Устройство для испытания образцов на термоусталость

(19) (11) 1)4 С 01 ыз ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Пароменский ическая устае, М.: Машиноство СССР /60, 1979. ром теп С ЬФ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ. ОБРАЗЦОВ НА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ, содержащее основание, установленный на нем цилиндрический корпус, захват для крепления испытуемого образца, источ. ник теплоносителя, задатчик пульсации температур, установленный внутри корпуса с возможностью вращения относительно оси последнего, и систему охлаждения, соединенную с задатчиком пульсации температур, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью приближения условий испытания к условиям эксплуатации труб теплообменных аппаратов, задатчик пульсации температур выполнен в виде стакана с двойными стенками,.на внутренней стенке которого выполнены по крайней мере две сквозные осесимметричные винтовые щели, в дне стакана выполнено сквозное осевое отверстие, предназначенное для пропускания через него образца, а устройство снабжено установленной внутри стакана втулкой, предназначенной для охватывания образца с зазокоторый сообщен с источникомлоносителя.1 11935Изобретение относится к испыта тельной технике, в частности к устройствам для испытания образцов натермоусталость при воздействии хладагента на горячую поверхность материала образца.Цель изобретения - приближениеусловий испытания к условиям эксплуатации труб теплообменных аппаратов,На фиг. изображена схема предла Огаемого устройства; на фиг.2 - развертка внутренней стенки стакана свыполненными в ней сквозными щелями.Устройство содержит основание 1с установленным на нем раэьемным 15корпусом 2 и захватом 3 для крепления испытуемого полого образца 4,рабочая "часть которого размещена вкорпусе 2. Внутри корпуса 2 размещензадатчик пульсации температуры, выполненный в виде стакана 5 с двойными стенками, образующими полость 6.Стакан 5 установлен соосно оси захвата 3 и концентрично образцу 4 Вращение стакана 5 обеспечивается приводом 7. На внутренней стенке стака.на 5 выполнены по крайней мере двесквозные осесимметричные винтовыещели 8 и 9,30 Вследствие циклического локального воздействия хладагента на горячий образец 4 и смыва хладагента с образца 4 в последнем возникают переменные термические напряжения, которые накладываются на статическое напряжение от внутреннего давления, Регулируя скорость вращения стакана 5, измеряют частоту создаваемых переменных термических напряжений.1 35 40 45 Количество заливаемого в полость 6 хладагента больше его расхода через щели 8 и 9, что обеспечивает его стабильную подачу на испытуемый образец 4, Излишек хладагента свободно переливается через наружную стенку стакана 5 в полость 18 слива и через трубку 20 удаляется в дренаж. Горячий теплоноситель и хладагент, омывающие поверхность образца 4, стекают в полость 19 слива и через трубку 21 также удаляются в дренаж. 50 55 Система 1 не показана охлаждения через трубку 10 соединена с полостью 6 стакана 5. Источник (не показан) горячего теплоносителя через трубку 11 соединен с одним концом полого образца 4, другой конец которого через трубку 12 соединен с дренажной системой 1 не показана). Втулка 13, предназначенная для охватывания образца 4 с зазором, установлена внутри стакана 5 концентрично его внутренней поверхности так, чтобы его нижний край не перекрывал щелей 8 и 9, и через трубку 14 соединена с другим источником не показан горячего теплоносителя, подаваемого в зазор 15, Уплотнения 16 и 17, установленные на внутренней поверхности корпуса 2 и взаимодействующие с верхним и нижним краями наружной поверхности стакана 5, образуют верхнюю и нижнюю полости 18 и 19 слива горячего теплоносителя и хладагента. Полости 18 и 19 слива через трубки 20 и 21 соответственно соединены с соответствующими дренажными системами (не показаны).Устройство работает следующим образом. 23 2Испытуемый полый образец 4 устанавливают одним концом в корпусе 2 внутри втулки 13, а свободный конец закрепляют в захвате 3, Герметиэируют корпус 2 с помощью уплотнений 22 и 23. Через трубку 11 под давлением подают горячий теплоноситель в полый образец 4, который равномерно разогревается до заданной температуры и испытывает статическое растягивающее напряжение проп орционально давлению теплоносителя. Включают привод 7 вращения стакана 5, и одновременно через трубку 10 подают хладагент, например воду, в полость 6 вращающегося стакана 5. Под действием силы тяжести хладагент выбрасывается через щели 8 и 9 и омывает наружную поверхность образца в определенной последовательности, обусловленной винтовой траекторией щелей 8 и 9 и их взаимным расположением.Вследствие этого образец 4 охлаждается и в нем создается сложное напряженное состояние. В процессе испытания через трубку 14 на поверхность образца 4, находящуюся во втулке 13, подают горячий теплоноситель, смывающий с поверхности образца 4 хладагент, но не раэогревающий хладагент, находящийся в полости 6 стакана 5.1193523 В процессе испытаний благодаря разъемности корпуса определяют начало зарождения трещины в образце и по Составитель В,Гриненкоактор П.Коссей ТехредМ.Пароцай Корректор Е.Ропп 896 Подписноенного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб д. 4/ Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,каз 7307/44 Тира ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, количеству теплосмен до появлениятрещины судят о термической усталости материала.