Установки типа ИМАШ-5М и УВТ-1 » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Установки типа ИМАШ-5М и УВТ-1

15.05.2021

Установка ИМАШ-5M отличается от ИМАШ-5 тем, что в ней применены специальное отсчетное устройство для измерения деформации образца во время растяжения при нагреве до 1100 °C и под напряжениями до 60 кг/мм2 и рычажная нагружающая система при вертикальном размещении образца в вакуумной рабочей камере. Кроме того, более удобна компоновка оборудования.

На рис. 65 приведена принципиальная схема устройства вакуумной рабочей камеры и механизма нагружения установки типа ИМАШ-5М. Исследуемый образец 1, имеющий форму и размеры, указанные на рис. 5, укрепляется в захватах 2 и 3.

При помощи шаровых самоустанавливающихся шарниров 4 и 5 захваты 2 и 3 соединяются с тягами 6 и 7. Верхняя тяга электрически изолируется от каркаса и серьги 8.

Образец растягивается при помощи рычажной системы нагружения, состоящей из следующих элементов. Через опорную скобу 9, прикрепленную к каркасу установки, проходит рычаг 10, поворачивающийся вокруг оси 11. Соотношение плеч рычага составляет 1:5. В зоне сопряжения рычага с серьгой установлена закаленная стальная призма 12. Аналогичная призма 13 находится в серьге 14, связанной с тягой 15, служащей для подвески чугунных грузов 16. При выбранном соотношении плеч рычага 10 и весе груза 16 до 100 кг в образце могут быть вызваны растягивающие напряжения, превышающие 60 кг/мм2.

Нижняя тяга 7 соединена при помощи гайки 17, снабженной правой и левой резьбой, с шаровым самоустанавливающимся шарниром 18, заканчивающимся тягой 19. Эта тяга связана с червячным редуктором, не изображенным на рассматриваемой схеме.

Для испытания образца в вакууме или защитной газовой среде тяги 6 и 7 герметизированы в томпаковых сильфонах 20 и 21, припаянных к фланцевым соединениям 22 и 23, связанным с патрубками корпуса вакуумной камеры 24, снабженной кронштейнами 25 и 26. Для обеспечения жесткого крепления в вертикальном положении камеры 24, скобы 9 и редуктора служит отрезок швеллера № 20, обозначенный цифрой 27 и находящийся внутри каркаса установки.

К корпусу камеры 24 с одной стороны прикреплена медная крышка 28 с кварцевым плоскопараллельным смотровым стеклом 29; с другой стороны корпус камеры закрыт откидной крышкой 30. Обе крышки соединяются с корпусом через герметизирующие кольцевые уплотнения из вакуумной резины. Зона сопряжения крышки 28 с корпусом 24 обозначена цифрой 31.

Откачка воздуха из вакуумной камеры производится через патрубок 32, соединенный с вакуумной системой. При испытаниях нагретых образцов в рабочей камере может быть создано разрежение порядка 10*10в-5 мм рт. ст. Стеклянные патрубки ламп 33 и 34 (ЛT-2 и ЛM- 2) уплотнены в крышке 30 при помощи кольцевых втулок из вакуумной резины. Защитный кожух 35 предохраняет лампы от механических повреждений при эксплуатации.

Нагрев образца на установке ИМАШ-5М может производиться контактным и радиационным способами. На схеме показано расположение отдельных деталей при контактном электронагреве.

Наблюдение за микроструктурой образца, а также измерение деформации при растяжении производятся при помощи микроскопа типа МВТ, соединенного со специальным отсчетным устройством; на схеме рис. 65 показан только объектив 36 микроскопа МВТ.

Для возвращения рычага нагружающего устройства в строго горизонтальное положение при его отклонении из-за удлинения образца в процессе испытания служит тяга 19, соединенная с не показанным на рассматриваемой схеме червячным редуктором, приводимым в действие реверсивным электродвигателем трехфазного тока (75 ва, 1400 об/мин). При удлинении образца тяга 15 с закрепленным на ней кронштейном 37 опускается вниз, контакты 38 замыкаются и воздействуют на включение реле, подающих напряжение на обмотку электродвигателя. При этом начинается подъем тяги 15, прекращающийся при размыкании контактов 39 после возвращения рычага в горизонтальное положение.

Для компенсации действия атмосферного давления на сильфон 21 служит уравновешивающий груз 40. Величина этого груза, составляющая в установке ИМАШ-5М 7 кг, определена путем тензометрирования с помощью проволочных датчиков сопротивления с базой 5 мм наклеенных на контрольный образец. При помощи прибора типа ИСД-2 было определено с точностью ±0,5 кг влияние нагружения образца на показание индикаторного прибора. Измерения на установке ИМАШ-5М позволили подобрать вес груза 40, при котором в образце не возникают сжимающие или растягивающие напряжения при атмосферном давлении на торец сильфона 21.

Грузы 16, вызывающие в образце растягивающие напряжения, при опускании опираются на торец винта 41. При вращении маховика 42 винт может перемещаться вверх или вниз в корпусе домкрата 43. На винте установлены электрические нормально замкнутые контакты 44. При поднятых грузах через эти контакты проходит ток в цепи сигнальной лампы, что свидетельствует о нагружении образца.

На рис. 66 приведен внешний вид рабочей камеры установки ИМАШ-5М.
Установки типа ИМАШ-5М и УВТ-1

Для наблюдения и фотографирования микростроения изучаемого образца служит микрофотонасадка типа МФН-2, а для съемки на кинопленку вместо микрофотонасадки на тубус микроскопа надевают регистрационную кинокамеру типа РФК-1, позволяющую производить съемку со скоростями от 30 кадров в секунду до 1 кадра в 18 сек. В кассету камеры заряжают 12 м кинопленки шириной 16 мм, что обеспечивает съемку 1500 кадров. Вместо указанной кинокамеры можно также использовать кинокамеру «Конвас», управляемую для замедленной съемки центраферным устройством.

Величина деформации изучаемого образца определяется путем периодических измерений расстояния между отпечатками алмазной пирамиды, предварительно нанесенными на приборе типа ПМТ-3 на поверхность образца. Микрометренный спиральный окуляр типа ОСМ-3 позволяет производить эти измерения с точностью ± 1 мк.

На рис. 67 приведен внешний вид установки типа ИМАШ-5М. Установка размещена в стальном каркасе размером 1125х400 мм2 в плане и 2120 мм высотой. Внутри в левом отсеке каркаса расположены аппаратура вакуумной системы и детали нагружающего устройства, а на лицевой панели этого отсека укреплена вакуумная рабочая камера 1.

Правый отсек каркаса служит для размещения электрических пускорегулирующих и контрольных приборов. На лицевой панели правого отсека установлены электронный потенциометр 2 типа ЭПД-12 со шкалой на 1600 °C, вакуумметр 3 типа ВИТ-1, амперметр 4 переменного тока на 10 а, двухпредельный вольтметр 5 переменного тока со шкалой на 50/250 в, сигнальные лампы 6, а также кнопки управления и выключатели. На этой же панели снизу размещены рукоятки 7 и 8 автотрансформаторов типа РНО-250-5 и РНО-250-2. На высоте 750 мм от пола в правом отсеке имеется выдвижная полка для записей измерений деформации образца.

В 1957 г. на базе установки ИМАШ-5М была спроектирована и изготовлена установка типа УВТ-1 (рис. 68) для исследования процесса деформации металлов и сплавов при нагреве от 20 до 1100 °C и растяжении в вакууме.

На установке УВТ-1 деформацию образца (имеющего такую же форму, как и для испытаний на ИМАШ-5М) измеряют специальным устройством с точностью ±1 мк на базе в 10 мм (между рисками, наносимыми на образец до его установки в вакуумную камеру).

Визуальное наблюдение за микроструктурой образца, помещенного в вакуумную камеру 1 и укрепленного в захватах, ведут с помощью микроскопа 2, обеспечивающего увеличения от 50 до 500 раз в светлом поле, косом освещении и в темном поле. Для регистрации микроструктуры и отдельных этапов деформации и разрушения образца установка УВТ-1 снабжена пленочной камерой 3 типа «Киев» с размером кадра 24х36 мм2 и кинокамерой 4 типа КС-50Б, обеспечивающей съемку со скоростями: 8, 12, 16, 24 и 32 кадра/сек. Емкость кассеты этого киносъемочного аппарата составляет 30 м пленки.

В качестве источника света в микроскопе применена лампа накаливания К-30 (17 в, 170 вт) и газоразрядная ртутная лампа сверхвысокого давления СВДШ-250-3.

Вакуумная камера 1 укреплена на кронштейнах к вертикальным колоннам 5, связывающим основание 6 с траверсой 7. В основании размещен редуктор с электрическим двигателем, обеспечивающий вертикальное перемещение тяги 8, соединенной через сильфонное уплотнение в корпусе камеры I с захватом, в котором укреплена головка испытываемого образца. Вторая тяга, обозначенная на рис. 68 цифрой 9, соединяет образец с механизмом рычажного нагружения, размещенным в траверсе 7.

Для устранения изгибающих напряжений, возникающих в образце при повороте рычага нагружающего механизма при растяжении образца, в установке УВТ-1 имеется система автоматического выравнивания.

Микроскоп 2 укреплен на массивной стойке 10, жестко соединенной с основанием 6. Воздух и газы из вакуумной рабочей камеры откачиваются пароструйным насосом 11 типа ЦВЛ-100 и ротационным насосом ВН-461М, расположенным внутри ящика III.

На лицевой панели пульта управления III находятся вакуумметр 12 типа ВИТ-1, электронный потенциометр 13, а также сигнальные лампы, выключатели и измерительные приборы, позволяющие контролировать режим работы установки.

Установка УВТ-1 позволяет создавать в образце значительно более высокие растягивающие напряжения, чем получаемые в установке ИМАШ-5М. Это достигается благодаря тому, что система нагружения дает возможность получать нагрузку на образце до 3000 кг, т. е. при принятых размерах образца с активным сечением 9 мм2 создавать растягивающее напряжение больше 330 кг/мм2.

В ближайшие годы на Ленинградском оптическом заводе намечается организовать серийный выпуск установок для исследования микроструктуры в процессе растяжения металлических образцов, подвергаемых высокотемпературному нагреву в вакууме. При этом будут учтены полученные при экспериментах эксплуатационные данные.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: