Установка для контроля охлаждающей способности закалочной среды

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов и может быть применено для построения кадастра жидкостей по их охлаждающей способности. Установка для контроля охлаждающей способности закалочной среды содержит основание, печь трубчатого типа, емкость для закалочной среды, датчик теплового потока с встроенной термопарой. Для переноса датчика из печи в емкость с закалочной средой предусмотрен механизм, состоящий из механизмов тройного и двойного шарнирного параллелограмма. Первая пластина механизма тройного шарнирного параллелограмма неподвижно закреплена в верхней части вертикальной стойки. Ко второй пластине указанного механизма прикреплен датчик теплового потока. Датчик всегда находится в вертикальном положении и перемещается по траектории в виде дуги окружности из зоны нагрева печи в центр объема закалочной среды. Одна из осей неподвижной пластины механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена через синхронизатор движения с одним из рычагов неподвижной пластины механизма двойного шарнирного параллелограмма. К его подвижной пластине закреплена печь, выполняющая функцию привода механизма переноса. В результате обеспечивается снижение массогабаритных показателей установки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов с целью повышения их механических свойств и может быть применено для построения кадастра жидкостей по их охлаждающей способности.

Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, содержащее нагреватель и датчик теплового потока с термопарой, соединенной с измерительным прибором. Датчик теплового потока, выполненный с полостью для протока жидкости, неподвижно укреплен в нагревателе, при этом термопара расположена внутри датчика. (А.с. СССР №1057557, МКИ³ С21D 1/56, 30.11.1983).

Указанное устройство имеет ряд недостатков:

1) при смене закалочных жидкостей все емкости и трубопроводы необходимо вычищать, прокачивая через них, например, растворитель;

2) после ряда опытов с внутренней поверхности датчика теплового потока необходимо убрать нагар;

3) не соблюдаются условия подобия по тепломассообмену в натурных и опытных процессах;

4) громоздкость и переусложненность устройства.

Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, в котором датчик теплового потока расположен неподвижно, подвижные нагреватель и емкость с закалочной средой, перемещающиеся одновременно, и обеспечивают прохождение через них датчика теплового потока, снабженного термопарой, подсоединенной к измерительному прибору. (Патент Франции №2080270, кл. G01N 25/00, 27.02.1970).

В указанном устройстве для обеспечения надежного контакта спая термопары с датчиком теплового потока необходимы дополнительные приспособления, искажающие температурное поле датчика и вызывающие систематическую погрешность. Кроме того, необходимость движения нагревателя и емкости приводит к громоздкости и переусложнению устройства.

Известно устройство для определения охлаждающей способности закалочной среды, содержащее: основание, шток, закрепленный на основании, емкость с закалочной средой, над которой установлен нагреватель, датчик теплового потока, в котором закреплен спай термопары, термоэлектроды, соединенные через трубчатую ножку с приборами измерения и регистрации температуры, систему пневматического перемещения датчика теплового потока. (В.Люты. Закалочные среды. Справочник. Металлургия. Челябинск., 1990, 190 с. С.48-50).

Недостатками устройства являются громоздкость конструкции и переусложненность схемы. Схема может работать лишь при наличии центральной пневмосистемы или компрессора с сопутствующими аппаратами и приборами.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для контроля параметров закалочной среды, содержащая: основание, печь трубчатого типа, емкость с закалочной средой, нагреватель закалочной среды, датчик теплового потока с встроенной в него термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из нагревателя в емкость с закалочной средой, выполненный в виде тройного шарнирного параллелограмма с противовесом в качестве привода, и систему автоматизации обработки сигнала термопары (патент РФ №2388835, C21D 11/00, 10.04.2006).

Недостатком установки является громоздкость конструкции трубчатой печи, обусловленная криволинейностью траектории движения датчика.

Задача изобретения - уменьшение массогабаритных показателей за счет применения трубчатой печи в качестве противовеса для привода механизма переноса, выполненного в виде тройного шарнирного параллелограмма.

Поставленная задача достигается установкой для контроля охлаждающей способности закалочной среды, включающей основание, печь трубчатого типа, емкость с закалочной средой, датчик теплового потока с встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из печи в емкость с закалочной средой, систему автоматического контроля и управления, в которую введен нагреватель закалочной среды, расположенный на основании, которое имеет вертикальную стойку с пусковым механизмом, а механизм переноса выполнен в виде тройного шарнирного параллелограмма, первая пластина которого неподвижно закреплена в верхней части вертикальной стойки, а ко второй пластине прикреплен датчик теплового потока таким образом, что он всегда находится в вертикальном положении с возможностью движения по траектории в виде дуги окружности, крайние точки которой расположены в центре зоны нагрева печи трубчатого типа и центре объема закалочной среды, при этом, в отличие от прототипа, одна из осей неподвижной пластины механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена через синхронизатор движения с одним из рычагов неподвижной пластины механизма двойного шарнирного параллелограмма, а к подвижной пластине закреплена трубчатая печь, которая является приводом механизма переноса.

Существо изобретения поясняется рисунком. На фигуре изображена конструкция установки для контроля охлаждающей способности закалочной среды.

Установка содержит основание с вертикальной стойкой 1, на которой закреплен механизм тройного шарнирного параллелограмма 2, пусковой механизм 3, механизм двойного шарнирного параллелограмма 4, упор 5, тормозной механизм 6, кнопка среднего положения 7, опора крайних положений 8, трубчатая печь 9, емкость с закалочной средой 10, нагреватель закалочной среды 11, датчик теплового потока 12 с встроенной термопарой, крепление датчика теплового потока 13, панель управления 14, ручка возврата 15, синхронизатор движения 16.

Установка для контроля параметров закалочной среды работает следующим образом. Перед проведением эксперимента, через пользовательский интерфейс электронно-вычислительной машины (ЭВМ), задаются его параметры: требуемая температура датчика теплового потока, время выдержки, требуемая температура закалочной среды. Датчик теплового потока 12 помещается в трубчатую печь 9, емкость с закалочной средой 10 устанавливается на нагреватель закалочной среды 11. В автоматическом режиме выдерживаются все параметры эксперимента, что одновременно отображается на мониторе в графическом и численном виде. Затем от ЭВМ поступает сигнал на включение пускового механизма 3, который освобождает рычаг двойного шарнирного параллелограмма 4. Печь 9 приводит в движение механизм двойного шарнирного параллелограмма и, через синхронизатор движения, механизм тройного шарнирного параллелограмма, и производится плоскопараллельный перенос датчика теплового потока 12 в емкость с закалочной средой 10, при этом после прохождения датчиком точки А печь остается в нижнем положении, а доведение механизма тройного шарнирного параллелограмма 2 до опоры 8 производится за счет сил инерции и силы тяжести датчика теплового потока. Происходит охлаждение датчика теплового потока в закалочной среде и запись показаний термопары в память ЭВМ для последующей обработки и вычислений. Далее посредством ручки возврата 15, расположенной на стойке 1, механизм тройного шарнирного параллелограмма 2 отводит датчик теплового потока 12 в точку А для его очистки и осмотра, затем он отводится в трубчатую печь 9 для начала следующего эксперимента.

Применение печи в качестве привода механизма переноса, выполненного в виде тройного шарнирного параллелограмма, позволяет уменьшить массогабаритные показатели и упростить конструкцию установки для контроля охлаждающей способности закалочной среды.

Установка для контроля охлаждающей способности закалочной среды, содержащая основание, печь трубчатого типа, емкость для закалочной среды, датчик теплового потока с встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из упомянутой печи в емкость с закалочной средой с приводом, систему автоматического контроля и управления, нагреватель закалочной среды, расположенный на основании, которое имеет вертикальную стойку с пусковым механизмом, а механизм переноса датчика выполнен в виде тройного шарнирного параллелограмма, первая пластина которого неподвижно закреплена в верхней части вертикальной стойки, а ко второй пластине прикреплен датчик теплового потока с возможностью нахождения всегда в вертикальном положении и движения по траектории в виде дуги окружности, крайние точки которой расположены в центре зоны нагрева печи трубчатого типа и центре объема закалочной среды, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом двойного шарнирного параллелограмма, одна из осей неподвижной пластины механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена через синхронизатор движения с одним из рычагов неподвижной пластины упомянутого механизма двойного шарнирного параллелограмма, а в качестве привода механизма переноса датчика использована трубчатая печь, закрепленная к подвижной пластине двойного шарнирного параллелограмма.