Установка для испытаний материалов при низких температурах

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ, содерясацая вакуумную камеру, размещенные в ней захваты для крепления образца материала, зайдитный экран и охлаждсцодее устройство, выполненное в виде емкостей для хладагента с . разм Ш11енны1101 на их торцах теплопроводными элепентгиит; предназначенныго Ю 8 ми для контактирования с образцом, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества испытаний путем интенсификации охлаждения образца, она снабжена охватывающими теплопроводные зЛементы и выступающими над ними стенками, подпружиненными в направлении, перпендикулярном оси захватов, и мелкодисперсным теплопйэводятим материалом, размещаеким при испытании на теплопроврдном злементе в пространстве между стенками. 2. Установка по п. 1, о т л ичающаяся тем, что теплопроводные злементы выполнены в виде магнитов, а мелкодисперсный теплопроводящий материал - ферромагнитным . 3 S 9 Т7 Г 3 г.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ССМНЦ

РЕСПУБЛИК ае (и) зев СО1И3

f (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ

И 1g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ч (21) 3383697/25-28 (22) 19.01.82 (46) 07.06 ° 83. Вюл. 9 21 (72) A.A. Лебедев и Н.Р. Муэла (71) Институт проблем прочности

АН УкраинсКой CCP .(53) 620.172.251.1(088.8) " (56) 1. Авторское свидежедьство СССР

В 691731, кл. G Oi и 3/60, 1979 (прототип); (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХр содержащая вакуумную камеру, размещенные в ней захваты для крепления образца материала, защитный экран и охлаждакщее устройство, выполненное в виде емкостей для хладагента с . размещенными на их торцах теплопро-.; водными элементами, предназначенны-, ми для контактирования с образцом, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества испытаний путем интенсификации охлаждения образца, она снабжена охватывающими теплопроводные элементы и выступающими над ними стенками, подпружи- ненными в направлении, перпендикулярном оси захватов, и мелкодисперсным теплопроводящим материалом, размещаеьйм при испытании на теплопроводном элементе в пространстве между стенками.

2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что теплопро» водные элементы выполнены в виде магнитов а мелкодисперсный теплоГ З проводящий материал — ферромагнитным.

1021985

Изобретение относится к испыта-. тельной технике, а именно к установ кам для испытаний материалов при низких температурах.

Известна установка для испытаний материалов при низких температурах, 5 содержащая вакуумную камеру, размещенные в ней захваты для крепления образца материала, защитный экран и охлаждающее устройство, выполненное в виде емкостей для хладагента 10 с размещенными на их торцах теплопроводными элементами, предназначенными для контактирования с образцом C1).

Недостатком известной установки является малая интенсивность охлаждения образца, чта приводит.к снижению качества испытаний.

Целью изобретения является повышение качества испытаний путем интенсификации охлаждения образца.

Поставленная цель достигается тем, что установка для испытаний материалов при низких температурах, содержащая вакуумную камеру, размещенные в ней .захваты для крепления образца материала, защитный, экран и охлаждающее устройство, вынолненное в виде емкостей для хладагента с размещенными на их торцах теплоправодными элементами предназI

f наченными для контактирования с образцом, снабжена охватывающими теп.лопроводные элементы и выступающими над ними стенками, подпружиненными в направлении,.перпендикулярном оси захватов, и мелкодисперсным теплопроводящим материалом, размещаемым при испытании на теплопроводном элементе в пространстве между стенками.

Причем теплопроводные элементы 40 выполнены в ниде магнитов, а мелкодисперсный теплопроводящий материал — ферромагнитным.

На фиг. 1 изображена описываемая установка для испытаний материалов г .> при низких температурах; на фиг. 2 теплопроводный элемент.

Установка содержит вакуумную камеру 1, захваты 2 и 3 для крепления образца 4, полый защитный экран 5 с хладагейтом и охлаждающее устрой;.тна, выполненное в виде емкостей б и 7, которые подпружинены пружинами 8, размещенными между теплоизоляционными пластинами 9 и 10. Таких охлаждающих устройств может быть

55 несколько. Для подачи хладагента в емкости б и 7 предусмвтрены.гибкие трубопроводы 11. Емкость б закреплена на защитном экране 5, а -емкость

7 на крышке 12 вакуумной камеры 1. 60

На торцах емкостей 6 и 7 размещены теплопроводные элементы 13 и 14, на .которых установлены стенки 15, подпружиненные в направлении, перпендикулярном оси захватов пружинами 16. 65

На теплопроводных элементах 13 и 14 .между стенками 15 размещен мелкодисперсный теплопроводящий материал 17, например мелкочашуйчатый графит или порошок металла. Размеры частиц порошка 5-30 мкм.

В крышке 12 вакуумной камеры 1 имеется иллюминатор 18.. Для наблюдения за испытанием образца используют оптический прибор 19 и осветитель 20. Тяги 21 и 22 герметизированы посредством сильфонов 23.

Установка работает следующим образом.

На теплопронодные элементы 13 емкости 6 помещают мелкодисперсный теплопронодящий материал 17. Затем образец 4 с нанесенными на его рабочей части реперными точками размещают в вакуумной камере 1 на емкости б и закрепляют в захватах 2 и 3.

На образце 4 в местах контакта его с теплопроводными элементами 14 емкости 7 помещают мелкодисперсный теплопронодящий материал 17, и вакуумную камеру 1 закрывают крышкой

12. Под дейстнием усилия прижатия емкостей б н 7 с теплопроводными элементами 13 и 14 к образцу теплопроводящий материал 17 заполняют все микронеровности, царапины, забоины и другие механические дефекты плоскостей образца 4 и теплопроводных элементов 13 и 14. При этом устраняется неплоскостность при контактечто также существенно увеличивает площадь контакта. При прижатии емкостей 6 и 7 к образцу 4 каждая из стенок 15 теплопроводных элементов

13 и 14 н зависимости от количества мелкодисперснаго теплопроводящего материала 17 перемещается в направлении, перпендикулярном оси захватов 2 и 3, удерживая мелкодисперсный теплопроводящий материал 17 s зоне их контакта с образцом 4.

Если теплопроводные элементы 13 и 14 выполнены н виде магнитов, а мелкодисперсный теплопронодящий материал выбран ферромагнитным, последний будет удерживаться у теплопроводящих элементов 13 и 14, что позволяет их ориентировать в любом пространственном положении, Из вакуумной камеры 1 откачивают воздух и по трубопроводам 11 подают хладагент в защитный экран 5 и емкости б и 7. После охлаждения образца 4 производят нагружение образца.

Наблюдение за реперными точками осуществляют с помощью прибора 19. Во время наблюдения включают осветитель

20 образца. После проведения испытаний и демонтажа деформированного образца 4 стенки 15 теплопроводных элементов 13 и 14 под действием пружин 16 возвращаются в исходное положение.

1021985

4Ьа 8

Составитель Г. юлеков

Редактор Н. Джуган Техред В.Далекорей Корректор A.Èëüèí

Заказ 4027/33 Тираж 873 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

При изменении в процессе деформирования геометрии образца 4, например его утонении или короблении иэ-эа потери устойчивости, мелко.дисперсный теплопроводящий материал

17 под действием усилия пружин 8 перераспределяется внутри стенок 15 вследствие чего площадь контакта

I теплопроводных элементов 13 и 14 не изменится °

Изобретение позволяет улучшить теплообмен мс.жду теплопроводящнми элементами и образцом и повысить ин5 тенсивность охлаждения образца за счет увеличения площади контакта образца сте лопроводнымн элементами.