МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОНСОЛЬНО ЗАКРЕПЛЕННЫХ ОБРАЗЦОВ МЕТАЛЛА НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Советский патент 1949 года по МПК G01N3/32 

Предметом изобретения является машина для одновременного испытания изгибом на усталость (выносливость) двух консольно закрепленных стержней, приводимых во вращение и нагреваемых в электропечи.

Уже известны машины для одновременного испытания двух консольно закрепленных образцов на усталость при их вращении. Известно также применение разъемной муфельной электропечи для нагрева испытуемых образцов и автоматического терморегулятора с датчиком в виде термопары или контактного гальванометра для испытания металлов на усталость повторно переменным изгибом при высоких температурах.

Отличие предлагаемой машины от известных машин подобного рода заключается в том, что в ней применено устройство, осуществляющее подачу охлажденного масла на цанговые зажимы для крепления испытуемых образцов, а также на подшипники вала машины и на подшипники подвесок для грузов, изгибающих испытуемый образец.

Такое устройство машины обеспечивает отвод тепла от вращающегося вала и цанговых зажимов и дает возможность поддерживать постоянную степень нагрева образца в его опасном сечении.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид машины с предлагаемой системой охлаждения, на фиг. 2 - образец, применяемый при испытании.

На чугунной станине 1 машины установлены подшипники 2, в которых помещается вал вращаемый приводом от электродвигателя. Концы вала снабжены цангами 4 для зажима испытуемых образцов 5, закрепляемых в требуемом положении гайками 6, навинчиваемыми на вал.

На свободные концы испытуемых образцов надеты подвески 7, смонтированные на подшипниках. На подвески надеваются пружины 8, которые служат демпфером для грузов 9, подвешиваемых к пружинам.

Машина устанавливается на фундаменте 10, покоящемся на резиновых амортизаторах.

Нагревательное устройство представляют собой две электропечи 11 с разъемным муфелем. В момент разрушения испытуемого образца печь под тяжестью груза раскрывается, и образец выдвигается. Каждая печь снабжена термопарой для замера температуры поверхности рабочей части образца.

Автоматическая регулировка температурных режимов в процессе испытания осуществляется электронным терморегулятором 12.

Охлаждающее устройство в виде маслосистемы предназначено для обеспечения стабильности температуры нагнетаемого масла и, следовательно, постоянной величины теплоотдачи нагретого образца.

Охлаждающая маслосистема состоит из фильтра 13, масляного насоса 14, двух кожухов с распылителями 15, отстойников 16 и системы трубопроводов с кранами, регулирующими подачу масла и его прохождение через отстойники при отводе масла от цанговых зажимов.

Масло нагнетается насосом из бака через фильтр в распылители, откуда поступает на поверхность зажимных гаек и во внутреннюю полость цанг; при повороте вала масло выбрасывается на стенки кожуха и стекает в отстойники, где оно охлаждается при помощи змеевиков с циркулирующей водой. Часть масла одновременно поступает по гибкому шлангу в корпуса подшипников подвесок для грузов.

Из отстойников масло по общему маслопроводу стекает вниз в бак. Подачу масла через отстойники можно регулировать при помощи крана. Часть масла, не попавшая в отстойники, стекает непосредственно в бак.

В фильтр маслонасоса вставлен датчик термометра 17, посредством которого осуществляется контроль за температурой нагнетаемого масла.

Определение предела усталости (выносливости) испытуемого образца производится по обычному методу. Напряжение при пределе выносливости подсчитывается для принятой формы круглого гладкого образца (фиг. 2) по формуле:

где:

M - изгибающий момент в опасном сечении образца в кг/мм²;

W - момент сопротивления в опасном сечении образца в мм³;

Р - сила (нагрузка, приложенная к образцу, в кг;

- расстояние or точки приложения силы до опасного сечения образца в мм;

d - диаметр опасного сечения образца в мм.

1. Машина для испытания консольно закрепленных образцов металла на усталость при высоких температурах с применением разъемной муфельной электропечи для нагрева образцов и автоматического терморегулятора дли поддержания температурных режимов испытания, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулировки нагрева испытуемых образцов в их опасном сечении и отвода тепла от вращающихся частей машины, последняя снабжена устройством, осуществляющим одновременно смазку и охлаждение трущихся частей машины.

2. Форма выполнения машины но п. 1, отличающаяся тем, что ее устройство для осуществления одновременной смазки и охлаждения трущихся частей машины выполнено в виде системы труб с отстойником и снабжено змеевиками с циркулирующей в них водой, предназначенными для охлаждения до требуемой температуры масла, подаваемого нагнетательным насосом к подшипникам вала и подвесок для грузов, а также через распылители к цанговым зажимам.