Способ испытания на термомеханическую усталость образцов материалов штампов горячего деформирования и устройство для его осуществления

 

Союз Советскмх

Соцмалнстнческма

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. саид-ау (22) Заявлено 30.04.80 (21) 2920865/2528 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53)hA. Кл, G 01 N 3/56!

ОсудаРстаеннын камнтет по делан нзебретеннй н открытнй

Опубликовано 15.02.82, Бкмлетень М 6

Дата опубликования описания 15 02 82 (53) УДК 620.П8, .162 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е, И. Тимченко, И. Ф. Степанов и Г. А. Евстифеев (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ HA ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКУЮ

УСТАЛОСТЬ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к исследованиям материалов на термомеханическую усталость и истирание, в частности для изучения процессов износа штампов при горячей обработке металлов под давлением.

Известен способ испытания на усталость

S образцов материалов, заключающийся в том, что образец прижимают к контробразцу и вращают его t1).

Однако известный способ не позволяет мо10 делировать условия работы штампов, так как в этом случае не учитываются факторы в циклическом режиме: скорость скольжения и путь перемещения точек сопряжения образца, температура образца, давление.

Наиболее близким к изобретению по техни15 ческой сущности и достигаемому эффекту является способ испытания на термомеханическую усталость образцов материалов штампов горячего деформирования, согласно которому нагревают образец, подвергают его осевому сжатию

20 и приводят во вращение.

Способ реализуется с помощью устройства для испытания на термомеханичсскую усталость, образцов материалов штампов горячего деформирования, содержащего корпус, размещенный в нем узел крепления образцов и их осевого нагруження, привод вращения образцов и высокотемпературный элемент (2), Недостатком данного способа является низкая эффективность испытания образцов материала, что обусловлено невозможностью проведения испытаний в циклическом режиме, характерном для штампов горячего деформирования.

Цель изобретения — повышение эффективности испытания в циклическом режиме.

Эта цель достигается тем, что нагречание образца осуществляют посредством периодического соприкосновения его с высокотемпературным элементом при одновременном осевом сжатии и вращении образца.

Устройство для осуществления способа снабжено связанными с узлом осевого нагружения регулируютцим элементом и коромыслом, одним концом опирающимся на корпус, а другим — соединенным с приводом через эксцентрик, узел осевого нагружения выполнен

905730 в виде штанги, установленной с возможностью перемещения вдоль оси, а привод вращения— в виде сменных зубчатых колес, цепной передачи и обгонной роликовой муфты.

На фиг. 1 представлено предлагаемое 5 устройство для испытания образцов на термомеханическую усталость; на фиг, 2 — разрез

А-А на фиг.l.

Устройство содержит корпус 1, узел 2 крепления образцоь 3 и 4 и их осевого нагру- 10 жения, привод 5 вращения образцов 3 и 4, высокотемпературный элемент 6, Узел 2 выполнен в виде штанги, с торцом которой связаны регулируюгций элемент 7 (например винт) и коромысло 8, одним концом опирающееся на корпус 1, а другим соединенное с приводом 5 через эксцентрик 9, Привод 5 выполнен в виде сменных зубчатых колес 10 и

11, цепной передачи 12 и обгонной роликовой муфты 13. Зубчатые колеса 10 и 11 закреп- 20 лены на валах 14 и 15, установленных с возможностью вращения в водоохлаждающем блоке 16. Последний закреплен на узле 2, т,е. на другом торце штанги. На валах 14 и 15 крепятся экранирующие диски 17 и 18. Штифты 19 и 20 служат для крепления образцов

3 и 4. Зубчатые колеса 10 и ll зацеплены с обоймой шестерни 21, в которую встроена муфта 13. На ступице последней насажена звездочка 22, взаимодействующая с цепью цепной 30 передачи 12, Через систему блоков 23 и 24 конец цепной передачи 12 через трос 25 соединен с коромыслом 8, и на ее другой конец подвешен груз 26 для натяжения цепи 12. На поворотном кронштейне 27 установлен высоко- з температурный элемент 6. Время контакта образцов 3 и 4 с элементом 6 регулируется элементом 7. Спрейеры 28 служат для охлаждения образцов 3 и 4, направляющая 29 предназначена для перемещения узла 2 (штанги) вдоль оси.

Способ испытания образцов с помощью устройства реализуется следующим образом.

От привода 5 вращается эксцентрик 9, который через палец опускает правый конец коромысла 8, а следовательно, и узел 2 с образцами 3 и 4. Последние соприкасаются с высокотемпературным элементом 6. Точка соединения коромысла 8 с регулируемым элементом 7 останавливаегся и начинает подниматься 50 левый конец коромысла 8, который перемещает вверх трос 25. При этом через цепную передачу

12 вращается звездочка 22, а затем через

4 муфту 13 — образцы 3 и 4, находящиеся нод воздействием осевого сжимающего усилия.

При прохождении пальцем эксцентрика 9 нижней точки левый конец коромысла 8 начинает опускаться. Цепная передача 12 через звездочку

22 и муфту 13 отключает вращение образцов

3 и 4, При поднятии правого конца коромысла

8 поднимается и блок 16 с образцами 3 и 4, включаются спрейеры 28 и охлаждаются образцы 3 и 4. При дальнейшем вращении эксцентрика 9 правый конец коромысла 8 вновь начинает опускаться, образцы 3 и 4 упираются в элемент 6 и цикл испытания повгорясгся.

Положительный эффект от внедрения изобретения обусловлен повышением эффективности испытания образцов в циклическом режиме, Формула изîбрс гения

1. Способ испытания на тсрмомсханичсскую усталость образцов материалов шгампов горячего деформирования, заключающийся в том, что нагревают образец, подвергают сго осевому сжатию и приводят во вращение, î r л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности испытания в циклическом режиме, нагревание образца осуществляют посредством периодического соприкосновения его с высокотемпературным элементом при одновременном осевом сжатии и вращении образца.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее корпус, размещенный в нем узел крепления образцов и их осевого нагружения, привод вращения образцов и высокотемпературный элемент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, оно снабжено связанными с узлом осевого нагружения регулирующим элементом и коромыслом, одним концом опирающимся на корпус, а другим — соединенным с приводом через эксцентрик, узел осевого нагружения выполнен в виде штанги, установленной с возможностью перемещения вдоль оси, а привод вращения — в виде сменных зубчатых колес, цепной передачи и обгонной роликовой муфты.

Ис гочники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Машины для испытания материалов на трение и износ, ЦНИИТЭП приборостроения

ТС вЂ” 7, М,, 1974, с. 40.

2. Авторское свидетельство СССР N 351138, кл. 6 01 N 3/56, 1970 (прототип).

905730,б

Ри2 2

Сосгавитсль А. Швьгркова

Техред M Ðåéâåñ

Корректор М, Пожо

Редактор Н. Ромжа

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проекгная, 4

Заказ 354/60 Тираж 882

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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