Устройство для механических испытаний образцов материалов
Изобретение относится к средствам механических испытаний материалов с воспроизведением низкотемпературных режимов. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения влияния нагрузок, включая разрушающие, и крутящих моментов на конструкцию криостата с одновременным снижением теплопритоков. Устройство содержит криостат, включающий установленные соосно с зазором внутренний 1 и внешний 2 сосуды, введенные в криостат верхнюю 3 и нижнюю 4 силовые тяги для механического нагружения образца 5. В зазоре между сосудами 1 и 2 и в месте прохождения нижней силовой тяги 4 через внешний сосуд 2 установлены вакуумные теплоизолирующие уплотнения 7 и 8. Силовая тяга 4 через подшипниковый узел 9 и амортизирующие опоры 11 кинематически связана с внешним сосудом 2. При испытаниях в криогенной жидкости, заливаемой в внутренний сосуд 1 криостата, подшипниковый узел 9, амортизирующие опоры 11 и вакуумные теплоизолирующие уплотнения 7 и 8 обеспечивают разгрузку конструкции криостата от воспроизводимых механических нагрузок. Вакуумные теплоизолирующие уплотнения 7 и 8 также обеспечивают снижение теплопритоков к криогенной жидкости через тепловые мосты и за счет вакуумирования зазора между сосудами 1 и 2 криостата. 1 ил.
Изобретение относится к средствам механических испытаний материалов с воспроизведением низкотемпературных режимов. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения влияния нагрузок, включая разрушающие, и крутящих моментов на конструкцию криостата с одновременным снижением теплопритоков. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Устройство содержит криостат, включающий внутренний 1 и внешний 2 теплоизолированные сосуды, установленные соосно с зазором. В криостат введены верхняя 3 и нижняя 4 силовые тяги для нагружения образца 5. Внутренний сосуд 1 через фланец 6 жестко прикреплены к нижней силовой тяге 4. В зазоре со стороны торцев сосудов и в месте прохождения нижней силовой тяги 4 через внешний сосуд 2 установлены вакуумные теплоизолирующие уплотнения 7 и 8, выполненные из фторопласта. На нижней силовой тяге закреплен подшипниковый узел 9, связанный с внешним сосудом через тарелку 10 и амортизирующие опоры 11, при этом внешний сосуд 2 установлен с возможностью перемещения в направлении оси силовых тяг и вращения относительно внутреннего сосуда 1. В криостате со стороны торцев сосудов установлена теплоизолирующая крышка 12. Устройство работает следующим образом. Перед проведением испытаний с помощью фланца 10 крепят внутренний сосуд 1 к нижней силовой тяге 4. Внешний сосуд 2 монтируют на амортизирующих опорах 11, связанных с нижней силовой тягой 4 через тарелку 10 и подшипниковый узел 9. Устанавливают вакуумные теплоизолирующие уплотнения 7 и 8 соответственно в зазоре меду сосудами 1 и 2, и в месте прохождения нижней силовой тяги 4 через внешний сосуд 2 закрепляют испытываемый образец 5 в захватах силовых тяг 3 и 4. Вакуумируют зазор между сосудами 1 и 2. Заливают криогенную жидкость, например жидкий азот, во внутренний сосуд 1 криостата. После захолаживания до заданных температур образец 5 подвергают воздействию механических нагрузок через силовые тяги 3 и 4. В процессе испытаний механическая нагрузка, прилагаемая к образцу, частично передается на конструкцию криостата. Снижение влияния механических нагрузок на конструкцию криостата достигается за счет амортизирующих опор 11, подшипникового узла 9 и вакуумных теплоизолирующих уплотнений 7 и 8, которые в совокупности обеспечивают разгрузку конструкции криостата, особенно при разрушении образца под действием максимальных нагрузок, за счет возможности перемещения в направлении оси силовых тяг и вращения внешнего сосуда 2 относительно внутреннего сосуда 1. Вакуумные теплоизолирующие уплотнения 7 и 8 позволяют снизить теплопритоки к криогенной жидкости за счет возможности вакуумирования зазора между сосудами 1 и 2 ликвидации тепловых мостов между сосудами 1 и 2, а также между внешним сосудом 2 и нижней силовой тягой 4. Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность низкотемпературных испытаний, особенно крупногабаритных образцов, с воспроизведением статических и циклических нагрузок.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащее криостат, включающий установленные соосно с зазором внешний и внутренний теплоизолированные сосуды, введенные в криостат верхнюю и нижнюю силовые тяги для нагружения образца, к последней из которых жестко прикреплен внутренний сосуд, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения влияния нагрузок, включая разрушающие, и крутящих моментов на конструкцию криостата с одновременным снижением теплопритоков, оно снабжено вакуумными теплоизолирующими уплотнениями, установленными в зазоре со стороны торцев сосудов и в месте прохождения нижней тяги через внешний сосуд, подшипниковым узлом, закрепленным на нижней силовой тяге и связанным с внешним теплоизолированным сосудом через амортизирующие опоры, при этом внешний сосуд установлен с возможностью перемещения в направлении оси силовых тяг и вращения относительно внутреннего сосуда.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000
Извещение опубликовано: 20.10.2000
