрии, сканируют его поверхность и подают сигнал на регистрирующие приборы. После поворота образца 38 на угол 360 привод 50 отключается, Шпиндель 41, диск 43 парогенератора 7 и трубчатого образца 38, шпиндель 40 останавливаются. Включается двигатель 16. Получают вращательное движение ведущая шестерня 20 и находящиеся в зацеплении с ней ведомые шестерни 21 и 22, вместе с ними вращаются во втулках 31 и 32 винтовые валы 23 и 24, соединенные с гайками 25 И- 26, встроенными в ползуны 27 и 28. Так как валы 23 и 24 вращаются, а ползуны 27 и 28, имеюище продольные пазы 29 и 30, установлены в нап- . равляющих втулках 31 и 32 с выступами 33 и 34, входящими в продольные пазы 29 и 30 и препятствующими вращению, ползуны 27 и 28 со встроенными гайками 25 и 26 получают поступательное движение по винтовым валам 17 и 18. Вместе с ползунами 27 и 28 движутся гибкие тяги 36 и 37 и связанные с ними измерительные стержни 14, которые отрываются от поверхности образца 38 и выводятся из нагревательного элемента 2, после чего двигатель 16 вьжлючается. Пру- ясины 15 сжимаются. После вывода кварцевых стержней 14 из зоны нагрева включается нагревательный элемент 2, при этом кольцо 4 нагревает парогенератор 7, а кольца 3,5 и 6 нагревают трубчатый образец 38. Кольцо 4 с изоляционными кольцами 9 и 10, снабженными уплотнителями, образует изолированную нагревательную камеру 8, обеспечивающую создание в ней независимых тепловых нагрузок. В свою очередь, кольца 3,5 и 6 ограниченные изоляционными кольцами с уплотнениями, обеспечивают создание изолирован5

0

5

ных нагревательных камер по длине образца, которые позволяют регулировать тепловую нагрузку в широких

- пределах

Б результате нагрева парогенератора 7 и трубчатого образца 38 находящийся в них холодный конденсат преобразуется в паросодержащую сре0 ду высокого давления. Трубчатый

образец 38 оказывается под действием внутреннего давления пара и температуры и деформируется в радиальных направлениях. Так как испытания на ползучесть ведутся длительное время (превышающее, как правило, 1000 ч), кварцевые измерительные стержни 14, выведенные из нагревательного элемента 2, не подвергаются нагреву, не деформируются, не получают иск- ривлений, не выкрашиваются и не разрушаются. Для измерения текущих значений ползучести включается реверс двигателя 16. Получают вращение валы 17 и 18.- Гайки 25 и 26 получают поступательное движение по винтовым валам 17 и 18 Вместе с гайками перемещаются в направляющих втулках 31 и 32 ползуны 27 и 28о Гибкие, тяги 36 и 37 ослабляются, пружины 15 рас- . тягиваются, воздействуют на кварцевые измерительные стержни 14, перемещают их в отверстиях изоляционных колец, -ВВОДЯТ в нагревательный элемент 2 и прижимают к поверхности . трубчатого образца 38, после чего двигатель 16 выключается. Шестерни 20 - 22, валы 17 и 18, гайки 25 и 26, ползуны 23 и 24 останавливаются. Включается привод 50, при этом получают вращательное движение парогенератор 7 и трубчатьй образец 38. Взаимодействие узлов и деталей при повороте и вращении в нагретом состоянии соответствует характеру враще1шя трубчатого образца в холодном состояниио Кварцевые измерительные стержни 14, сохраняющие первоначальную прямолинейную форму, сканируют поверхность образца 38, После того, как образец 38 повернется на угол 36.0° , привод 50 выключается и образец 38 останавливается. Включается двигатель 16, и измерительные стержни выводятся из нагревательного элемента 2. Порядок взаимодействия деталей при останове привода 50 и вывода стержней 14 из нагревательного элемента при нагреве

0

5

0

5

0

5

соответствует порядку их взаимодейс яия в холодном состоянии.

Формула изобретени

. Установка для испытания на ползучесть трубчатых образцов внутренним давлением;, содержащая корпус, размещенные в нем цилиндрический нагревательный элемент, предназначенный для охватьшания образца, парогенератор, привод перемещения образца, узел измерения его линейных деформаций, имеющий измерительные стержни для периодического взаимодействия с образцом, и траверсу с подшипниковым опорным узлом, отличающая ся тем, что, с целью повышения точности измерения деформаций, нагревательный элемент вьшолнен в виде соосных колец, одно из которых охватьшает парогенератор размещенных между ними изоляционньк колец со сквозными радиальными отверстиями, предназначенными для периодического ввода измерительных стержней, которые подпружинены к корпусу, а установка снабжена приводом перемещения измерительных стержней, выполненным в виде двигателя, двух параллельных и установленных диаметрально противоположно относительно оси нагревательного элемента

валов, кинематически связанных с выходным валом двигателя, двух направляющих втулок и размещенных в них двух ползунов, связанных с параллельными валами посредством винтовой

передачи и с соответствую1 дими измерительными стержнями посредством гибких тяг, двумя имеющими конические головки шпинделями и двумя дисками с ответными центральными коническими впадинами, один из которых размещен на парогенераторе, а другой предназначен для установки на образце, конические головки шпинделей размещены в ответных впадинах дисков,

а привод перемещения образца подпружинен в осевом направлении.