Устройство для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (и977995

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свив-ву 1." 842469 (22)3a e eHo 19 .06. 81 (2I) 3305602/25-28 с присоелинением заявки № . (23) Приоритет (5! )М. Кл .

G 01 14 3/18

3дсударствсммый конмтет лп делан маабретеиий и открытии

Опубликовано 30.11,82. Бюллетень № 44 (53) )/ДК620 172,251.1 (088.8) Дата опубликования описания 30,11,82 (72) Авторы изобретения

В.К,Чернецкий, И.Д.Абушенков и В.Я.Иль

Физико-технический институт низких темпе

АН Украинской ССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ

МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ

HAT ЕРИ АЛО В

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов.

По основному авт, св, 1Г 842469 известно устройство для низкотемпературных механических испытаний образцов матер алов, содержащее криостат с рабочей камерой, размещенные в ней опорную трубу, установленную внутри нее тягу, верхний конец которой выведен из рабочей камеры и которая выполнена с продольной полостью для размещения испытуемых образцов, механизм замены образцов и захваты образца, кинематически связанные с механизмом заыены образцов и шарнирно соединенные с тягой и опорной трубой t 1 ), Недостатком устройства является сложность его эксплуатации.

Цель изобретения - упрощение экс- плуатации устройства.

Указанная цель достигается тем, что захваты образца выполнены в виде шайб с установленными на них ог5 раничителями угла их поворота вокруг оси тяги, а механизм замены образцов выполнен в виде двух кулис.

На фиг. 1 изображено предлагаемое то устройство, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг ° 1 на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг, 5 - схема расположения поперечного сечения головки образца относительно захвата при замене образца в захватах.

Устройство содержит криостат 1 с рабочей камерой 2, в которой размещена опорная труба 3 и установленная,соосно внутри нее тяга 4, верх- ний конец которой выведен за преде- . лы рабочей камеры, захваты 5 и 6 образца 7, соединенные соответствен3 97 но с опорной трубой 3 и тягой 4, а также механизм 8 замены образцов в захватах, Тяга 4 выполнена с продольной полостью 9 для размещения vñnûòóåмых образцов, а захваты 5 и 6 образца, выполнены в виде шайб с квадратными окнами 10 и 11, снабженных ограничителями 12 и 13 угла их поворота относительно оси тяги 4, и .кинематически связаны с механизмом 8 замены образцов и шарнирно соединены с тягой 4 и опорной трубой 3.

S шайбах выполнены круговые пазы 14 и 15, которые сопрягаются с ограни-чителями 12 и 13, Механизм 8 замены образцов выполнен в виде двух соединенных с захватами 5 и 6 кулисных

Ъ механизмов, включающих рычаги 16, и 17 с закрепленными на них пальцами 18 и 19, находящимися в зацеплении с пазами кулис 20 и 21. Рычаги

16 и 17 установлены соответственно на валах 22 и 23, причем пустотелый вал 23 охватывает вал 22 и соединен с кронштейном 24, закрепленным на опорной трубе 3. Верхние концы валов

22 и 23 выведены за пределы рабочей камеры 2 и снабжены рукоятками 25 и 26, йарнирное соединение захвата 6 с тягой 4 выполнено в виде резьбового соединения с мелким шагом (равным 1,5 мм) резьбы, Для взаимодействия образцов 7 с шайЬами захватов 5 и 6 предусмотрены головки 27 и 28 квадратного попереч ного сечения, повторяющего сечение окон 10 и 11 шайб, навернутые на резь бовые участки 29 образцов. В полости

9 тяги 4 установлена шпонка 30, препятствующая вращению головки 28 образца 7 относительно тяги 4. Устрой" ство снабжено также корзиной 31 для сбора разрушенных образцов, закрепленной на нижнем участке опорной трубы 3.

Для заливки хладагента (например, жидкого гелия) предусмотрена переливная труба 32. Рабочая камера 2 окружена радиационным экраном 3, для охлаждения которого установлена азотная ванна 34.

Корпус криостата 1 и опорная труба 3 герметично присоединены к траверсе 35 испытательной машины, а тяга 4 подсоединена к нагружающему органу 36 испытательной машины. Рабочая камера 2 сообщается с полостью 9 тя7998 4 ги 4 через ряд сквозных окон 37, выполненных в стенках опорной трубы 3 и тяги 4, а через кольцевой зазор / между опорной трубой 3 и тягой 4 и патрубок 38 сообщается с гаэ-ольдером (не показан) или с атмосферой„

Устройство также снаЬжено радиационным экраном 39, закрепленным на опорной трубе 3 с кольцевым зазором от>В носительно внутренней стенки 40 рабочей камеры 2.

Термоизолирующая полость 41 откачана до среднего вакуума, а термоизолирующая полость 42 — до высокого вакуума. Все подвижные соединения устройства герметизированы уплотнениями 43-46, Устройство работает следующим образом. .20 При снятом криостате 1 в полости

9 тяги 4 устанавливают пакет образцов

7 таким образом, чтобы нижняя головка 27 нижнего образца располагалась с небольшим зазором . (равным 2-3 мм)

2$ относительно торца нижнего захвата

5, а верхняя головка 28 нижнего образ ца располагалась в квадратном окне

11 верхнего захвата 6. Криостат 1 присоединяют к траверсе 35. зв Рабочую камеру 2 откачивают до получения необходимого вакуума и заполняют теплообменным газом> а в ванну 34 заливают жидкий азот для охлаждения радиационного экрана 33 и предварительного охлаждения объектов> опущенных в рабочую камеру

2. Далее в камеру 2 через трубу

32 заливают жидкий хладагент до такого уровня, чтобы несколько нижних образцов оказались полностью погруженными в него. Образующиеся пары хладагента выходят через патрубок

38 в газгольдер или атмосферу. На своем пути холодные .пары осуществляют:отбор тепла от всех образцов, помещенных в полость 9 выше уровня хладагента, а также от тяги 4 и опор ной трубы 3, охлаждая их. По окончании заливки хладагента начинается рабочее движение вверх тяги 4 с захватом 6. При этом к нижнему образцу прикладывается растягивающее осевое усилие, под действием которого он разрушается, Нижняя часть

$$ образца с головкой 27 падает в корзину 31, а верхняя часть образца с головкой 28 остается над верхним захватом 6. Далее удаляют из захвата 6 верхнюю часть разрушенного

9779

5 образца и подают новый образец в захваты 5 и 6 вместо разрушенного.

Для этого путем поворота до упора рукоятки 26 поворачивают верхний захват 6 в положение, при котором контур его квадратного окна 11 совпадает с квадратным контуром голов" ки 28 образца (фиг„ 5). Вращательное движение от рукоятки 26 к захвату 6 передается через вал 23, связан- !О ный с ним рычаг 17 и кулису 21, находящуюся в зацеплении с пальцем

19, который закреплен на рычаге 17, и непосредственно соединенную с захватом 6. 35

Под" воздей ст вием собст венного веса верхняя часть разрушенного образца и нижняя часть очередного образца с навинченными на них головками смещаются вниз и задерживаются на ос- 20 тавшемся в рабочем положении после испытания нижнего образца 7 захвате

5 (фиг, 2). После этого захват 6 возвращают в рабочее положение(фиг,3)

Затем путем поворота до упора руко- 25 ятки 25 поворачивают захват 5 в положение, при котором контур его квадратного окна 10 совпадает с квадратным контуром головки 28, в результате чего она оказывается под захва- 30 том 5 с зазором у, а верхняя головка образца задерживается захватом 6.

Захват 5 возвращают в рабочее поло98 4 жение (фиг. 2), В результате очередной образец оказывается подготовленным к испытанию, которое осуществляется аналогично предыдущему. После последовательного испытания всех образцов и испарения остатков хладагента криостат 1 снимают, удаляют разрушенные образцы из корзины 31, устанавливают новый пакет образцов и повторяют испытание.

В предлагаемом устройстве упрощены конструкции захватов и механизма замены образцов, что упрощает эксплуатацию устройства, Формула изобретения

Устройство дпя низкотемпературных механических испытаний образцов материалов по авт. св. Ю 842469, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения его эксплуатации, захваты образца выполнены в виде шайб с установленными на них ограничителями угла их поворота вокруг оси тяги, а механизм замены образцов выполнен"в виде двух кулис.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

t> 842469, кл. li 01 и 3/18, 1980 (прототип), 977990

/Р Гд

Qua. 3

«/

Щиг У

Рие 4

Составитель Г.Алехов

Редактор Ю.Ковач Техред М,Тепер . Корректор М.йарощи

Закаэ 9202/57 ТиРаж 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4!5 ипиал ППП "Патент", г . Ужгород, ул, Проектная,