Устройство для определения термостойкости огнеупорных кирпичей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 19.03.75 (21) 2115022/33

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 53 1 072 (51) М. Кл.

401 N 25/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 05,10.765юллетень № 37 (45) Дата опубликования описания11.02.77 (53} УДК 620. 1.05.536. .33 (088.8) В.И. Даукнис, A.ß. Перас и А,И. Заботка (72) Авторы изобретения

Институт физико-технических проблем энергетики АН Литовской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ

ОГНЕУПОРНЫХ КИРПИЧЕЙ

Изобретение относится к промышленности стройматериалов.

Известно устройство для определения термостойкости керамических материалов (1). Практическая реализация этого техни- 5 ческого решения предусматривает использование источника циклических термоударов, воздействующих как на испытываемое, так и на контрольные изделия, а также применение контрольно-измерительного блока, i0 определяющего термостойкость материала по разности значений механической прочности (ударной вязкости) изделцй.

Недостаток известного устройства заключается в невозможности обеспечения точ- 15 ных количественных критериев термостойкости.

Известно также устройство для определения термостойкости огнеупорных кирпичей (2). 20

Это устройство содержит блок предварительного нагружения изделия, нагревательный и контрольно-измерительный блоки, последний иэ которых связан с изделием с помощью щупа. 25

Второе иэ указанных устройств является более близким к изобретению.

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно позволяет определять термостойкость лишь ультралегковесных кирпичей, т.е. материалов низкой пр очности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, а именно обеспечение возможности определения термостойкости огнеупорных кирпичей средней и высокой прочности.

Для этого в устройство введены два примыкающих к противоположным сторонам изделия индентора и блок поддержания постоянного расстояния между инденторами, а нагревательный блок выполнен с систе мой нагрева горячим воздухом и системой высокочастотного нагрева.

Кроме того, достижению поставленной цели способствует то обстоятельство, что система нагрева горячим воздухом содержит воздухопровод в виде сети каналов, проходящих через инденторы.

531072

На фиг, 1 изображена схема расположения испытываемого изделия (кирпича) между инденторами; йа фиг, 2 представлена функциональная схема предложенного устройства. 6

Принцип действия устройства заключается в следующем, Испытываемый кирпич 1 помешают между нижним 2 и верхним 3 инденторами.

Затем включают блок предварительного 10 нагружения кирпича, состоящий из электромеханического привода 4, нижнего индентора 2 и регулируемой ограничительной муфты 5. Блок предварительного нагружения действует путем перемещения нижнего ин16 дентора 2 вверх вплоть до зажима кирпича 1 с незначительным (0,25 - 1,0кг/см

Q. в зависимости от прочности кирпича) усилием, необходимым для выборки люфтов.

Контроль величины предварительного нагру20 женися обеспечивается муфтой 5, которая при достижении нужного усилия начинает проскальзывать. Цля осуществления плотноI"o прилегания рабочих плоскостей индентс ров к "îêîâûì плоскостям кирпича верх ний индентор 3 снабжен самоустанавливаюшнмся наконечником 6 со сферической опорной поверхностью.

После создания предварительного натяга ЭО между инденторами и кирпичом включают блок поддержания постоянного расстояния между инденторами. Этот блок состоит иэ щупов слежения 7, датчика перемещения 8, органа управления колонными нагревателя- Зб ми 9 и собственно колонных нагревателей

10, Когда в процессе нагрева вследствие теллового расширения инденторов 2,3 расстояние между ними начинает уменьшаться, сигнал от датчика 8, чувствительность ко- 4О торого находится в пределах 0,5 — 1 мм, через орган управления 9 передается на колонные нагреватели 10. Нагрев колонн 11, образующих вместе с основанием 12 и траверсой 13 станину устройства, приводит к 45 их удлинению и перемещению траверсы 13, несущей верхний индентор 3 вверх вплоть до того положения, когда будет восстанов» пено начальное расстояние между инденторами 2,3. Если под влиянием "инерции" на- Я грева колонны удлиняются несколько больше, чем нужно, то сигнал от датчика 8 обусловливает уменьшение тока питания колонных нагревателей 10 и точное восстановпе» ние расстояния между инденторами. Практи» 66 чески описанный блок обеспечивает поддержание начального расстояния между инденторами 2>3 в пределах + 3 мкм.

Зафиксированный между инденторами кир пич 1 закрывают разъемным теплоизоляци- 60 онным кожухом 14 и начинают медленно нагревать горячим воздухом, подаваемым из воздухоподогревателя 15 с помощью вентилятора 16. Дпя того, чтобы концы инденторов 2,3 нагревались одновременно и одинаково с кирпичом, не создавая на кирпиче холодного пятна", горячий воздух на кирпич подается через инденторы, снабженные для эгой цели сетью каналов..Ьтя ускорения прогрева внутренних слоев кирпича на всю его толщину используется высокочастотный нагрев от генератора 17 высокой частоты (81, 36 МГц). При этом электроды рабочего конденсатора 18 имеют рабочую длину, равную длине испьггываемого кирпича, и ши рину>равную 3/4 его ширины. Установка нужной скорости нагрева (2 — 8 град/мин в зависимости от ожидаемой термостойкости кирпича) производится с помощью органа управления 19 воздухоподогревателем 1 5 и органа управления 20 генератором высокой частоты 17, получающим сигнал от гермоцары 21 через элемент согласования

22, Описанные системы нагрева обеспечивают эффективный и равномерный сквозной разогрев кирпича до нужных температур„

Разогрев кирпича вызывает его тепловое расширение, вследствие чего кирпич оказы вается зажатым между инденторами с неко; торым усилием Р (фиг Ц. Так как в устройстве обеспечивается точное поддержание начального расстоянйя между инденторами, усилие возрастает по мере нагрева пропорционально температуре.

Под действием силы Р в кирпиче возникает поле напряжений. При этом экспериментально установлено, что наиболее опасными являются нормальные растягиваюшие напряжения Q, возникающие в центре кирпича. По мере нагрева кирпича эти напряжения возрастают и, достигнув величины предела прочности, вызывают его разрушение (трещину), Разрушающая температура при этом фиксируется на записывающем потенциометре 23 (фиг. 2) с помощью регистратора момента разрушения 24, связанного с кирпичом щупом 25.

Таким образом, критерий термостойкооти кирпича определяется на основании экспериментально устанавливаемой в устройстве величине разрушающей температуры.

После завершения испьггания для подготовки устройства к следующему испьггательному циклу производят охлаждение инденторов 2,3 воздухом, подаваемым вентилятором 16 при выключенном воздухоподогревателе 15.

Технико-экономические преимушества предложенного устройства заключаются прежде всего в том, что в нем с высокой

531072

Фиг. f степенью точности определяется количественный критерий термостойкости материала, который может быть успешно использован, например, для точного контроля качества изделий. При этом время испытания кирпича существенно меньше, чем при стандартных испытаниях. Уменьшение времени испытания обеспечивает экономию энергии.

Ф ормула изобретения

1. Устройство для определения термостойкости огнеупорных кирпичей, содержащее блок предварительного нагружения изделия, 15 нагревательный и контрольно-измерительный блоки, последний из которых связан с изделием с помощью щупа, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два примыкаюших к противоположным сторонам изделия индентора и блок поддержания постоянного расстояния между инден торами, а нагревательный блок выполнен с системой нагрева горячим воздухом и системой высокочастотного нагрева.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что система нагрева горячим воздухом содержит воздухоподвод в виде сети каналов, проходящих через инденторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 346651, кл. & 01 и 25/00, 1- 70 г.

2. Авторское свидетельство СССР

¹441493, кл. G 01 и 25/00, 1973 r. (прототип).

531072

Составитель Л. Морозов

Редактор И, Квачадзе Техред А. Богдан Корректор Il. Мельниченко

Заказ 5387/1 60 Тираж 1 0 29 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4