Установка для испытаний образцовв коррозионно-активных средах привысоких давлениях и температурах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ЖТИЗЬСТВУ

Союз Севетакик

Социвлнстическив

Республик (ss) 798536 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100479 (21) 2750801/25-28

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Йо (23) Приоритет .

Опубликовано 23.0181. Бюллетень Й9 3

Дата опубликования описания 30. 01. 81 (51)М. Кл.

G 01 и 3/10

G 01 и 17/00

Госудвретвеиинй комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (3) УДК 620. 174. .25(088.8) (72) Авторы изобретения

Р;Е.Мазель, В.Г.Гриненко, Е.И.Бялик, В.Н.Гуцков и Е.C.Рогачев

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф.Э.Дзержинского (71) Заявитель (54 ) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИИ ОБРАЗЦОВ В КОРРОЗИОНН

АКТИВНЫХ СРЕДАХ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРА

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установ. кам для испытаний металлов в корроЭионно-активных средах при высоких давлениях и температурах.

Известна установка для испытания материалов в среде переменного дав ления, содержащая герметичную камер установленные в ней пассивный и активный захваты, нагружающее устройство и устройство для измерения деформации образца 11).

Недостатком установки является невозможность точного определения усилия нагружения образца, поскольку нельзя точно измерить количество жидкости в аккумуляторе нагружающего устройства.

Наиболее близкой к предлагаемои по технической сущности и достигае.мому результату является установка для испытаний образцов в коррозионно-активных средах при высоких давлениях и температурах, содержащая герметичную камеру, расположенные в ней захват .для крепления образца, йагреватель, устройство для компен« сации влияния давления, связанное с захватом, узел нагружения образца и насос для подачи рабочей среды к образцам (2).

Недостатком установки является низкая точность испытаний материалов, имеющих при разрушении большие пластические деформации, поскольку сильфоны, рассчитанные на высокие рабочие давления, имеют очень малый осевой ход.

Цель изобретения — повышение точности испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для компенсации влияния давления выполнено в виде штока, связанного с захватом, втулки, надетой на шток, и двух параллельно установленных и прикрепленных своими кромками к внутренней стенке камеры мембран, одна из которых жестко свя20 эана со штоком, а вторая — co втулкой.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 устройство для компенсации влияния давления.

Установка состоит из герметичной .камеры 1, герметизация которой осуществялется разъемными фланцами 2, ЗО 3 и 4 с помощью, например, шпилек

798536

5 и гаек 6. На фланце 4 установлен нагреватель 7.

Внутри камеры 1 установлен захват

8 для крепления испытуемого образца

9 и устройство для компенсации давления, выполненное в виде двух прикрепленных кромками к камере 1 и параллельно установленных мембран 10 и 11, образующих герметичную полость

A„ причем мембрана 10 жестко соединена со штоком 12, связанным с захватом 8, а мембрана 11 жестко соединена со втулкой 13, свободно надетой на шток 12, На образующих герметич ную полость A поверхностях мембран закреплены датчики 14, воспринимающие усилия, прилагаемые к образцу, и собранные в мостовую схему.

Узел нагружения образца состоит из электродвигателя 15, передающего усилия через систему редукторов 16 на силовой шток 17, проходящий через сальник (на чертеже не показан) и упирающийся в испытуемый образец.

Установка снабжена насосом 18, служащим для подачи среды в камеру

1 и создания высокого давления в ней газовым компенсатором объема, состоящим из сосуда 19 давления и баллона

20 со сжатым азотом, трубопроводом

21, соединяющим камеру 1 с компенсатором объема, и установленным на трубопроводе вентилем 22 для слива среды.

Установка работает следующим образом.

Испытуемый образец 9 закрепляют в захвате 8 и закрывают фланец 3 с помощью шпилек 5 и гаек 6. При включении электродвигателя 15 образец 9 нагружается силовым штоком 17. Нагружающее усилие, воспринимаемое образцом 9, передается на мембрану 10, которая прогибается на определенную величину, вызывая появление сигнала датчиков 14 пропорционально нагружающему усилию, передаваемому силовым штоком 17. Насосом 18 создают в камере 1 высокое давление среды, которое; воздействуя на образец 9 и захват 8, вызывает дополнительный прогиб мембраны 10, а следовательно, и дополнительное увеличение сигнала датчиков 14, установленных на ней, Одновременно с этим на"людается перемещение втулки 13 вдоль штока 12 и прогиб мембраны 11 с датчиками 14, проходящий только за счет действия давления среды. Балансируя мостовую схему, исключают .влияние давления на показания датчиков, установленных на мембране 10 °, Последующее изменение давления среды в камере по любому закону приводит к пропорциональному изменению прогиба обеих мембран 10 и 11, что позволяет исключить влияние давления на результаты испытаний. Нагрев среды производят нагревателем 7, а увеличение объема среды компенсируется за счет поглощений ее сосудом 19 давления через трубопровод 21. После разрушения образца отключают нагреватель 7 и, открывая вентиль 22, сбрасывают давление.

Предлагаемая конструкция установ15 ки с применяемым в ней устройством компенсации влияния давления позволяет проводить испытания как при переменных температурах и давлениях, так и при постоянных, максимально

Щ приближая условия испытаний к эксплуатационным. Установка позволяет повысить точность испытания образцов

I разрушающихся с большой пластической деформацией, поскольку в ней нет сильфонов, имеющих. небольшой осевой ход, а также вследствие применения устройства для компенсации влияния давления среды.

Формула изобретения

Установка для испытаний образцов в коррозионно-активных средах при высоких давлениях и температурах, содержащая герметичную амеру расположенные в ней захват для крепления образца, нагреватель, устройство для компенсации влияния давления, связанное с захватом, узел нагружения образца и .насос для подачи ра40 бочей среды к образцам, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, устройство для компенсации влияния давления выполнено в виде штока, связанного

45 с захватом, втулки, надетой на шток, и двух параллельно установленных и прикрепленных своими кромками к внутренней стенке камеры мембран, одна из которых жестко связана со штоком, ур а вторая — со втулкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 243936, кл. G 01 N 3/36, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 120945, кл. G 01 N 3/18, 1958 (прототип).