Виталий Андреевич Лупша
607190, Нижегородская обл., г. Саров, ул. Мира, д. 37
Vitaly A. Lupsha
37, ul. Mira, g. Sarov, Nizhegorodskaya obl., 607190
Николай Дмитриевич Муравьев
607190, Нижегородская обл., г. Саров, ул. Мира, д. 37
Nikolay D. Muraviev
37, ul. Mira, g. Sarov, Nizhegorodskaya obl., 607190
Виктор Владимирович Байрак
607190, Нижегородская обл., г. Саров, ул. Мира, д. 37
Victor V. Bairak
37, ul. Mira, g. Sarov, Nizhegorodskaya obl., 607190
Максим Иванович Марченко
607190, Нижегородская обл., г. Саров, ул. Мира, д. 37
Maxim I. Marchenko
37, ul. Mira, g. Sarov, Nizhegorodskaya obl., 607190
Александр Николаевич Доронин
607190, Нижегородская обл., г. Саров, ул. Мира, д. 37
Alexandr N. Doronin
37, ul. Mira, g. Sarov, Nizhegorodskaya obl., 607190
Для проведения исследований вибропрочности различных конструкций, деталей, несущих элементов, применяющихся в авиационной технике, нефтехимической и металлопроизводящей отраслях промышленности при высоких температурах, необходимы специальные нагревательные приспособления. Авторами разработано нагревательное приспособление для проведения комплексных исследований вибропрочности конструкций, применяемых в составе вибростендов, обеспечивающее поддержание температурного режима, близкого к 1300 °C, в течение длительного времени. Предложена рамная конструкция нагревательного приспособления без днища, боковых, торцевых стенок и крышки, в качестве которых использован рулонный тепломатериал. Рамная конструкция нагревательного приспособления позволяет достаточно быстро изготовить каркас необходимых размеров. Применение тепломатериала позволяет выводить термодатчики из нагревательного приспособления, а также трубопроводы для проведения газодинамических исследований. Проведен анализ применяемых жаропрочных сплавов. В качестве материала нагревательных элементов для поддержания температурного режима использована проволока из сплава Х23Ю5Т-Н. Предложены конструкция, форма, способ закрепления нагревательных элементов в нагревательном приспособлении, а также способ подключения к источнику электропитания и измерительным системам. Приведены результаты экспериментальных исследований для подтверждения работоспособности приспособления с нагревательными элементами из проволоки диаметрами 6 и 7 мм при температуре до 1300 °C в течение длительного времени. Полученные результаты позволили установить необходимость замены нагревательных элементов после каждого длительного высокотемпературного воздействия. Предложенные конструкции и материал нагревательных элементов обеспечивают возможность их быстрого изготовления и замены. Следует отметить достаточную экономичность всех компонентов нагревательного приспособления. Разработанное нагревательное приспособление применяли при исследованиях прочности различных конструкций с воздействием вибрационных и газодинамических нагрузок при температурах, близких к 1300 °C.
Studying the vibration strength of various structures, parts and load-bearing elements used in aviation engineering, oil-and-gas and metallurgical industry at elevated temperatures suggests using of special heating appliances. We present the heating appliance developed to study the vibration strength of the structures used as part of vibration stands capable of sustaining the temperature mode close to 1300°C during long periods of time. A framed structure of the heating appliance is presented, having neither bottom, side or end walls nor cover, all of them substituted with a roll heat-retaining material. The frame design of the heating appliance provides for rather quick manufacture of a frame of the desired dimensions. The use of heat-retaining material makes it possible to remove temperature sensors from the heating appliance, as well as pipelines for conducting gas-dynamic studies. The analysis of frequently used heat-resistant alloys (superalloys) is carried out. A wire made of Kh23Yu5T-N alloy was used as a material for heating elements to maintain the desired temperature conditions. The design, shape, mode of fixing the heating elements in the heating device, as well as the method of connection to the power supply and measuring systems are proposed. The results of experimental study are presented to confirm the long-term operability of the appliance with heating elements made of the wire 6 and 7 mm in diameter at a temperature up to 1300°C. The results obtained revealed the necessity of replacing the heating elements after each long-term high-temperature exposure. The proposed designs and material of the heating elements provide the possibility of their rapid manufacture and replacement. It should be noted that all the components of the heating device are economically efficient. The developed heating appliance was used in studying the strength of various structures under the effect of vibration and gas-dynamic loads at temperatures close to 1300°C.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.