***** 1 lnt Cl.4 G01N 25/20 Twórcy wynalazku: Wieslaw Augustyniak, Andrzej Brzozowski, Kazimierz Derlacki, Tadeusz Burakowski Uprawniony z patentu: Instytut Mechaniki Precyzyjnej9 Warszawa /Polska/ URZADZENIE DO BADANIA ZDOLNOSCI CHLODZ4CEJ CHLODZIW HARTOWNICZYCH Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do badania zdolnosci chlodzacej chlodziw hartowni¬ czych.Znane z polskiego opisu patentowego numer 90 279 urzadzenie do badania zdolnosci chlodza¬ cej chlodziw hartowniczych posiada próbnik metalowy - kulke srebrna - z zatopionym wewnatrz termoelementem, który polaczony Jest od góry z gruboscienna rurka, przez która wyprowadzone sa przewody termoelementu. Rurka grubosclenna wraz z próbnikiem sa osadzone przesuwnie w osi pionowego pieca rurowego za pomoca ukladu prowadzacego zlozonego z dwu tulei centru¬ jacych oraz ukladu naciaganego. Urzadzenie to zawiera toz naczynie z badanym chlodziwem wprawianego w ruch obrotowy, którego os jest przesunieta wzgledem osi próbnika i pieca* Nagrzany do temperatury austenityzacji ponad 800°C próbnik metalowy zanurzony w cieczy hartowniczej, której temperatura nie przekracza 80°C, w pierwszej chwili pokrywa sie izo¬ lujaca go od cieczy warstwa pary, a gdy jego temperatura opadnie do odpowiedniej wartosci nastepuje zerwanie tej warstewki, co powoduje dotarcie do powierzchni próbnika cieczy i jej wrzenie pecherzykowe. Jest to wazna charakterystyka chlodziwa hartowniczego - tempe¬ ratura przejscia wrzenia powlokowego we wrzenie pecherzykowe. Charakterystyka ta jest za¬ lezna nie tylko od temperatury powierzchni próbnika, ale takze od warunków hydrodynamicz¬ nych w poblizu powierzchni próbnika, a glównie od szybkosci jego zanurzania po wygrzaniu.Gdy ta szybkosc zanurzenia jest niejednakowa otrzymuje sie znaczne rozrzuty wyników bada¬ nia zdolnosci chlodzacej tego samego chlodziwa.Znane urzadzenia wskutek posiadania ukladu centrujacego zlozonego z dwu tulei oraz ukladu naciagowego nie zapewniaja jednakowych szybkosci zanurzania próbnika. Elementy centrujace zmieniaja nieco wzgledem siebie polozenia przy kazdym badaniu, 00 zmienia sily tarcia w tych elementach, a wiec i szybkosc zanurzania próbnika dotyczy to zwlasz¬ cza tulei centrujacej znajdujacej sie tuz nad piecem. Dodatkowo wplywaja tez na to zmiany polozenia osi naczynia z badanym chlodziwem wzgledem osi próbnika. Powoduje to zmiane toru ruchu próbnika w badany*/ chlodziwie, a tym samym zmiane szybkosci próbnika wzgledem chlo¬ dziwa.2 145 229 brednia charakterystyke chlodziwa hartowniczego przy uzyciu znanego urzadzenia uzyskuje sie poprzez wykonanie odpowiedniej ilosci badan i usrednienie otrzymanych wyników zgodnie z zasadami statystyki matematycznej* Prowadzi to w niektórych przypadkach - zwlaszcza w przypadkach tak zwanych wolnych chlodziw hartowniczych - do znacznej ilosci badan.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia do badania zdolnosci chlodzacej chlodziw hartowniczych, pozbawionego tej niedogodnosci.Urzadzenie do badania zdolnosci chlodzacej chlodziw hartowniczych wedlug wynalazku po¬ siadajace próbnik metalowy z zatopionym wewnatrz termoelementera i rejestrator jego wska¬ zan, wyposazone jest w pozioma belke, do której jednego konca przymocowany jest pret z próbnikiem, do drugiego konca belki stanowiaca przeciwwage dla preta z próbnikiem rurkar przez która przechodza przewody termoelementu, a do srodka belki przymocowane jest tlo- czysko cylindrycznego tlokowego hamulca powietrznego, przy czym próbnik i tlok utrzymy¬ wane sa w górnej pozycji za pomoca dzwigni katowej znajdujacej sie w zaczepie na tloczysku.Dlugosó poziomej belki jest równa podwojonej odleglosci próbnik - tlok, a masa rurki równa sie masie preta z próbnikiem. Próbnik metalowy z zatopionym wewnatrz terraoeleraentem nagrze¬ wany jest w piecu i chlodzony w naczyniu z badanym chlodziwem, którego sila termoelektrycz¬ na rejestrowana jest na rejestratorze w funkcji czasu.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku, który obrazuje schemat urzadzenia do badania zdolnosci chlodzacej chlodziw hartowniczych* Do jednego z konców poziomej belki 1 przymocowany jest pret 2, do którego konca przymocowany jest próbnik 3, do drugiego konca belki 1 przymocowana jest rurka 4, której masa równa sie masie preta 2 i próbnika 3* Do srodka belki 1 przymocowane jest tloczysko 5 cylindrycznego tlokowego hamulca powietrzne¬ go 5. Cylinder tlokowego hamulca powietrznego 6 zaopatrzony jest w zawór 7 regulujacy szybkosc spadania tloka 8, a wiec i próbnika 3. Próbnik 3 i tlok 8 utrzymywane sa w górnym polozeniu przez koniec dzwigni katowej 9, który umieszczony jest w zaczepie na tloczysku 5» Dzwignia 9 uruchamiana jest przez ciegno 10 polaczone z jednym z ramion dzwigni katowej 11, której drugie ramie polaczone jest ze zwora elektromagnesu 12* Drugi -koniec katowej dzwigni 9 wyposazony jest w wystep, który z przyciskiem raikrowylacznika 13 stanowi czujnik polozenia tloka 8* Próbnik 3 umieszczony jest w przestrzeni roboczej pieca 14, którego temperature mierzy sie terraoeleraentem 15* Temperature próbnika 3 mierzy zatopiony w nim termoelement 16.Dolny wylot przestrzeni roboczej pieca 14 zasloniety jest zaslona izolacyjna 17 urucha¬ miana przez elektromagnes 18. Mikrowylacznik 19 umieszczony przy koncu preta mocujacego zaslone izolacyjna 17 stanowi czujnik polozenia tej zaslony. Temperatura pieca 14 utrzy¬ mywana jest na zadanym poziomie przez regulator 20* Wlaczniki elektromagnesów 18 i 12 oraz sygnalizatory polozenia zaslony 17$ a takze tloczyska 5 sa zamontowane do wspólnej skrzynki stanowiac zespól sterowania 21 praca urzadzenia. Przewody 22 termoelementu 16 zatopionego w próbniku 3 doprowadzone sa do puszki kompensacyjnej 23 kompensujacej wplyw zmian temperatury otoczenia na wskazania termoelementu 16. Puszka kompensacyjna 23 zasi¬ lana jest z zasilacza 24* Sygnal z termoelementu 16 po zrózniczkowaniu w ukladzie rózni¬ czkujacym 25 jest rejestrowany przez rejestrator 26. Badane chlodziwo umieszczone jest w naczyniu 27 ustawionym na grzejniku 28, którego temperatura w zaleznosci od wskazan termoelementu 29 jest utrzymywana przez regulator 30.Dzialanie urzadzenia jest nastepujace. Po oczyszczeniu próbnik 3 podniesiony zostaje w swoje górne polozenie, a wraz z nim w to górne polozenie sa podniesione belka 1 i tlok 8. Mikrowylacznik 13 zostaje wylaczony i sygnalizuje górne polozenie tloka 8.Zaslona 17 pieca 14 zostaje zamknieta, a odpowiedni mikrowylacznik 19 sygnalizuje jej polozenie. Piec 14 zostaje wlaczony i nagrzewa próbnik 3» W tym czasie zostaje przygoto¬ wane badane chlodziwo, napelnia sie nim naczynie 27 i podgrzewa sie do odpowiedniej tem¬ peratury. Gdy próbnik 3 i chlodziwo osiagna zadane temperatury, za pomoca jednego z wy-145 229 3 laczników na tablicy zespolu sterowania 21 przesuwa sie zaslone 1? w jej drugie skrajne 'polozenie, co gdy jest zasygnalizowane przez mikrowylacznik 19 wlacza sie elektromagnes 12 zwalniajacy tloczysko 5, a tyra samym próbnik 3 z jego górnego polozenia. Tlok 8 i próbnik 3 z okreslona szybkoscia opószczaja aie na dól i z ta szybkoscia próbnik zanurza sie w badanym chlodziwie. Polozenie tloka 8 sygnalizowane jest przez mikrowylacznik 13, Rejestrator 26 rejestruje zmiany wskazan termoelementu 16 jako funkcje czasu.Dzieki urzadzeniu wedlug wynalazku do zbadania wiarygodnej charakterystyki danego chlodzi¬ wa wystarczaja zazwyczaj dwa badania, które moga byc wykonane na tej samej próbce chlodziwa, W przypadku wiekszej niz dwa liczby badan jednego chlodziwa nalezy wymieniac próbke, gdyz przy stosowanych zaleznosciach geometrycznych próbnik - próbka, próbka ulega zmianom fi¬ zyko-chemicznym powodujacym zmiane charakterystyki chlodzenia.Zastrzezenia patentowe 1, Urzadzenie do badania zdolnosci chlodzacej chlodziw hartowniczych, za pomoca próbnika metalowego z zatopionym wewnatrz termoelementem, którego konce polaczone sa z rejestrato¬ rem, posiadajace pionowy piec rurowy, uklad prowadzacy pionowo próbnik metalowy oraz zbior¬ nik na badane chlodziwo, znamienne tym, ze wyposazone jest w pozioma belke /1/f do której jednego konca przymocowany jest pret /2/ z próbnikiem /3/# do drugiego konca rurka /4/, przez która przechodza przewody termoelementu /16/, a do jej srodka przymoco¬ wane jest tloczysko /5/ cylindrycznego tlokowego powietrznego hamulca /6/, przy czym prób¬ nik /3/ i tlok /8/ utrzymywane sa w górnej pozycji za pomoca dzwigni katowej /9/« 2, Urzadzenie wedlug zastrz, 1,znamienne tym, ze dlugosc poziomej belki /1/ jest równa podwójnej odleglosci próbnik /3/ - tlok /&/. 3, Urzadzenie wedlug zastrz, 2, znamienne tym, ze masa rurki /4/ równa sie masie preta /2/ i próbnika /3/. PL