Криостат к испытательным машинам

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>805110 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.79 (21) 2738978/25 -28 с присоединением заявки М (28) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 и 3/18

Гасударственный комитет (53) УДК 620.172. .251.1 (088.8) до делан изобретений и открытий

Опубликовано 15,02.81. Бюллетень Рй 6

Дата .опубликования описания 15,02.81 (72) Автор изобретения

А. E. Волчков (7l ) Заявитель (54) КРИОСТАТ К ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ МАШИНАМ

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к криостатам к испытательным машинам.

Известен криостат реверсивного типа к испытательной машине "Инстрон", содержащий корпус гелиевой камеры, нижний и верхний захваты для образца, а в качестве нагружающей опорной трубы служит корпус гелиевой камеры E11.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому криостат к испытательным машинам, содержащий корпус, размещенные в нем наружную и внутреннюю оболочки, нижний захват для образца, соединенный с дном внутренней оболочки, верхний захват для образца и соединенную с ним активную тягу. Пространство между корпусом и наружной оболочкой вакуумируется. Жидкий хладагент (например, водород) заливается в полость. образованную внутренней оболочкой, в которой размещен испытуемый образец (2) .

Недостатком указанных криостатов является то, что их конструкция не позволяет проводить испытания с усилиями, превосходящими 2,2 т. Кроме того, при испытаниях в этих крностатах слишком велик расход хладагента (жидкого водорода) .

Цель изобретения — увеличение диапазона нагрузок и уменьшение расхода хладагента.

Указанная цель достигается тем, что криостат снабжен установленным с зазором между оболочками соосным им полым цилиндром, нижний торец которого соединен с нижним

10 захватом, а верхний торец — с корпусом, а оболочки соединены с корпусом, цилиндром и нижним захватом с помощью гибких подпружиненных мембран.

На чертеже приведена схема крностата.

Криостат содержит корпус 1, к которому верхним торцом крепится полый цилиндр 2, а нижний торец 3 цилиндра 2 с помощью нижнего захвата 4 ввинчивают испытуемый образец 5. К верхнему концу образина 5 крепит20 ся активная тяга 6. В корпусе 1 размещена внутренняя оболочка 7, которая с помощью гибких подпружиненных мембран 8 соединена 1 с корпусом 1 и нижним торцом 3 цилиндра 2.

Наружная оболочка 9 расположена между

)сорпусом 1 и цилиндром 2 и соединена с ними посредством гибких подпружиненных мембран 10. Снаружи корпус 1 снабжен теплоизоляционной оболочкой 11.

Криостат работает следующим образом. Между оболочками 7 н 9 создают вакуум.

В полость между корпусом 1 и внешней оболочкой 9 заливают жидкий азот для создания азотного экрана. В полость, ограниченную внутренней оболочкой 7, заливают жидкий водород. После охлаждения испытуемого образца 5 до температуры жидкого водорода (20K) производят его нагружение при помощи активной тяги 6 вплоть до его разрушения.

Разрушенный образец 5 удаляют. После разрушения образца 5 происходит освобождение накопленной энергии в виде волны деформации; которая вызывает колебания оболочек 7 и 9.

Однако разрушения швов крепления оболочек к корпусу и самих оболочек не происходит, так как они закреплены с помощью гибких подпружиненных мембран 8 и 10.

В криостате отсутствует конвективный теплообмен в радиальном направлении через газовую прослойку между внутренней оболочкой 7 с жидким водородом и тпшиндром 2, так как последний термически изолирован от емкости с жидким водородом вакуумированной кольцевой полостью между оболочками 7 и 9. Поскольку перенос тепла возможен только вдоль цилиндра 2, выполняющего роль теплового моста между темперятурами жидкого азота (77К) и жидкого водорода (20К) при достаточно большой его длине, он !

805110 4 оказывает значительное сопротивление тепловому потоку, идущему к жидкому водороду.

Благодаря этому уменьшается испарение последнего.

Таким образом, конструктвтей криостата обеспечивается сокращение расхода жидкого водорода в процессе испытаний при повышенных нагрузках. Кроме того, повышается надежность и безаварийность работы криостата.

Формула изобретения

Криостат к испытательным машинам, содержащий корпус, размещенные в нем наружную и внутреннюю оболочки, нижний захват для образца, соединенный с дном внутренней оболочки, верхний захват для образца и соединенную с ним активную тягу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона нагрузок и уменьшения расхода хладагента, он снабжен установленным с зазором между оболочками соосным им полым цилиндром, нижний торец которого соединен с нижним захватом, а верхний торец — с корпусом, а оболочки соединены с корпусом, цилиттдром и нижним захватом с помощью гибких подпружиненных мембран.

Источники информации принятые во внимание нри экспертизе

1. Reed R. Adv. Cry. Eng. N. У. Plenum

Press, 1962, р. 7.

2. Новиков Н. В. и др. Механические испытания конструкционных материалов при низких теьшературах. Киев, "Наукова думка", 1974, с. 122-123 (нрототип).

895110

10!

Составитель Г. Алехов

Техред М. Рейвес Корректор Г. Назарова

Редактор А. Гук

Заказ 10867/62

Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4