УСТАНОВКА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗАКАЛОЧНОЙ СРЕДЫ
INSTALLATION FOR CONTROL OVER COOLING CAPACITY OF QUENCH

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов с целью повышения их механических свойств и может быть применено для построения кадастра жидкостей по их охлаждающей способности.
Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, содержащее нагреватель и датчик теплового потока с термопарой, соединенной с измерительным прибором. Датчик теплового потока, выполненный с полостью для протока жидкости неподвижно, укреплен в нагревателе, при этом термопара расположена внутри датчика. (А.С. СССР №1057557, МКИ 3 С21Д 1/56, 30.11.1983).
Указанное устройство имеет ряд недостатков:
1) при смене закалочных жидкостей все емкости и трубопроводы необходимо вычищать, прокачивая через них, например, растворитель;
2) после ряда опытов с внутренней поверхности датчика теплового потока необходимо убрать нагар;
3) не соблюдаются условия подобия по тепломассообмену в натурных и опытных процессах;
4) громоздкость и переусложненность устройства.
Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, в котором датчик теплового потока расположен неподвижно, подвижные нагреватель и емкость с закалочной средой, перемещают одновременно и обеспечивают прохождение через них датчика теплового потока, снабженного термопарой, подсоединенной к измерительному прибору. (Патент Франции №2080270, кл. G01N 25/00, 27.02.1970).
В указанном устройстве для обеспечения надежного контакта спая термопары с датчиком теплового потока необходимы дополнительные приспособления, искажающие температурное поле датчика и вызывающие систематическую погрешность. Кроме того, необходимость движения нагревателя и емкости приводит к громоздкости и переусложнению устройства.
Известно устройство для определения охлаждающей способности закалочной среды, содержащее основание, шток, закрепленный на основании, емкость с закалочной средой, над которой установлен нагреватель, датчик теплового потока, в котором закреплен спай термопары, термоэлектроды которой через трубчатую ножку соединены с приборами измерения и регистрации температуры, систему пневматического перемещения датчика теплового потока. (В.Люты. Закалочные среды. Справочник. Металлургия. Челябинск. 1990. 190 с. С.48-50).
Недостатком устройства является громоздкость конструкции и переусложненность схемы. Схема может работать лишь при наличии центральной пневмосистемы или компрессора с сопутствующими аппаратами и приборами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка для контроля параметров закалочной среды, содержащая основание, печь трубчатого типа, емкость с закалочной средой, нагреватель закалочной среды, датчик теплового потока с встроенной в него термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из нагревателя в емкость с закалочной средой, выполненный в виде тройного шарнирного параллелограмма с электродвигателем в качестве привода, и системы автоматизации обработки сигнала термопары (патент РФ №2279490, С21Д 11/00, 10.04.2006).
Недостатком установки является ее сложность и громоздкость конструкции, обусловленная применением электродвигателя в качестве привода механизма переноса.
Задача изобретения - уменьшение массогабаритных показателей, упрощение конструкции за счет применения противовеса в качестве привода механизма переноса, выполненного в виде тройного шарнирного параллелограмма.
Поставленная задача достигается установкой для контроля охлаждающей способности закалочной среды, включающей основание, печь трубчатого типа, емкость с закалочной средой, датчик теплового потока с встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из печи в емкость с закалочной средой, систему автоматического контроля и управления, в которой введен нагреватель закалочной среды, расположенный на основании, которое имеет вертикальную стойку с пусковым механизмом, а механизм переноса выполнен в виде тройного шарнирного параллелограмма, первый диск которого неподвижно закреплен в верхней части вертикальной стойки, а ко второму диску прикреплен датчик теплового потока таким образом, что он всегда находится в вертикальном положении с возможностью движения по траектории в виде дуги окружности, крайние точки которой расположены в центре зоны нагрева печи трубчатого типа и центре объема закалочной среды, при этом, в отличие от прототипа, одна из осей первого диска механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена с рычагом противовеса, который является приводом механизма переноса.
Существо изобретения поясняется чертежом. Установка содержит основание с вертикальной стойкой 1, на которой закреплен механизм тройного шарнирного параллелограмма 2, пусковой механизм 3, противовес 5, рычаг 4, тормозной механизм 6, кнопка среднего положения 7, опора крайних положений 8, трубчатая печь 9, емкость с закалочной средой 10, нагреватель закалочной среды 11, датчик теплового потока с встроенной термопарой 12, крепление датчика теплового потока 13, панель управления 14, ручка возврата 15.
Установка для контроля параметров закалочной среды работает следующим образом. Перед проведением эксперимента, через пользовательский интерфейс электронно-вычислительной машины (ЭВМ), задаются его параметры: требуемая температура датчика теплового потока, время выдержки, требуемая температура закалочной среды, Датчик теплового потока 12 помещается в трубчатую печь 9, емкость с закалочной средой 10 устанавливается на нагреватель закалочной среды 11. В автоматическом режиме выдерживаются все параметры эксперимента, что одновременно отображается на мониторе в графическом и численном виде. Затем от ЭВМ поступает сигнал на включение пускового механизма 3, который освобождает рычаг 4 противовеса 5. Противовес 5 приводит в движение рычаг 4, шарнирно посаженный на ось механизма тройного шарнирного параллелограмма 2, и производится плоскопараллельный перенос датчика теплового потока 12 в емкость с закалочной средой 10, при этом после прохождения механизмом точки А противовес остается в нижнем положении, а доведение механизма тройного шарнирного параллелограмма 2 до опоры 8 производится за счет силы тяжести датчика теплового потока сил инерции. Происходит охлаждение датчика теплового потока в закалочной среде и запись показаний термопары в память ЭВМ для последующей обработки и вычислений. Далее посредством ручки возврата 15, расположенной на стойке 1, механизм тройного шарнирного параллелограмма 2 отводит датчик теплового потока 12 в точку А для его очистки и осмотра, затем он отводится в трубчатую печь 9 для начала следующего эксперимента.
Итак, применение противовеса в качестве привода механизма переноса, выполненного в виде тройного шарнирного параллелограмма, позволяет уменьшить массогабаритные показатели и упростить конструкцию установки для контроля охлаждающей способности закалочной среды.