Установка для испытания на усталость в коррозионно-абразивных средах Советский патент 1992 года по МПК G01N17/00 G01N3/56 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении выносливости стали и других металлов с защитными покрытиями и без них в коррозионно-абразивных средах.

Известны испытательные машины, состоящие из барабанов со шпинделями для крепления образца, который помещают в камеру для подвода коррозионной среды.Изгибающий момент на вращающийся образец подается рычажным устройством. Известна установка для коррозионно-усталостных испытаний, содержащая горизонтальное основание, установленные на нем средства

крепления образца, цилиндрическую камеру для среды, устанавливаемую на образце в процессе испытаний, герметизирующие камеру уплотнения, силовозбудитель и средства отвода и подвода среды, соединенные с камерой.

Недостатком известных конструкций является невозможность проведения корро- - зионно-усталостных испытаний в коррози- онно-абразивной среде.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой установке является машина для исследования механических свойств материалов, содержащая станину.

VJ VI VJ

О

сл о

привод для вращения испытуемого образца, устройство для его закрепления, устройство для циклического нагружения образца. Машина снабжена рабочей камерой и устройство для подвода коррозионно-абразив- ной среды в рабочую камеру.

В известной конструкции не обеспечивается воспроизведение условий испытаний, приближенных к условиям эксплуатации обсадных колонн бурильных скважин.

Целью изобретения является приближение условий испытаний к условиям эксплуатации обсадных колонн бурильных скважин.

Указанная цель достигается тем, что в установке для испытания на усталость в коррозионно-абразивных.средах, содержащей основание, размещенные на нем захваты образцов, цилиндрическую герметичную камеру длл размещения образца, средство нагружения образца циклическим изгибом, средство с соплом для равномерного смачивания образца жидкой агрессивной средой, средства воздействия на образец абразивной средой и регистрирующую аппаратуру, средство воздействия на образец абразива выполнено в виде герметичной эластичной оболочки, закрепленной в полости камеры на ее торцах и предназначенной для схватывания образца и заполнения ее абразивом, средство с соплом для равномерного смачивания образца размещено в области оболочки, а установка снабжена источником давления, сообщенным с полостью между стенками камеры и оболочкой.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая установка отличается наличием средства воздействия на образец абразивной средой, выполненного в виде герметичной эластичной оболочки, закрепленной в полости камеры на ее торцах и заполненной абразивом, средством с соплом для равномерного смачивания образца, размещенным в области оболочки, и источником давления, сообщенным с полостью между стенками камеры и оболочкой. Таким образом, заявляемая установка соответствует критерию новизна.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой установки; на фиг.2 - разрез установки по А-А.

Установка содержит размещенные на горизонтальном основании (не показано) захваты образца 1, выполненные в виде шпинделей 2 и 3, которые установлены на

основании посредством шарниров 4 и 5. Для нагружения образце 1 имеется средство нагружения циклическим изгибом, включающее электродвигатель 6 со счетчиком циклов 8, связанный через эластичную муф0 ту 7 со шпинделем 2, и рычажную систему 9 с грузом 10, обеспечивающую изгибающий момент на образце 1. Установка содержит цилиндрическую герметичную камеру 11с манжетными уплотнениями 12, неподвиж5 ную по отношению к образцу 1. Внутри камеры 11 на ее торцах прикреплена герметичная эластичная оболочка 13, разделяющая камеру на две полости: первую I с абразивом 14 и вторую II, охватывающую

0 первую, с фиксированным давлением. Необходимое давление подводится от внешнего источника сжатого воздуха, например, с помощью распределительного крана 20 и манометра 15. В корпусе камеры 11 имеют5 ся отверстия для подачи коррозионной среды к образцу 1 через вентиль 16 и вставляемую трубку 17 от резервуара (не показан). Отверстия 16 служат для отвода среды в ванну 19 и дальше в замкнутую

0 систему подачи среды (не показана).

Установка работает следующим образом.

Образец 1 вручную вставляют в камеру 11 и закрепляют в шпинделях 2 и 3. В часть

5 I камеры 11 через кран 20 подается давление до необходимого уровня, который контролируется по показаниям манометра 15. При этом под давлением воздуха эластичная оболочка 13 прижимает абразив 14 к

0 поверхности образца 1. Затем открывают вентиль 16 и подают коррозионную среду к поверхности образца 1, Дальше включают электродвигатель 6 и нагружают образец 1 с помощью рычажной системы 9 и груза 10.

5 В процессе испытаний счетчиком 8 фиксируют количество циклов нагружения. Таким образом, образец испытывается в условиях совместного действия коррозионной среды, циклического нагружения и абразивного из0 нашивания поверхности.

Использование заявляемого изобретения позволяет определить выносливость об- разцов металлов без покрытий и с защитными и износостойкими покрытиями

5 в коррозионно-абразивных средах при раз- личных удельных нагрузках на поверхность образца.

Формула изобретения Установка для испытания на усталость в коррозионно-абразивных средах, содержащая основание, установленную на основании цилиндрическую герметичную камеру для размещения образца, средство нагру- жения образца циклическим изгибом, захваты образца, установленные вдоль оси камеры и ее торцов, средство с соплом для равномерного смачивания образцов жидкой агрессивной средой, средство воздействия на образец абразивной средой и регистрирующую аппаратуру, отличающаяся тем, что, с целью приближения условий испытаний к условиям эксплуата0

ции обсадных колонн бурильных скважин, средство воздействия на образец абразивной средой выполнено в виде герметичной эластичной оболочки, закрепленной в полости камеры на ее торцах и предназначенной для схватывания образца и заполнение ее полости обраэивом, сопло средства для равномерного схватывания образца размещено в полости оболочки, а установка снабжена источником давления, сообщенным с полостью между камерой и оболочкой.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении выносливости стали и других металлов с защитными покрытиями и без них в коррозионно-абразивных средах. Цель изобретения - приближение условий испытаний к условиям эксплуатации обсадных колонн бурильных скважин. Установка для испытания на усталость в коррозионно- абразивных средах содержит основание, размещенные на нем захваты образца, цилиндрическую герметичную камеру для размещения образца, средство нагружения образца циклическим изгибом, средство с соплом для равномерного смачивания образца жидкой агрессивной средой, средство воздействия на образец абразивной средой и регистрирующую аппаратуру. Новым в установке является то, что средство воздействия на образец абразива выполнено в виде герметичной эластичной оболочки, закрепленной в полости камеры на ее торцах и предназначенной для схватывания образца и заполнения ее абразивом, средство с соплом для равномерного смачивания образца размещено в области оболочки, а установка снабжена источником давления, сообщенным с полостью между стенками камеры и оболочкой. 2 ил. Ё

//

I t-

.&&&Ґ A

. . rh.fi. .У

e..;

СжаЩ%К, -% tt

$ $ бО/пбод ёащмоЈфер1/ д)( / .... У|-I Г, ГЈл .$/&

, - Ј/ -

Jr«S ГЧГfl 6 -«-

-$ JҐ i. -«ь-ч

f:

1

/

/9