Устройство для исследования пластических свойств твердых материалов при криогенных температурах

 

Союз Соаетских

Социалистимеских

Республик

О П ИС А- - И Е (ii) 684390

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 09.08.74(21) 2051702/25 28 (53)М. Кл. с присоединением заявки J%

Я 01 N 3/18

Государственный комитет

СССР оо делом изооретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.09.79. Бюллетень Ж 33

Дата опублико а и описания 08 09 79 (53) З ДК 620.191. .4:621.565 (088.8) И. А. Гиндин, A. Ф. Лернер, A. Р. Рябоконь и Я. Ll. Стародубов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ. ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ КРИОГЕННЫХ

ТЕМПЕРАТУРАХ

Изобретение относится к устройствам. для исследования пластических свойств твердых материалов при приложении к ним механических усилий и может быть использовано при механических испытаниях материалов в низкотемпературных

5 камерах.

Известно устройство для исследования кинетики зарождения и развития трещин в твердых материалах, содержа1О щее пакет волокнистых световодов, осветитель и систему нагружения исследуемого образца 13.

Недостатком этого устройства является относительно малая разрешающая способность. Кроме того, в устройстве для передачи четкого изображения торец световода должен быть плотно прижат к исследуемому обрацу. Для этого требуется дополнительное устройство, что ведет к усложнению конструкции.

Известно также устройство для метал» лографического анализа при низкотемпера» турном деформировании образца, содержа щее криостат, оптическую систему, механизм нагружения исследуемого образnaI23 °

Недостатком этого устройства является невозможность проведения непрерывных наблюдений деформации исследуемого образца, так как фотографирование поверхности образца можно производить только при остановке механизма нагружения и после каждой остановки необходима наводка объектива на резкость.

Белью изобретения является повышение точности наблюдения деформации образца за счет сохранения его в поле зре

/ ния оптической системы при приложении к нему механических усилий.

Поставленная цель достигается тем, что оптическая система посредством оправы корпуса соединена с зажимами реверсор.

Такое отличие в конструкции устрой ства обеспечивает возможность непрерыв ного исследования деформаций твердых

6843 материалов в процессе их нагружения при криогенных температурах.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг, 1 приведено схематическое расположение и соединение узлов устройства; на фиг. 2 - сечение A-А фиг. 1.

Испытуемый образец 1 размещен в зажимах реверсора 2, нижние тяг и которого соединены с разрывной одноосной машиной 3. Объективы 4 и 5 укреплены на турели 6, закрепленной на оси 7 вращения, соединенной гибким валиком 8 с рукояткой 9 поворота, расположенной вне вакуумной камеры 10. На цилиндрической части оправы 11 нарезана косо15 эубая рейка, а шестерня 12, находящаяся в корпусе 13, соединена гибким валиком 14 с рукояткой 15 наводки на резкость. Шариковая опора 16 служит для уменьшения трения между зажимами реверсора и корпусом. Между трубой 17 и корпусом установлена шариковая опора 1 8. Оптическая система устройства (кроме объективов 4 и 5) состоит из по25 лупроэрачного кубика 19, зеркала 20, осветителя 21, окуляра 22, кинофотонасадки 23 ° Гибкие элементы 24 позволяют перемешать оптическую систему в плоскости, параллельной образцу. Это зо перемещение осуществляется с помощью механизма 25, представляющего собой, например, передачу гайка-винт. Сосуд 26

Дьюара, в котором размещены образец и нижняя часть реверсора служит для длительного хранения криогенной жидкости при проведении низкотемпературных исследований испытуемого образца.

Устройство работает следуюшим образом.

4О

Образец 1 устанавливается в зажимах реверсора 2. Криогенная жидкость заливается в сосуд 26 Дьюара, который затем крепится к фпанцу вакуумной камеры 10, соединенной с вакуумной сис» 45 темой. Уровень криогенной жидкости во время эксперимента должен быть не выше образца, иначе пузырьки жидкости на поверхности образца будут препятст« вовать наблюдению. При нагружении реверсора усилием испытательной машины

3 параллелограммы реверсора 2 видоизменяются и образец 1 испытывает двухосное напряжение. До нагружения объектив устанавливается по центру образца.

90 !!ервоначально используется объектив 5 с большим фокусным расстоянием, который с помошью рукоятки 15 фокусируется на образец 1. При работе реверсора

2 расстояние между образцом и объект ивом остается не и змеиным, так ка к корпус 13, оправа 11 и турель 6 зак-! еплены с помощью шариковой опоры 16 в зажимах реверсора 2. Для нахождения начала зарождения микротрещин при на»

1.ðóæåíèè образца объектив с большим фокусным расстоянием перемещается механизмом 25 в плоскости, параллельной поверхности образца 1. Когда место на.чала зарождения микротрешин обнаруже» но, то рукояткой 9 объектив 4 с меньшим фокусным расстоянием путем поворота турели вокруг оси 7 устанавливается на интересующем месте и кинетика трещины фиксируется на фотобумагу или кинопленку, при этом используется большая разрешающая способность данного объектива.

Устройство позволяет исследовать развитие и зарождение микротрещин в твердых материалах при криогенных температурах без постоянной фокусировки оптической системы во время движения образца и производить фиксацию изменения микротрегцин на кинопленку и фотобумагу.

Формула изобретен ия

Устройство для исследования пластических свойств твердых материалов при криогенных температурах, содержащее оптическую систему, криостат, систему нагружения образца, реверсор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследования эа счет сохранения образца в поле зрения оптической системы при приложении к нему механических усилий, оптическая система посредством оправы корпуса соединена с зажимами реверсора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 243227, кл. G 01 М 3/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

М 159052, кл. G 01 И 3/02, 1962.

Составитель И. Марголин

РедактоР А. Мурадин ТехРед," . Петко Корректор

Заказ б 2 75/35 Тираж 1 0!4 0 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

11ЭОЭ5, Москва, Х(-З5, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,