Установка для испытаний объектов на комплексные термомеханические воздействия

Полезная модель относится к испытательному оборудованию. Установка содержит нагревательную камеру с ленточными электронагревательными элементами, закрепленными в камере и окружающими испытываемый объект, установленную на опорном столе, размещенный под камерой вибровозбудитель, отсек для размещения испытываемого объекта, помещенный в нагревательную камеру и соединенный с подвижной частью вибровозбудителя через переходной стол, установленный под нагревательной камерой, охлаждаемый при помощи расположенной в нем жидкостной камеры охлаждения, систему подачи высокого давления в испытываемый объект через стенки нагревательной камеры и отсека. Продольная ось подвижной части вибровозбудителя расположена в вертикальном положении, установка дополнительно снабжена системой, снижающей весовую нагрузку на вибровозбудитель, системой отвода и утилизации газовых выделений, в переходном столе выполнены сквозные отверстия, размещенные выше жидкостной камеры охлаждения, а каждая опора опорного стола выполнена с возможностью ее поворота вокруг оси крепления к столешнице. Установка может быть дополнительно снабжена прямоугольной рамой из прутков и утеплителем, установленными на переходном столе. Повышены экологическая безопасность, грузоподъемность установки, температура внутри нагревательной камеры и удобство при установке объекта испытаний.

Полезная модель относится к испытательному оборудованию.

Известна установка для комбинированного испытания изделий электронной техники на воздействие вибрации и температуры (патент RU 22052785, МПК⁶ G01M 7/04, опубл. 20.01.96). Испытание изделий в данной установке обеспечивается при последовательном воздействии вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях поворотом относительно горизонтальных осей приспособления в виде куба, закрепляемого в термокамере на размещенном в ней столе, связанном с подвижной частью вибровозбудителя, установленного под термокамерой. Каждое из устройств для захвата приспособления с испытуемыми изделиями и поворота его на 90° включает введенный в термокамеру через отверстие выдвижной горизонтальный поворотный шток, имеющий на конце крестообразный захват с четырьмя стержнями, вводимыми в ответные глухие отверстия приспособления. Вертикальное перемещение приспособления обеспечивается полым выдвижным вертикальным штоком с захватом, аналогичным захватам поворотных штоков. Приспособление закрепляется на столе шпилькой, пропущенной через центральное отверстие приспособления, и навинчиваемой на нее гайкой. В полости штока размещен накидной гаечный ключ. На одной из рабочих граней ключа выполнено отверстие, в котором установлен подпружиненный шарик, служащий для удержания на весу гайки. Полезная модель обеспечивает более жесткое крепление приспособления к столу и устранение резонансов приспособления в рабочем диапазоне частот.

Недостатком данной установки является невозможность ее использования для испытаний крупногабаритных объектов, а также отсутствие подачи давления в объект испытаний.

Известна испытательная установка (патент RU 60212, МПК G01M 7/04, опубл. 10.01.2007) содержащая нагревательную камеру, установленный под ней вибровозбудитель, отсек для размещения испытываемого объекта, помещенный в нагревательную камеру и закрепленный через переходной стол к подвижной части вибровозбудителя, которая дополнительно снабжена системой подачи высокого давления в испытываемый объект через стенки нагревательной камеры и отсека, а переходный стол установлен вне нагревательной камеры и выполнен охлаждаемым. Нагревательная камера установлена на опорном столе и в ней закреплены ленточные электронагревательные элементы, окружающие испытываемый объект. Данная установка выбрана в качестве прототипа.

Недостатком данной установки является невозможность ее использования для испытаний объектов весом больше тягового усилия вибровозбудителя и невозможность изменения относительно него положения опорного стола.

Задачей, решаемой с помощью заявляемой установки, является обеспечение испытания объектов с различным весом на комплексное воздействие температурно-механических нагрузок (воздействие температуры до 1000°C, давления и вибрации).

Указанная задача решается с помощью заявляемой установки для испытаний объектов на комплексные термомеханические воздействия, содержащей нагревательную камеру с ленточными электронагревательными элементами, закрепленными в камере и окружающими испытываемый объект, установленную на опорном столе, размещенный под камерой вибровозбудитель, отсек для размещения испытываемого объекта, помещенный в нагревательную камеру и соединенный с подвижной частью вибровозбудителя через переходной стол, установленный под нагревательной камерой, и охлаждаемый при помощи расположенной в нем жидкостной камеры охлаждения, систему подачи высокого давления в испытываемый объект через стенки нагревательной камеры и отсека, отличающейся от прототипа тем, что продольная ось подвижной части вибровозбудителя расположена в вертикальном положении, установка дополнительно снабжена системой, снижающей весовую нагрузку на вибровозбудитель, системой отвода и утилизации газовых выделений, при этом в переходном столе выполнены сквозные отверстия, размещенные выше жидкостной камеры охлаждения, а каждая опора стола выполнена с возможностью ее поворота вокруг оси крепления к столешнице.

Установка может быть дополнительно снабжена прямоугольной рамой из прутков и утеплителем, установленными на переходном столе.

Расположение продольной оси подвижной части вибровозбудителя в вертикальном положении, снабжение системой, снижающей весовую нагрузку на вибровозбудитель, а также установка прямоугольной рамы из прутков с утеплителем на переходном столе позволяют повысить грузоподъемность установки и температуру внутри нагревательной камеры.

Снабжение установки системой отвода и утилизации газовых выделений обеспечивают экологическую безопасность испытаний.

Выполнение в переходном столе сквозных отверстий, размещенных выше жидкостной камеры охлаждения, позволяет обеспечить дополнительное естественное охлаждение переходного стола воздухом.

Выполнение каждой опоры опорного стола с возможностью ее поворота вокруг оси крепления к столешнице повышает удобство и обеспечивает более широкие возможности при установке стола на месте его эксплуатации.

Полезная модель поясняется фигурами. На фиг. 1 приведено изображение заявляемой установки вид спереди, на фиг. 2 вид установки сбоку.

Установка для испытаний объектов на комплексные термомеханические воздействия состоит из нагревательной камеры (корпус 6 и крышка 7) с ленточными электронагревательными элементами 9, выполненными из нихромовой ленты толщиной 0,1 мм и шириной 100 мм, закрепленными на боковых стенках нагревательной камеры, установленной на опорном столе 5. Под нагревательной камерой, напротив отверстия, выполненного в столешнице, расположен вибровозбудитель 1, при этом продольная ось его подвижной части расположена в вертикальном положении.

Отсек 4 для размещения испытываемого объекта 11 с зазором помещен в нагревательную камеру и закреплен через переходной стол 3, установленный под нагревательной камерой к подвижной части вибровозбудителя 1 шпильками 12 с гайками 13.

Переходной стол 3, на котором на прямоугольной раме 18 из прутков с утеплителем в отсеке 4 закрепляется объект испытаний 11, охлаждается при помощи размещенной в нем жидкостной камеры 24 и выполненных в переходном столе 3 выше жидкостной камеры сквозных отверстий 23 (в данном примере прямоугольной формы).

Сбоку справа и слева в камере имеются два теплоизолированных люка 8. Через левый люк проходят трубопроводы 10 системы подачи и сброса давления в испытуемый объект 11. Камера имеет внутреннюю теплоизоляцию из материала "суперсил", позволяющего обеспечить температуру наружной стенки камеры не более 60°C.

Установка дополнительно снабжена системой отвода и утилизации газовых выделений 17.

Каждая опора 26 опорного стола 5 выполнена с возможностью ее поворота вокруг оси крепления к столешнице.

Система, снижающая весовую нагрузку на вибровозбудитель 1, выполнена в данном примере в виде разгрузочной рамы 15 и траверсы 16 с амортизационными подвесками 25. Разгрузочная рама 15 в исходном положении устанавливается при помощи двух опор 2 на боковые стойки вибровозбудителя 1. Траверса 16 во время испытаний подвешена на крюк крана (на фиг. 1 не показан).

Измерение температуры в камере и в объекте испытаний 11 производится установленными в них термопарами (на фиг. 1 и 2 не показаны).

Сборка и работа установки для испытаний объектов на комплексные термомеханические воздействия происходит следующим образом.

Установим две опоры 2 на стойки вибровозбудителя 1 и закрепим их четырьмя болтами M30×50 до резкого возрастания усилия на стандартном ключе.

Установим раму разгрузочную 15 на две опоры 2 и закрепим их шестнадцатью болтами M16×50 до резкого возрастания усилия на стандартном ключе.

Установим на раму разгрузочную 15 переходной стол 3 и закрепим его четырнадцатью болтами M16×50 до резкого возрастания усилия на стандартном ключе.

Установим прямоугольную раму 18 на столешницу переходного стола 3 симметрично относительно центра его столешницы.

Установим опорный стол 5 с равномерным зазором вокруг столешницы переходного стола 3, выровняв его верхнюю плоскость и верхнюю плоскость переходного стола 3.

К столешнице опорного стола 5 закрепим четыре листа для установки системы утилизации поз. 17.

Обеспечиваем теплоизоляцию внутреннего объема нагревательной камеры с помощью суперсила, уложенного толщиной 60 мм на переходной стол 3 вокруг и внутри прямоугольной рамы 18. Устанавливаем отсек 4 на прямоугольную раму 18 и крепим его гайками 21 (M36) к столу переходному 3.

Корпус 6 нагревательной камеры устанавливаем на опорный стол 5 и крепим четырьмя струбцинами 14.

Ленточные электронагревательные элементы 9 крепим к корпусу 6 и подсоединяем к трансформатору ТСКЭ160/50.

Подсоединяем трубопроводы 10 системы подачи давления к объекту испытаний 11.

Устанавливаем крышку 7 на корпус 6 и крепим ее к нему четырьмя струбцинами 14.

Устанавливаем слева и справа люки 8 и заполняем зазор между объектом испытаний и отверстием в левом люке 8 суперсилом.

Соединяем переходной стол 3 с жидкостной (водяной) системой охлаждения 20 трубопроводом 19.

Устанавливаем систему отвода и утилизации газовых выделений 17.

Вывешиваем с помощью траверсы 16 и двух закрепленных на ней амортизационных подвесок 25 разгрузочную раму 15 с присоединенным к ней переходным столом 3, прямоугольной рамой 18 и отсеком 4 с объектом испытаний 11 таким образом, чтобы стол (подвижная часть) вибровозбудителя оказался в среднем (номинальном) положении с зазором 3-5 мм от нижней поверхности переходного стола 3. Снимаем две опоры 2. Закрепляем переходной стол 3 через шпильки 13 к столу вибровозбудителя 1 двадцатью четырьмя гайками 12 (M12) до резкого возрастания усилия на стандартном ключе.

Подаем воду через гребенку 20 и трубопровод 19 в жидкостную камеру 24, расположенную в переходном столе 3.

Приводим в действие систему отвода и утилизации газовых выделений 17.

Подаем в испытуемый объект 11 начальное давление, заданное в программе испытаний.

Включаем ленточные электронагревательные элементы 9, нагреваем испытуемый объект 11 до заданной температуры и приводим в действие вибровозбудитель 1 с заранее настроенными параметрами частоты и амплитуды колебаний, необходимыми при данном испытании.

Производим виброиспытания испытуемого объекта 11 с контролем необходимых параметров, а также герметичности и теплового режима в течение всего времени вибронагружения на режимах, заданных в программе испытаний.

Таким образом, производится подготовка и испытание объекта с различным весом на комплексное воздействие температурно-механических нагрузок (воздействие температуры до 1000°C, давления и вибрации).

1. Установка для испытаний объектов на комплексные термомеханические воздействия, содержащая нагревательную камеру, с ленточными электронагревательными элементами, закрепленными в камере и окружающими испытываемый объект, установленную на опорном столе, размещенный под камерой вибровозбудитель, отсек для размещения испытываемого объекта, помещенный в нагревательную камеру и соединенный с подвижной частью вибровозбудителя через переходной стол, установленный под нагревательной камерой, и охлаждаемый при помощи расположенной в нем жидкостной камеры охлаждения, систему подачи высокого давления в испытываемый объект через стенки нагревательной камеры и отсека, отличающаяся тем, что продольная ось подвижной части вибровозбудителя расположена в вертикальном положении, установка дополнительно снабжена системой, снижающей весовую нагрузку на вибровозбудитель, системой отвода и утилизации газовых выделений, при этом в переходном столе выполнены сквозные отверстия, размещенные выше жидкостной камеры охлаждения, а каждая опора опорного стола выполнена с возможностью ее поворота вокруг оси крепления к столешнице.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена прямоугольной рамой из прутков и утеплителем, установленными на переходном столе.