Устройство для термомеханических испытаний трубчатых образцов на прочность

 

Изобретете относится к испытательной технке, к испытаниям на прочность . Цель изобретения - повышение точности путем учета влияния восходящего конвективного потока на равномерность нагрева образца по его дли

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИаЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1652875 А 1 (S>)S С 01 М 3/18

Я I (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ILSTOPCMOMV СВИДЕВ\ЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПФП СССР

{21) 4661127/28 (22) 10.03.89 (46) 30.05.91. Бюл, Р 20 (71) Институт механики АН УССР (72) С.И.Захаров, P.Ã..Tåðåõîâ, М.И.Гойхман и II.Н.Тормахов (53) 620.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 657318, кл. С 0 t N 3/18, 1976.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРИОИЕХАНИЧЕСКИХ

ИСПЫТАНИЙ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ HA ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технке, к испытаниям на прочность. Цель изобретения — повышение точности путем учета влияния восходящего конвектизного потока на равномерность нагрева образца по его дли1652875

h сна «(«

n — — — — "" — — —— (id опт (Т вЂ” T.) Ие. Образец 4 устанавливают в захватах 1 и 2. Стержневой нагреватель 5 с переменным сечением помещают внутрь образца. Изолятор 7 в виде втулки становлен в захвате 1 с возможностью

И

5 поворота. Поворачивающий элемент 9 выполнен в виде разомкнутого кольца и закреплен на втулке и захвате. Вывод 6 находится в контакте с торцом

Изобретение относится к испытательной технике,.к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — повышение точ.ности путем учета влияния восходящего ( конве тивного потока на равномерность, нагрева образца по его длине.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит верхний 1 и нижний 2 захваты, конические вкладышн 3 из жаропрочного материала, например Х20Н80Т3 для крепления труб( чатого образца 4. Внутри образца 4 удтановлен стержневой нагреватель S с переменным диаметром поперечного сечения, на концах которого закреп30 лены токовыводы 6, а сам нагреватель

5 зафиксирован в захватах 1 и 2 с помощью керамических изоляторов 7 и 8, обеспечивающих центрирование нагревателя внутри образца. Верхний изолятор 7 в виде втулки снабжен по ворачивающим элементом 9, в виде разомкнутого кольца, один конец которого закреплен а захвате 1, а друной — в изоляторе 7.

Устройство для испытаний трубчатых образцов материалов работает следующим образом.

Образец 4 запрессовывается в захва45 тах 1 и 2 с помощью конических вкладышей 3. Нагреватель 5 фиксируется внутри образца с помошью изоляторов 7 и

8 и токовыводов 6, к которым подсоединяются провода от силового трансформатора (не показано). Регулируя напряжение на токовыводах, обеспечивают заданный закон изменения температуры. Равномерность распределения температуры на рабочей части образца контролируется по показаниям трех термопар (не показано), которые крепятся на рабочей части образца в середине ее и по краям. изолятора 7, выполненным в виде винтовой поверхности. При нагреве образца 4 нагревается и элемент 9, удлиняется и поворачивает изолятор 7. Изолятор 7 воздействует на вывод 6 нагревателя и нагреватель перемещается на величину, пропорциональную удлинению элемента 9. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Величина осевого перемещения данного стержневого нагревателя для заданных температурного интервала и скорости нагрева определяется опытным путем. Например, данные о распределении температуры рабочей части образца при его нагреве от 20 до 1000 С с определенной скоростью показали, что это распределение становится равномерным с заданной точностью при перемещении стержневого нагревателя вверх на величину h = 3 мм. При этом спираль изолятора ьагревается до температуры Т = 480 С. Тогда необходимое для указанного перемещения число витков спирали можно определить по формуле где «(«,= 17 — заданный с учетом скорости нагрева угол наклона участка

"вийтовой поверхности торца изолятора к горизонтальной плоскости; d = 40 мм— средний диаметр спирали; «К 1,6к

-5 — к 10 град — коэффициент линейного теплового расширения материала спирали; Т = 20 С вЂ” начальная температура спирали °

Исходя из указанных условий необходимое число витков спирали n = 10.

Устройство позволяет автоматически регулировать равномерность распределения температуры рабочей части образца в зависимости от уровня и скорости его нагрева. Конструкция предлагаемого устройства обеспечивает возможность исследования деформативности материалов при сложном напряженном состоянии с помощью тензометров, а не по захватам, что значительно повышает. точность испытаний.

Формула и з о б р е т е н и я

1, Устройство для термомеханических иопытаний трубчатых образцов на

1652875

Составитель В.Лазарева редактор Ю.Середа Техред,П.Олийнык

Корректор П.Ревская, Заказ 1768 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул..Гагарина, 101 прочность, содержащее захваты для крепления образца, предназначенный для соосного размещения внутри образ ца стержневой нагреватель с переменным диаметром сечения, равномерно уменьшающимся к его концам, и двумя токовыводами, установленными на его концах, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем учета влияния восходящего конвективного потока на равномерность нагрева образца по его длине, нагреватель размещен с воэможностью осевого перемещения, а устройство снабжено установленными в захватах соосно с нагревателем двумя изоляторами в виде втулок, один иэ которых установлен с возможностью поворота относительно захвата, а торец его, обращенный в gp сторону токовывода, выполнен в виде винтовой поверхности, пальцем, жестко связанным с одним из токовыводов и предназначенным для взаимодействия с винтовой поверхностью торца, и поворачивающим элементом в виде разомкнутого кольца, один конец которого закреплен на внутренней поверхности захвата, а другой — на наружной поверхности соответствующего изолятора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что поворачивающий элемент выполнен в виде спирали.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что поверхность изолятора выполнена в виде нескольких винтовых поверхностей с разными угла ми наклона.