Установка для испытания на усталость в коррозионно- абразивных средах

 

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 коррозионноабразивных 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 N 17/00 3/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .—

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 4 4

О

Ql

О (21) 4862952/28 (22) 27.08.90 (46) 23;11.92. Бюл, N. 43 (71) Физико-механический институт им.Г.В. Карпенко (72) В.И.Похмурский, И.Н.Зинь, Л.П.Смык и

В.М,Дринча (56) Авторское свидетельство СССР

М 1233005, кл. G 01 N 17/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N. 296980, кл. G 01 N 17/00, 1971. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬ В КОРРОЗИОННО-АБРАЗИВНЫХ СРЕДАХ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении выносливости стали и других металлов с защитными покрытиями и без них в корроэионно-абразивных средах.

Цель изобретения — приближение условий испытаний к условиям эксплуатации обсадИзобретение 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 корроэионно-усталостных испытаний, содержащая горизонтальное основание, установленные на нем средства

„„.Я „„1777050 А1 ных колонн бурильных скважин. Установка для испытания на усталость в коррозионноабраэивных 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 выполне. но 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. крепления образца, цилиндрическую камеру для среды, устанавливаемую на образце в процессе испытаний. герметизирующие камеру уплотнения, силовоэбудитель и средства отвода и подвода среды, соединенные с камерой. Недостатком известных конструкций является невозможность проведения корро- зионно-усталостных испытаний в коррозионно-абразивной среде.

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

1777050 привод для вращения испытуемого образца, устройство для его закрепления, устройство для циклического нагружения образца, Машина снабжена рабочей камерой и устройство для.подвода коррозионно-абразивной 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.

Укаэанная цель достигается тем, что в установке для испйтания на усталость в коррозионно-абразивных средах, содержащей основание, размещенные на нем захваты образцов, цилиндрическую герметичную камеру для 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 толька 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 образца 1 имеется средство нагружения циклическим изгибом, включающее электродвигатель 6 со счетчиком циклов 8, связанный через эластичную муфс грузом 10, обеспечивающую изгибающий момент на образце 1. Установка содержит цилиндрическую герметичную камеру 11 с манжетными уплотнениями 12, неподвижную по отношению к образцу 1, Внутри камеры 11 на ее торцах прикреплена герметичная эластичная оболочка 13, разделяющая камеру на две полости; первую с абразивом 14 и вторую II, охватывающую

20 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 имеют25

30 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 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!! камеры 11 через кран 20 подается давле35 ние до необходимого уровня, который контролируется по показаниям манометра 15, При этом под давлением воздуха эластичная оболочка 13 прижимает абразив 14 к 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.

В процессе испытаний счетчиком 8 фиксируют количество циклов нагружения. Таким образом, образец испытывается в условиях совместного действия корроэионной среды, циклического нагружения и абразивного из40

50 нашивания поверхности

Использование заявляемого изобретения позволяет определить выносливость образцов металлов без покрытий и с защитными и износостойкими покрытиями в коррозионно-абразивных средах при раз55. личных удельных нагрузках на поверхность образца.

©ормула изобретения

Установка для испытания на усталость в коррозионно-абразивных средах, содержа10. ту 7 со шпинделем 2 ° и рычажную систему 9

1777050 щая основание, установленную на основании цилиндрическую герметичную камеру для размещения образца, средство нагружения 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, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью приближения условий испытаний к условиям эксплуатации обсадных колонн бурильных скважин, средство воздействия на образец абразивной средой выполнено в виде герметичной эластичной оболочки, закрепленной в поло5 сти камеры на ее торцах и предназначенной для охватывания образца и заполнение ее полости обраэивом, сопло средства для равномерного охватывания образца размещено в полости оболочки, а установка

10 снабжена источником давления, сообщенным с полостью между камерой и оболочкой.