Установка для испытания образцов на термостойкость (ее варианты) Советский патент 1982 года по МПК G01N3/60 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ТЕРМОСТОЙКОСТЬ (ЕЕ ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов на термостойкость. Известна установка для испытания образцов на термостойкость, содержащая печь, ванну с хладагентом и приспособление для принудительного перемещения испытуемого образца из печи в ванну 1. Недостатком установки является низкая точность испытаний. Наиболее близка к изобретению по техническои суцСности и достигаемому результату , установка для испытания образцов на термостойкость, содержащая теплоизоляционную камеру с рабочим каналом в виде замкнутого контура, размещенные в канале захваты для крепления испытуемого образца, вспомогательные каналы с регулирующими заслонками, устройство для регулирования температуры в канале, вентилятор и привод вращения, на валу которого установлен вентилятор 2. Недостатком установки является ее сложность, обусловленная наличием вспомогательных каналов и большим количеством регулирующих заслонок. Цель изобретения - упрощение конструкции установки. Указанная цель в первом варианте достигается тем, что в установке для испытания образцов на термостойкость, содержащей теплоизоляционную камеру с рабочим каналом в виде замкнутого контура, размещенные в нем захваты для крепления испытуемого образца, устройство для создания температуры в канале, вентилятор и привод вращения, на валу которого установлен вентилятор, последний выполнен в виде двух ступиц и установленных на них крыльчаток, имеющих противоположные углы загиба лопастей , ступицы установлены свободно на валу привода и на их , обращенных друг к другу, выполнены пазы, а установка снабжена промежуточной втулкой, .размещенной на валу привода межму ступицами с помощью шлицевого соединения с возможностью продольного перемещения, на торцах которой выполнены выступы для взаимодействия с пазами ступиц, и устройством для продольного перемещения втулки. Указанная цель во втором варианте достигается тем, что в установке для испытания .образцов на термостойкость, содержащей теплоизоляционную камеру с рабочим каналом в виде замкнутого контура, размещенные в канале захваты для крепления испытуемого образца, устройство для регулирования температуры в канале, вентилятор и привод вращения, на валу которого установлен вентилятор, последний выполнен в виде ступицы с установленной на ней крыльчаткой, лопасти которой установлены с возможностью поворота вокруг своей оси, ступица установлена на валу привода с возможностью продольного перемещения, на поверхности вала выполнены криволинейные пазы, траектория которых выбрана из условия обеспечения задаваемого угла поворота лопастей, а установка снабжена поводками по числу лопастей, установленными в криволинейных пазах и жестко связанными с хвостовиками лопастей, и устройством для продольного перемещения ступицы. На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки в первом варианте выполнения; на фиг. 2 - схема вентилятора установки во втором варианте выполнения. Установка в первом варианте содержит теплоизоляционную камеру I с рабочим каналом 2, выполненным в виде замкнутого контура, в котором размещены захваты 3 и 4 для крепления испытуемого трубчатого образца 5 и устройство 6 для регулирования заданной температуры в канале 2. состоящее из ряда нагревателей (на чертеже не показаны) и/или охладителей (на чертеже не показаны) с блоком 7 управления, который связан с программным устройством 8. На трубчатом образце 5 закреплены термопары 9, связанные с регистрирующим прибором 10, а один конец образца 5 соединен с источником 11 давления рабочей среды. На корпусе камеры 1 установлен привод 12 вращения, выполненный, например, в виде электродвигателя, на валу 13 которого установлен вентилятор, выполненный в виде двух крыльчаток 14 и 15, которые установлены на соответствующих ступицах 16 и 17 и имеют противоположные углы загиба лопастей. Ступицы 16 и 17 установлены свободно на валу 13 привода 12 вращения и на их торцах, обращенных друг к другу, выполнены пазы (на чертеже не показаны). На валу 13 установлена также промежуточная втулка 18, которая размещена между ступицами 16 и 17 с помощью шлицевого соединения 19 с возможностью продольного перемещения. На торцах втулки 18 выполиены выступы (на чертеже не показаны) для взаимодействия с пазами ступиц 16 и 17. На камере 1 установлено устройство для продольного перемещения втулки 18, состоящее, например, из реверсивного электродвигателя 20, вал 21 которого выполнен в виде винта взаимодействующей с ним.гайки 22 и поводка 23, соединенного со втулкой 18. Участки вала 13 и вала 21, входящие в корпус камеры 1, герметизированы с помощью сальников 24-27. Электродвигатель привода 12 вращения и реверсивный электродвигатель 20 устройства для продольного перемещения соединены с программным устройством 8 и блоком 7 управления. Устройство во втором варианте содержит теплоизоляционную камеру 1 с рабочим каналом 2, выполненным в виде замкнутого контура, в котором размещены захваты 3 и 4 для крепления испытуемого трубчатого образца 5 и устройство 6 для регулирования заданной температуры в канале 2, состоящее из ряда нагревателей (на чертеже не показаны) и охладителей (на чертеже не показаны) с блоком 7 управления, который связан с программным устройством 8. На трубчатом образце 5 закреплены термопары 9, связанные с регистрирующим прибором 10, а один конец образца 5 соединен с источником И давления рабочей среды. На корпусе камеры 1 установлен привод 12 вращения, выполненный, например, в виде электродвигателя, на валу 13 которого установлен вентилятор, выполненный в виде ступицы 28 с установленной на ней -крыльчаткой 29, лопасти которой установлены с возможностью поворота вокруг своей оси. Ступица 28 установлена на валу 13 привода 12 вращения с возможностью продольного перемещения. На поверхности вала 13 выполнены криволинейные пазы 30, траектория которых выбрана „з условия обеспечения задаваемого угла поворота лопастей крыльчатки 29. Поводки 31, число которых равно числу лопастей крыльчатки 29, выполнены в виде пластин, один конец каждой из которых жестко связан с хвостовиком соответствующей лопасти крыльчатки 29, а другой конец с установленным на нем роликом 32 размещен в криволинейном пазу 30. Устройство для продольного перемещения ступицы 28 состоит из реверсивного электродвигателя 20, 2 которого выполнен в виде винта, взаимодействующего с гайкой 22 и рычагом 33, один конец которого соединен с гайкой 22, а другой размещен в кольцевой выточке 34 ступицы 28. Установка в первом варианте работает следующим образом, Трубчатый образец 5, подлежащий испытанию, с установленными на нем термопарами 9, закрепляют в захватах 3 и 4 и подсоединяют к нему источник 11 давления рабочей среды. Включают программное устройство 8, которое через блок 7 управления подключает устройство 6 для регулирования заданной температуры в канале 2, нагревающее или охлаждающее образец 5 в соответствии с заданной программой, после чего программное устройство 8 включает привод 12 вращения и реверсивный электродвигатель 20 устройства продольного перемещения втулки 18, в результате чего гайка 22, перемещаясь вдоль вала 21, соединяет поочередно втулку 18 то со ступицей 16, то со ступицей 17, передавая им вращение от вала 13, с длительностью взаимодействия между втулкой 18 и ступицей 16 или 17 согласно программе испытания. Вследствие попеременного взаимодействия ступиц 16 и 17 со втулкой 18 и противоположного угла загиба лопастей крыльчаток 14 и 15 поток горячего воздуха обтекает образец 5 то с одного его конца, то с другого, обеспечивая тем самым равномерный нагрев по его длине. После достижения образцом 5 заданной температуры включают источник 11 давления рабочей среды, нагружают образец 5 и, изменяя температуру в соответствии с программой испытаний, доводят его до разрущения и по количеству теплосмен до разрущения судят о его термостойкости. Установка во втором варианте работает следующим образом. Трубчатый образец 5, подлежащий испытанию, с установленными на нем термопарами 9 закрепляют в захватах 3 и 4 и подсоединяют к нему источник 11 давления рабочей среды. Включают программное устройство 8, которое через блок 7 управления подключает устройство 6 для регулирования заданной температуры в канале 2, нагревающее или охлаждающее образец 5 в соответствии с заданной программой, после чего программное устройство 8 включает привод 12 вращения и реверсииный электродвигатель 20 устройства для продольного перемещения ступицы 28, в результате чего гайка 22, перемещаясь вдоль вала 21 то в одну, то в другую сторону через рычаг 33 перемещает ступицу 28. Ступица 28 передвигает ролики 32 вдоль криволинейных пазов 30, в результате чего лопасти крыльчатки 29 через поводки 31 поворачиваются .на заданный угол, который обеспечивает при крайнем положении гайки 22 противоположное первоначальному направление потока воздуха, вследствие чего обтекание образца горячим воздухом происходит то с одного его конца, то с другого, создавая тем самым равномерный нагрев по его длине. После достиженин образцом 5 заданной температуры включают источник 11 давления рабочей среды, нагружают образец 5 и, изменяя температуру в соответствии с программой испытаний, доводят его до разрущения и по количеству теплосмен до разрущения судят о его термостойкости. Предлагаемая установка обладает простотой конструкции вследствие отсутствия вспомогательных каналов и регулирующих заслонок, а также обеспечивает равномерный нагрев образца по его длине. Формула изобретения 1. Установка для испытания образцов на термостойкость, содержащая теплоизоляционную камеру с рабочим каналом в виде замкнутого контура, размещенные в канале захваты для крепления испытуемого образца, устройство для регулирования температуры в канале, вентилятор и привод вращения, на валу которого установлен вентилятор, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции установки, вентилятор выполнен в виде двух ступиц и установленных на них крыльчаток, имеющих противоположные углы загиба лопастей, ступицы установлены свободно на валу привода и на их торцах, обращенных друг к другу, выполнены пазы, а установка снабжена промежуточной втулкой, размещенной на валу привода между ступицами с помощью щлицевого соединения с возможностью продольного перемещения, на торцах которой выполнены выступы для взаимодействия с пазами ступиц, и устройством для продольного перемещения втулки. 2. Установка для испытания образцов на термостойкость, содержащая теплоизоляционную камеру с рабочим каналом в виде замкнутого контура, размещенные в канале захваты для крепления испытуемого образца, устройство для регулирования температуры в канале, вентилятор и привод вращения, на валу которого установлен вентилятор, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности испытания, вентилятор выполнен в виде ступицы с установленной на ней крыльчаткой, лопасти которой установлены с возможностью поворота вокруг своей оси, ступица установлена на валу привода с возможностью продольного перемещения, на поверхности вала выполнены криволинейные пазы, траектория которых выбрана из условия обеспечения задаваемого угла поворота лопастей, а установка снабжена поводками по числу лопастей, установленными в криволинейных пазах и жестко связанными с хвостовиками лопастей, и устройством для продольного перемещения ступицы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 348923, кл. G 01 N 3/60, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 723429, кл. G 01 N 3/60, 1978 (прототип). S .и,

иг.( f

20

фиг. 2