SU1566266A1 - Способ испытани материалов на газоабразивное изнашивание - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытани м на износ и может быть использовано дл  исследований газоабразивной износостойкости материалов, эксплуатируемых в авиационной и газовой промышленности. Цель изобретени  - повышение точности испытаний за счет уменьшени  отклонени  фактического угла атаки струи от номинального. Установка дл  реализации способа содержит ротор с радиальными каналами и держатели образцов. Поверхность образцов выполн ют цилиндрической, а форму цилиндра задают направл ющей, определ емой из уравнени  с учетом радиуса ротора, угла вылета частиц и угла атаки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к испытани м на износ и может быть использовано дл  исследовани  газоабразивной износостойкости материалов, эксплуатируемых в авиационной и газовой промышленности.

Цель изобретени  - повышение точности испытаний за счет уменьшени  отклонени  фактического угла атаки струи от номинального и уменьшение трудоемкости изготовлени  образца.

На фиг.1 показана схема установки дл  испытаний на изнашивание; на фиг.2 - вид установки в направлении, совпадающем с осью вращени  ротора; на фиг. 3 - 5 - варианты расположени  образцов относительно радиальных каналов ротора.

Установка дл  реализации способа содержит корпус 1 с прозрачной крыгакой 2, бункер 3 дл  абразива, встроенный в крышку 2, ротор 4 центробежного ускорител  с радиальными каналами 5, установленный с возможностью вращени  от привода 6, закрепленного на корпусе 1, образцы 7,закрепленные в держател х 8, установленных по окружности ротора 4.

Способ реализуетс  следующим образом .

Рабочую поверхность образца 7 выполн ют цилиндрической, Лорму цилиндра задают направл ющей, определ емой из соотношени 

ел

ОЭ 0

to

б - arctg

Јl- R%inP

R sin/Ь

180 ,. - --- tgctln

(R sin A lpa-R sin P

tgo6

),

где П, 9 пол рные координаты направл ющей ; R - радиус ротора; } - угол выпета частиц;

st - угол атаки; ty - свободный член уравнени , определ емый начальным условием

л ™° г ( R sinA ч 90 90 -( arcsin (-fa),

где П0 1,02 R - рассто ние от оси вращени  ротора до заданной точки рабо- чей поверхности образца.

Устанавливают образцы 7 в держател х 8, разгон ют газоабразивную среду в радиальных каналах ротора 4 центробежного ускорител , устанавливают поверхность образца 7 параллельно оси вращени  ротора 4, воздействуют образовавшейс  струей на поверхность образца 7, угол атаки струи регулируют поворотом образца 7 в плоскости , перпендикул рной оси вращени  ротора, и оценивают износ образца.

Поверхность образца 7 может быть выполнена как часть кругового цилинц- ра, профиль поверхности определ ют радиусом из соотношени 

R

4„« „«..«

01

PLi RlsiniЈ

sin ti

а поверхность образца 7 устанавливают так, чтобы ее центр лежал на пересечении оси канала ротора с поверхностью образца,

Профиль поверхности при углах эта- ки свыше 40 определ ют радиусом из соотношени 

Угол атаки, образуемый касательной к точке, соответствующей геометрическому центру, и траекторией абразивных частиц имеет значени  oL 60 и с противоположной стороны точки об -60°.

Дл  угла атаки оС 60 уравнение кривой запишетс  в виде (с учетом начальных условий)

,624-arctgSl-|}p--- 18°° tg 60°lnl81,915 Т

Р - , t-t ftn°i

tg 60

Дл  р да значений р; получаем углы 0; , которые после преобразований в систему х-у имеют координаты х;, у;. Значени  сведены в таблицу.

Дл  угла атаки oi -60° уравнение кривой запишетс  в виде

9- -358,775 - .r«g -

180

-i- ---- tg 60°ln|81,915 +

+ JjlLl-SI IsJ tg 60°

Значени  Л;, Q; , x; , у; сведены в таблицу.

Радиус окружности кругового цилиндрического образца по второму варианту составит

01

-ilI§l I I2ol5isl55l

R

04

R sinjb cos ot

Пример. Используют установку дл  испытаний на изнашивание с радиусом ротора 4 R 100 мм, угол вылета частиц из канала ротора 4 составил ft 55 , рассто ние от оси вращени  ротора до геометрического центра поверхности образца, лежащего на пересечении поверхности образца с плос- , проход щей через каналы ротора 4, 00 118 мм. Начальный угол QO определ ют из соотношени 

,100 ТТ8

Q0« 90 - 55 - arcein (- )

78,963 .

98,074 мм.

Значени  р да промежуточных точек сведены в таблицу.

Радиус окружности кругового цилиндрического образца по третьему варианту составит

5Гб5 163-830 мм

R

,

Установка образцов с углом атаки cxL О предпочтительнее, поскольку дл  таких углов меньше погрешность по длине и больше площадь взаимодействи  рабочей поверхности с абразивным потоком

515

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Способ испытани  материалов на газоабразивное изнашивание, заключающийс  в том, что разгон ют газоабразивную среду в радиальных каналах ротора центробежного ускорител , устанавливают образец так, что его рабоча  поверхность параллельна оси вращени  ротора, воздействуют обра- зовавшейс  струей на рабочую поверхность образца, угол атаки струи регулируют путем поворота образца в плоскости , перпендикул рной оси вращени  ротора, и оценивают износ образца,

   отлич ающийс  тем, что, с целью повышени  точности испытани  за счет уменьшени  отклонени  фактического угла атаки струи от но

   минального, рабочую поверхность образца выполн ют цилиндрической с направл ющей , определ емой из соотношени 

     ,,тРг R2sinP

   Q у . arctg .

   1Р

   180

   tgoUn(R sinfb

   ill.:

   sin /Э

   tgot

   Номинальный угол атаки Ы. 60

   р , 9 пол рные координаты направл ющей; R - радиус ротора; f - угол вылета частиц абразива;

   of- - угол атаки; - свободный член уравнени , определ емый начальным условием:

   еа 9о

   -n + arc sin

   де

   Р

   ,02 R

   ( . п

   . г°

   рассто ние от оси вращени  ротора до заданной точки рабочей поверхности образца,

   20

   2a Способ по п„I, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  трудоемкости изготовлени  образца , его рабочую поверхность выпол- 25 н ют круговой цилиндрической, а устанавливают образец так, чтобы ось цилиндра проходила через . точку пересечени  оси канала ротора с рабочей (поверхностью образца.

   Фиг 2

   ft/r.4

   Риг.5