Устройство для охлаждения образца при механических испытаниях

 

Изобретение относится к испытательной технике, в чacтнoctи к испытаниям на термоусталость. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения термоциклирования образца, подвергающегося вращению. Захват устройст,- ва состоит из двух стаканов 2 и 3, размещенных один в другом с образованием замкнутой полости. На одном из стаканов установлен подшипник 4 для посадки на захватную часть образца. В полости соосно захватам установлена втулка 5 с ребрами. Система 1 подачи хладагента сообщена с полостью . Материалы стаканов по отношению друг к другу и материалы втулки по отношению к образцу подобраны с такими коэффициентами линейного расширения , что при поступлении в полость хладагента стаканы и втулка с образцом оказываются посаженными по прессовой посадке. Втулка 5 вращается вместе с образцом, интенсивно его захолаживая посредством охлаждения захвата , а корпус захвата неподвижен. Втулка 5 в полости образует воздушную подушку, препятствуя попаданию хладагента на подшипник. 1 ил. б (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (.50 4 С 01 N 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

CO

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4116202/25-28 (22) 26.06,86 (46) 30.01.88. Бюл. М- 4 (71) Институт проблем прочности

АН УССР (72) В.Т. Трощенко, Б.А. Грязнов и А.К. Русановский (53) 620.172 ° 251(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 494653, кл. G 01 N 3/18, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБРАЗЦА ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на термоусталость. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения термоциклирования образца, подвергающегося вращению. Захват устройст.; ва состоит из двух стаканов 2 и 3, размещенных один в другом с образованием замкнутой полости. На одном иэ стаканов установлен подшипник 4 для посадки на захватную часть образца.

В полости соосно захватам установлена втулка 5 с ребрами. Система 1 подачи хладагента сообщена с полостью. Материалы стаканов по отношению друг к другу и материалы втулки по отношению к образцу подобраны с такими коэффициентами линейного расширения, что при поступлении в полость хладагента стаканы и втулка с образцом оказываются посаженными по прессовой посадке, Втулка 5 вращается вместе с образцом, интенсивно его захолаживая посредством охлаждения захвата, а корпус захвата неподвижен.

Втулка 5 в полости образует воздушную подушку, препятствуя попаданию хладагента на подшипник. 1 ил, 1370523

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на усталость при термическом воздействии, 5

Цель изобретенмя — расширение функциональных возможностей путем обеспечения термоциклирования образца, подвергающегося вращению.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство содержит систему 1 подачи хладагента, захват, выполненный в виде двух стаканов 2 и 3, установленных один в другом концентрично кромками навстречу друг другу с образованием замкнутой полости и имеющих в доньях центральные соосные отверстия для размещения захватной части образца, подшипник 4, ус- 20 тановленный в отверстии одного из стаканов и предназначенный для охватывания захватной части образца, теплообменник, выполненный в виде установленной в замкнутой 25 полости соосно стаканам втулки 5 с ребрами на боковой поверхности, центральное отверстие которой предназначено для закрепления захватной части образца. При этом внешний 30 стакан захвата выполнен из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем коэффициент линейного расширения материала внутреннего стакана.

Устройство работает следующим образом.

При подаче хладагента (жидкого азота) в замкнутую полость, образованную стаканами 2 и 3, втлука 5 из- 40 за различных коэффициентов линейного расширения материала втулки и образца оказывается посаженной на образец по прессовой посадке и начинает вращение вместе с образцом, а внешний стакан 2 оказывается посаженным на внутренний стакан 3 по прессовой посадке также из-за различия в коэффициентах линейного расширения. Вращаясь, втулка 5 создает воздушное уплотнение между ребрами на боковой поверхности и внутренним стаканом 3, препятствуя попаданию азота на подшипник 4.

Процесс термоциклирования осущест55 вляется по заранее заданной программе, при этом эахолаживание образца осуществляется путем интенсивного охлаждення его захватной части, Конструкция захвата предусматривает вращение образца путем установки подшипника между образцом и одним из стаканов, при этом хладагент не попадает на подшипник. Корпус захвата в процессе вращения образца остается неподвижным, что предотвращает разбрызгивание хладагента при поступлении его на ребра втулки 5. Поверхность ребра втулки, сопрягаемая с внутренней поверхностью внутреннего стакана 3, выполнена в виде радиальных ступеней. Высота каждой последующей ступени равна 0,15-0,20d, где d— толщина ребра втулки, Вследствие плотной посадки втулки на образце исключается возможность кипения азота на поверхности образца, образование изолирующей пленки паров азота.

Натяг между стаканами 2 и 3 предотвращает вытекание хладагента, тем самым обеспечивая интенсивное охлаждение втулки 5.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для охлаждения образца при механических испытаниях, содержащее захват для образца и систему подачи хладагента к образцу, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения термоциклирования образца, подвергающегося дополнительно вращению, захват выполнен в виде двух стаканов, установленных один в другом концентрично кромками навстречу друг другу с образованием замкнутой полости и имеющих в доньях центральные соосные отверстия для размещения захватной части образца, и подшипника, установленного в отверстии одного из стаканов и предназначенного для охватывания захватной части образца, а устройство снабжено теплообменником, выполненным в виде установленной в замкнутой полости соосно стаканам втулки с ребрами на боковой поверхности, центральное отверстие которой предназначено для закрепления захватной части образца, внешний стакан вполнен иэ материала, коэффициент линейного расширения которого больше коэффициента линейного расширения материала внутреннего стакана, а система подачи хладагента сообщена с замкнутой полостью,