RU2466194C1 - Unit for monitoring cooling ability of hardening medium - Google Patents

Unit for monitoring cooling ability of hardening medium Download PDF

Info

Publication number
RU2466194C1
RU2466194C1 RU2011113915/02A RU2011113915A RU2466194C1 RU 2466194 C1 RU2466194 C1 RU 2466194C1 RU 2011113915/02 A RU2011113915/02 A RU 2011113915/02A RU 2011113915 A RU2011113915 A RU 2011113915A RU 2466194 C1 RU2466194 C1 RU 2466194C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
plate
quenching medium
triple
heat flux
Prior art date
Application number
RU2011113915/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Петрович Головин (RU)
Василий Петрович Головин
Андрей Николаевич Колос (RU)
Андрей Николаевич Колос
Андрей Владимирович Шолом (RU)
Андрей Владимирович Шолом
Елена Борисовна Волкова (RU)
Елена Борисовна Волкова
Андрей Михайлович Казаков (RU)
Андрей Михайлович Казаков
Вадим Викторович Иванов (RU)
Вадим Викторович Иванов
Владимир Васильевич Астанин (RU)
Владимир Васильевич Астанин
Екатерина Юрьевна Классман (RU)
Екатерина Юрьевна Классман
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА filed Critical Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА
Priority to RU2011113915/02A priority Critical patent/RU2466194C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466194C1 publication Critical patent/RU2466194C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: unit for monitoring the cooling ability of hardening medium includes base, tubular furnace, hardening medium capacity and heat flow probe with built-in thermocouple. In order to shift the probe from the furnace to the hardening medium capacity, a mechanism consisting of triple and double parallel link mechanisms is provided. The first plate of triple parallel link mechanism is rigidly fixed in upper part of vertical post. Heat flow probe is attached to the second plate of the above mechanism. Probe is always in vertical position and moves along the trajectory in the form of arc of circle from furnace heating zone to the centre of hardening medium volume. One of the axes of fixed plate of triple parallel link mechanism is connected through movement synchroniser to one of levers of fixed plate of double parallel link mechanism. Furnace performing the function of transfer mechanism drive is attached to its movable plate.
EFFECT: reduction of mass and dimensions parameters of the unit.
1 dwg

Description

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. The invention relates to the field of heat treatment of steel and alloys in order to increase their mechanical properties and can be used to build an inventory of liquids by their cooling ability.

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, МКИ3 С21D 1/56, 30.11.1983).A device for determining the parameters of the cooling ability of quenching liquids containing a heater and a heat flux sensor with a thermocouple connected to a measuring device. The heat flow sensor, made with a cavity for the fluid flow, is fixedly mounted in the heater, while the thermocouple is located inside the sensor. (USSR AS No. 1057557, MKI 3 C21D 1/56, 11/30/1983).

Указанное устройство имеет ряд недостатков:The specified device has several disadvantages:

1) при смене закалочных жидкостей все емкости и трубопроводы необходимо вычищать, прокачивая через них, например, растворитель;1) when changing quenching liquids, all containers and pipelines must be cleaned by pumping through them, for example, a solvent;

2) после ряда опытов с внутренней поверхности датчика теплового потока необходимо убрать нагар;2) after a series of experiments, carbon deposits must be removed from the inner surface of the heat flux sensor;

3) не соблюдаются условия подобия по тепломассообмену в натурных и опытных процессах;3) the conditions of similarity in heat and mass transfer in natural and experimental processes are not observed;

4) громоздкость и переусложненность устройства.4) the bulkiness and complexity of the device.

Известно устройство для определения параметров охлаждающей способности закалочных жидкостей, в котором датчик теплового потока расположен неподвижно, подвижные нагреватель и емкость с закалочной средой, перемещающиеся 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).A device is known for determining the parameters of the cooling ability of quenching liquids, in which the heat flux sensor is stationary, the movable heater and the tank with the quenching medium moving at the same time, and allow the heat flux sensor equipped with a thermocouple connected to the measuring device to pass through them. (French Patent No. 2080270, CL G01N 25/00, 02/27/1970).

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.In this device, to ensure reliable contact between the thermocouple junction and the heat flux sensor, additional devices are needed that distort the temperature field of the sensor and cause a systematic error. In addition, the need for movement of the heater and capacity leads to cumbersomeness and re-complication of the device.

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, соединенные через трубчатую ножку 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).A device is known for determining the cooling ability of a quenching medium, comprising: a base, a rod fixed on the base, a container with a quenching medium, over which a heater is mounted, a heat flow sensor in which a thermocouple junction is fixed, thermoelectrodes connected through a tubular leg with measuring and recording devices temperature, pneumatic movement system of the heat flow sensor. (V. Lyuty. Hardening media. Reference book. Metallurgy. Chelyabinsk. 1990, 190 pp. 48-50).

Недостатками устройства являются громоздкость конструкции и переусложненность схемы. Схема может работать лишь при наличии центральной пневмосистемы или компрессора с сопутствующими аппаратами и приборами.The disadvantages of the device are the bulkiness of the design and the complexity of the scheme. The circuit can only work if there is a central pneumatic system or compressor with associated devices and devices.

Наиболее близкой 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 противовесом в качестве привода, и систему автоматизации обработки сигнала термопары (патент РФ №2388835, C21D 11/00, 10.04.2006).The closest in technical essence and the achieved result is an installation for controlling the parameters of the quenching medium, comprising: a base, a tube-type furnace, a tank with a quenching medium, a quenching medium heater, a heat flux sensor with a thermocouple integrated in it, a mechanism for transferring a heat flux sensor from the heater to a tank with a quenching medium made in the form of a triple hinged parallelogram with a counterweight as a drive, and a thermocouple signal processing automation system (RF patent No. 2388835, C21D 11/00, 04/10/2006).

Недостатком установки является громоздкость конструкции трубчатой печи, обусловленная криволинейностью траектории движения датчика.The disadvantage of this installation is the cumbersome design of the tube furnace, due to the curvature of the trajectory of the sensor.

Задача изобретения - уменьшение массогабаритных показателей за счет применения трубчатой печи в качестве противовеса для привода механизма переноса, выполненного в виде тройного шарнирного параллелограмма.The objective of the invention is the reduction of overall dimensions due to the use of a tubular furnace as a counterweight to drive the transfer mechanism, made in the form of a triple articulated parallelogram.

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 которую введен нагреватель закалочной среды, расположенный на основании, которое имеет вертикальную стойку с пусковым механизмом, а механизм переноса выполнен в виде тройного шарнирного параллелограмма, первая пластина которого неподвижно закреплена в верхней части вертикальной стойки, а ко второй пластине 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 неподвижной пластины механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена через синхронизатор движения с одним из рычагов неподвижной пластины механизма двойного шарнирного параллелограмма, а к подвижной пластине закреплена трубчатая печь, которая является приводом механизма переноса.The task is achieved by the installation for monitoring the cooling ability of the quenching medium, including the base, a tube-type furnace, a tank with a quenching medium, a heat flow sensor with an integrated thermocouple, a mechanism for transferring a heat flow sensor from the furnace to a tank with a quenching medium, an automatic control and control system, which introduced a quenching medium heater located on the base, which has a vertical rack with a trigger mechanism, and the transfer mechanism is made in the form of a triple articulated a parallelogram, the first plate of which is fixedly mounted in the upper part of the vertical rack, and the heat flux sensor is attached to the second plate so that it is always in vertical position with the possibility of movement along the path in the form of an arc of a circle, the extreme points of which are located in the center of the furnace heating zone of the tubular type and the center of the volume of the quenching medium, while, in contrast to the prototype, one of the axes of the fixed plate of the triple hinged parallelogram mechanism is connected through a synchronizer of two izheniya with one of the levers of the fixed plate of the mechanism of a double hinged parallelogram, and a tubular furnace is fixed to the movable plate, which is the drive of the transfer mechanism.

Существо изобретения поясняется рисунком. На фигуре изображена конструкция установки для контроля охлаждающей способности закалочной среды.The invention is illustrated in the figure. The figure shows the design of the installation for monitoring the cooling ability of the quenching medium.

Установка содержит основание с вертикальной стойкой 1, на которой закреплен механизм тройного шарнирного параллелограмма 2, пусковой механизм 3, механизм двойного шарнирного параллелограмма 4, упор 5, 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 12 с встроенной термопарой, крепление датчика теплового потока 13, панель управления 14, ручка возврата 15, синхронизатор движения 16.The installation comprises a base with a vertical strut 1, on which a triple hinged parallelogram mechanism 2 is fixed, a trigger 3, a double hinged parallelogram mechanism 4, an emphasis 5, a brake mechanism 6, a middle position button 7, an extreme position support 8, a tube furnace 9, a container with quenching medium 10, quenching medium heater 11, heat flux sensor 12 with an integrated thermocouple, mounting the heat flux sensor 13, control panel 14, return handle 15, motion synchronizer 16.

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 двойного шарнирного параллелограмма 4. Печь 9 приводит в движение механизм двойного шарнирного параллелограмма и, через синхронизатор движения, механизм тройного шарнирного параллелограмма, и производится плоскопараллельный перенос датчика теплового потока 12 в емкость с закалочной средой 10, при этом после прохождения датчиком точки А печь остается в нижнем положении, а доведение механизма тройного шарнирного параллелограмма 2 до опоры 8 производится за счет сил инерции и силы тяжести датчика теплового потока. 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.Installation for monitoring the parameters of the quenching medium works as follows. Before the experiment, through the user interface of an electronic computer (PC), its parameters are set: the required temperature of the heat flow sensor, the exposure time, the required temperature of the quenching medium. The heat flux sensor 12 is placed in a tubular furnace 9, a container with a quenching medium 10 is installed on the heater of the quenching medium 11. In the automatic mode, all experimental parameters are maintained, which is simultaneously displayed on the monitor in graphical and numerical form. Then, a signal is sent from the computer to turn on the trigger mechanism 3, which releases the lever of the double articulated parallelogram 4. The furnace 9 drives the mechanism of the double articulated parallelogram and, through the motion synchronizer, the mechanism of the triple articulated parallelogram, and the heat flux sensor 12 is plane-parallel transferred to the tank with quenching medium 10, in this case, after the sensor passes point A, the furnace remains in the lower position, and bringing the mechanism of the triple hinged parallelogram 2 to the support 8 produces It is due to inertia and gravity of the heat flux sensor. The heat flux sensor in the quenching medium is cooled and the thermocouple readings are recorded in the computer memory for subsequent processing and calculations. Next, using the return handle 15 located on the rack 1, the triple hinged parallelogram mechanism 2 leads the heat flux sensor 12 to point A for cleaning and inspection, then it is diverted to the tube furnace 9 to start the next experiment.

Применение печи 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.The use of the furnace as a drive of the transfer mechanism, made in the form of a triple hinged parallelogram, allows to reduce the overall dimensions and simplify the design of the installation to control the cooling ability of the quenching medium.

Claims (1)

Установка для контроля охлаждающей способности закалочной среды, содержащая основание, печь трубчатого типа, емкость для закалочной среды, датчик теплового потока с встроенной термопарой, механизм переноса датчика теплового потока из упомянутой печи в емкость с закалочной средой с приводом, систему автоматического контроля и управления, нагреватель закалочной среды, расположенный на основании, которое имеет вертикальную стойку с пусковым механизмом, а механизм переноса датчика выполнен в виде тройного шарнирного параллелограмма, первая пластина которого неподвижно закреплена в верхней части вертикальной стойки, а ко второй пластине прикреплен датчик теплового потока с возможностью нахождения всегда в вертикальном положении и движения по траектории в виде дуги окружности, крайние точки которой расположены в центре зоны нагрева печи трубчатого типа и центре объема закалочной среды, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом двойного шарнирного параллелограмма, одна из осей неподвижной пластины механизма тройного шарнирного параллелограмма соединена через синхронизатор движения с одним из рычагов неподвижной пластины упомянутого механизма двойного шарнирного параллелограмма, а в качестве привода механизма переноса датчика использована трубчатая печь, закрепленная к подвижной пластине двойного шарнирного параллелограмма. Installation for monitoring the cooling ability of the quenching medium containing a base, a tube-type furnace, a tank for the quenching medium, a heat flux sensor with an integrated thermocouple, a mechanism for transferring the heat flux sensor from the said furnace to a tank with a quenching medium with a drive, an automatic control and control system, a heater quenching medium located on the base, which has a vertical rack with a trigger mechanism, and the sensor transfer mechanism is made in the form of a triple articulated parallelogram, per the second plate of which is fixedly mounted in the upper part of the vertical rack, and the heat flux sensor is attached to the second plate with the possibility of always being in the vertical position and moving along the path in the form of an arc of a circle, the extreme points of which are located in the center of the heating zone of the tubular furnace and the center of the quenching volume medium, characterized in that it is equipped with a double articulated parallelogram mechanism, one of the axes of the fixed plate of the triple articulated parallelogram mechanism is connected via syn a motion chronometer with one of the levers of the fixed plate of the double-hinged parallelogram mechanism, and a tube furnace mounted to the movable plate of the double-hinged parallelogram is used as the drive of the sensor transfer mechanism.
RU2011113915/02A 2011-04-08 2011-04-08 Unit for monitoring cooling ability of hardening medium RU2466194C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113915/02A RU2466194C1 (en) 2011-04-08 2011-04-08 Unit for monitoring cooling ability of hardening medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113915/02A RU2466194C1 (en) 2011-04-08 2011-04-08 Unit for monitoring cooling ability of hardening medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466194C1 true RU2466194C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011113915/02A RU2466194C1 (en) 2011-04-08 2011-04-08 Unit for monitoring cooling ability of hardening medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466194C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605883C1 (en) * 2015-06-24 2016-12-27 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Hardening medium cooling ability determining device
RU2699698C1 (en) * 2018-07-12 2019-09-09 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Apparatus for determining cooling capacity of process medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1446173A1 (en) * 1987-06-08 1988-12-23 Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" Method of monitoring cooling capacity of hardening medium
RU2008635C1 (en) * 1989-01-09 1994-02-28 Александров Александр Евгеньевич Heat flow transducer
RU2279490C2 (en) * 2004-10-14 2006-07-10 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Unit for testing cooling capability of quenching fluid
RU2388835C1 (en) * 2009-05-19 2010-05-10 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Installation for control over cooling capacity of quench

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1446173A1 (en) * 1987-06-08 1988-12-23 Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" Method of monitoring cooling capacity of hardening medium
RU2008635C1 (en) * 1989-01-09 1994-02-28 Александров Александр Евгеньевич Heat flow transducer
RU2279490C2 (en) * 2004-10-14 2006-07-10 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Unit for testing cooling capability of quenching fluid
RU2388835C1 (en) * 2009-05-19 2010-05-10 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Installation for control over cooling capacity of quench

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605883C1 (en) * 2015-06-24 2016-12-27 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Hardening medium cooling ability determining device
RU2699698C1 (en) * 2018-07-12 2019-09-09 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Apparatus for determining cooling capacity of process medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bhardwaj et al. Interfacial temperature measurements, high-speed visualization and finite-element simulations of droplet impact and evaporation on a solid surface
JP7203107B2 (en) Sample thawing device, sample thawing system, and thawing method
RU2466194C1 (en) Unit for monitoring cooling ability of hardening medium
RU2605883C1 (en) Hardening medium cooling ability determining device
RU2388835C1 (en) Installation for control over cooling capacity of quench
US20150153292A1 (en) Thermal Analyzer
CN101692012A (en) Method for synchronously measuring temperature, surface tension and contact angle of droplet by controlling temperature and humidity
CN111238957B (en) Al-based binary intermetallic compound thermodynamic property experimental device
JP2017187366A (en) Liquid flowmeter calibration apparatus
RU2699698C1 (en) Apparatus for determining cooling capacity of process medium
RU2279490C2 (en) Unit for testing cooling capability of quenching fluid
US3161039A (en) Apparatus for determining pour point
CN109975175A (en) A kind of high temp glass fusant density measuring device and method
CN104596916B (en) The epoxidation experiments device and oxidation susceptibility method of testing of a kind of slider-crank mechanism control
RU2655458C1 (en) Method for determining a specific thermal effect of phase transformation
CN107367445A (en) A kind of high temperature fluid viscosity coefficient measurement apparatus
CN102636280A (en) Temperature measuring equipment used for measuring temperature in airtight casting container
Arimoto et al. First prototype of rotary-arm type test system using a small ball probe for determination of cooling characteristics of quenchants
JP2008281305A (en) Heat storage device
CN204694605U (en) The epoxidation experiments device that a kind of slider-crank mechanism controls
Brooks et al. Thermophysical property measurements of high-temperature liquid metallic alloys–state of the art
NO175025B (en) Apparatus for analyzing carbon products
Suchora-Kozakiewicz et al. The way of estimating interphase tension in the liquid aluminum alloy-liquid slag
Wu et al. High‐Temperature Thermophysical Property Characterization of Molten Blast Furnace Slag: A Critical Reviews
RU2478935C1 (en) Method of determining curie point of high-temperature ferromagnetic metal alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170409