RU138634U1

RU138634U1 - DEVICE FOR TESTING RESISTANCE OF MATERIALS OF THERMAL FATIGUE

Info

Publication number: RU138634U1
Application number: RU2013145382/28U
Authority: RU
Inventors: Елена Александровна Тихомирова; Тахир Наилевич Азизов; Феликс Анатольевич Сидохин; Евгений Федорович Сидохин
Original assignee: Елена Александровна Тихомирова; Тахир Наилевич Азизов; Феликс Анатольевич Сидохин; Евгений Федорович Сидохин
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2014-03-20

Abstract

1. Устройство для испытаний сопротивления материала термической усталости методом варьируемой жесткости нагружения, включающее систему нагрева с рабочей камерой, допускающей изменение температуры, и раму со средствами крепления образца, имеющего участок деформации расчетной длины, включающую основание с отверстиями и стойки, закрепленные в них и несущие средства крепления образца, отличающееся тем, что основание рамы выполнено составным из трех жестко соединенных между собой частей, средняя из которых имеет длину, равную длине расчетной части образца, и выполнена из материала с заданным коэффициентом термического расширения, отличным от коэффициента термического расширения образца, а две крайние части основания (боковины), снабженные отверстиями с установленными в них стойками крепления образца, выполнены из материала с термическим коэффициентом расширения, равным или близким к таковому у испытуемого образца.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама дополнительно снабжена съемной пластиной с отверстиями, выполненной из трех жестко соединенных между собой частей, одна из которых из того же материала и длиной, что и средняя часть основания, а две другие с отверстиями из материала крайних частей основания, и надета отверстиями на стойки и закреплена на них параллельно основанию над креплениями образца,1. A device for testing the resistance of a material to thermal fatigue by a method of variable loading rigidity, including a heating system with a working chamber that allows temperature changes, and a frame with means for fastening a sample having a section of deformation of the calculated length, including a base with holes and racks fixed in them and supporting means for fixing the sample, characterized in that the base of the frame is made up of three rigidly interconnected parts, the middle of which has a length equal to the length of the calculation part of the sample, and is made of material with a given coefficient of thermal expansion, different from the coefficient of thermal expansion of the sample, and the two extreme parts of the base (sidewalls), equipped with holes with mounted mounting posts of the sample, are made of material with a thermal coefficient of expansion equal to or close to that of the test sample. 2. The device according to claim 1, characterized in that the frame is further provided with a removable plate with holes made of three parts rigidly interconnected, one of which is of the same material and length as the middle part of the base, and the other two with holes of material the extreme parts of the base, and is worn with holes on the racks and mounted on them parallel to the base over the mountings of the sample,

Description

Устройство для испытания сопротивления материалов термической усталости относится к области средств исследования свойств вещества методами термомеханических испытаний. Его конкретное применение - термоциклические испытания материалов, предназначенных для изготовления изделий, эксплуатация которых протекает при высоких температурах и напряжениях с периодическим нагревом и охлаждением, например, турбинные лопатки наземных и авиационных газотурбинных двигателей.A device for testing the resistance of materials to thermal fatigue belongs to the field of means for studying the properties of substances by methods of thermomechanical tests. Its specific application is thermocyclic testing of materials intended for the manufacture of products whose operation takes place at high temperatures and voltages with periodic heating and cooling, for example, turbine blades of ground and aircraft gas turbine engines.

Эти материалы в процессе эксплуатации испытывает сложное температурно-силовое воздействие, характер которого в разных частях изделия в одно и то же время может существенно отличаться. Некоторые области, подвергаются периодически нагреву и охлаждению, вследствие чего должны изменять свои размер, но не могут этого делать из-за противодействия примыкающих участков. В результате возникают напряжения, вызывающие локальную упругопластическую деформацию материала, а периодическое изменение состояния приводит в конечном итоге к разрушению. Неизотермическое малоцикловое разрушение, обусловленное стеснением температурной деформации различных участков материала, называют термической усталостью. Она является важной инженерной характеристикой жаропрочных материалов. Исследование этого явления и сопротивления материалов термоусталости осуществляют, как правило, имитируя процесс посредством циклического изменения температуры закрепленного образца, ограниченного в отношении термической деформации связями различной степени жесткости (C). Поскольку установлено, что число циклов до разрушения зависит от пластической деформации за цикл, в испытаниях варьируют жесткость системы нагружения, диапазон изменения температуры и максимальную температуру цикла, а также размах деформаций.During operation, these materials undergo complex temperature and force effects, the nature of which in different parts of the product at the same time can differ significantly. Some areas are periodically heated and cooled, as a result of which they must change their size, but cannot do this because of the counteraction of the adjacent sections. As a result, stresses arise that cause local elastoplastic deformation of the material, and a periodic change in state ultimately leads to destruction. Non-isothermal low-cycle fracture, due to the restriction of temperature deformation of various sections of the material, is called thermal fatigue. It is an important engineering characteristic of heat-resistant materials. The study of this phenomenon and the resistance of materials of thermal fatigue is carried out, as a rule, simulating a process by cyclically changing the temperature of a fixed sample, limited in relation to thermal deformation by bonds of various degrees of rigidity (C). Since it was established that the number of cycles before failure depends on the plastic deformation per cycle, the tests vary the rigidity of the loading system, the temperature range and the maximum cycle temperature, as well as the strain range.

Для реализации этих условий используют, обычно, стационарные испытательные машины, снабженные средствами нагрева и охлаждения (Физико-механические свойства. Испытания металлических материалов.To implement these conditions, they usually use stationary testing machines equipped with heating and cooling means (Physical and mechanical properties. Testing of metallic materials.

Т.II - 1. М. изд. Машиностроение, 2010, с.247. Гл.3.4. Машины и аппараты для термомеханических испытаний при повышенных температурах). Известна установка для программных термомеханических испытаний (с.251), включающая основание, вертикальные стойки, закрепленные на нем, и соединенные сверху траверсой, снабженной механизмом крепления одной из головок образца. Стойки служат направляющими для подвижной поперечины, несущей узел крепления второй головки образца. Установка снабжена системой управления механизмом нагружения, системой регулирования температурного цикла и средствами регистрации напряжений и деформаций. В силу своей конструкции установка предназначена, прежде всего, для исследовательских работ и испытания индивидуальных образцов, но малопригодна для выполнения массовых испытаний.T.II - 1. M. ed. Engineering, 2010, p. 247. Chapter 3.4. Machines and apparatus for thermomechanical testing at elevated temperatures). A known installation for software thermomechanical tests (p.251), including the base, vertical racks mounted on it, and connected from above by a traverse equipped with a mechanism for attaching one of the sample heads. Racks serve as guides for the movable cross member supporting the attachment point of the second sample head. The installation is equipped with a control system for the loading mechanism, a temperature cycle control system and means for recording stresses and strains. Due to its design, the installation is intended primarily for research and testing of individual samples, but is unsuitable for mass testing.

Известно устройство для испытания сопротивления материалов термической усталости (Р.А Дульнев, П.И. Котов. Термическая усталость металлов, М., Машиностроение, 1980, с.22), включающее раму, выполненную в виде основания и боковых стоек с возможностью изменения жестки по отношению к образцу, снабженную на двух противоположных стойках средствами закрепления головок испытуемого образца, и нагреватель, включающий рабочую камеру и допускающий изменение температуры в ней. В известном устройстве для изменения жестки по отношению к образцу стенки рамы, несущие средства крепления головок образца, выполнены в виде сменных упругих элементов (мембран). При этом сама рама находится вне нагревательного устройства, а испытуемый образец, закрепленный в раме, помещен внутрь нагревательной камеры. Все это не допускает мобильности при осуществлении контроля и исследований.A device for testing the resistance of materials of thermal fatigue (R.A. Dulnev, P.I. Kotov. Thermal fatigue of metals, M., Mechanical Engineering, 1980, p.22), including a frame made in the form of a base and side racks with the ability to change rigid in relation to the sample, equipped on two opposite racks with means for securing the heads of the test sample, and a heater that includes a working chamber and allowing temperature changes in it. In the known device for changing rigid with respect to the sample, the walls of the frame, the supporting means for fastening the heads of the sample, are made in the form of replaceable elastic elements (membranes). In this case, the frame itself is located outside the heating device, and the test sample mounted in the frame is placed inside the heating chamber. All this does not allow mobility in the implementation of control and research.

Недостатком этого устройства является невысокая производительность контроля, в связи с тем, что его работа осуществляется с каждым образцом индивидуально, а сам процесс исследования является достаточно продолжительным. Кроме того оно не позволяет производить какие-либо дополнительные исследования состояния образца, не прерывая процесс испытаний. К тому же это сложный стационарный стенд больших размеров.The disadvantage of this device is the low performance of the control, due to the fact that its work is carried out with each sample individually, and the research process itself is quite lengthy. In addition, it does not allow for any additional studies of the state of the sample without interrupting the testing process. In addition, it is a complex stationary stand of large sizes.

Известно устройство для испытаний сопротивления материалов термической усталости, включающее рабочую камеру, в которой размещена система нагрева образца, закрепленного в раме. Рама снабжена средствами крепления образца и выполнена в виде горизонтального основания. В основание вмонтированы вертикальные стойки, несущие средства крепления образца (Б.М. Гугелев, Л.Б. Гецов, Ю.А. Журавлев, Е.Г. Новикова, Метод микроструктурного исследования повреждений в металлах при термической усталости. Заводская лаборатория, 1976, №1, с.94-97).A device is known for testing the resistance of materials to thermal fatigue, including a working chamber in which a heating system for a sample mounted in a frame is placed. The frame is equipped with means for fixing the sample and is made in the form of a horizontal base. Vertical racks are mounted in the base, supporting the sample fastening means (B.M. Gugelev, L.B. Getsov, Yu.A. Zhuravlev, E.G. Novikova, Method of microstructural investigation of damage in metals during thermal fatigue. Factory Laboratory, 1976, No. 1, p. 94-97).

Испытания сопротивления материала термической усталости в этом устройстве включают периодический нагрев и охлаждение образца, помещенного в систему нагружения с не изменяемой жесткостью (C≈∞), т.ч. в образце создается определенная величина упругопластической деформации (Δε) в цикле изменения температуры Δε=ε_термα_ср(T₂-T₁), где α_ср - средний коэффициент линейного расширения материала в интервале изменения температур (T₂-T₁). Для построения зависимости долговечности (числа циклов до разрушения N_p) от величины упругопластической деформации Δε, с целью установления сопротивления материала термоусталости, испытания выполняют при нескольких (обычно трех) уровнях Δε, которые в данном устройстве могут быть заданы только посредством изменения величины температурного интервала нагрева-охлаждения.Tests of the resistance of the material to thermal fatigue in this device include periodic heating and cooling of a sample placed in a loading system with a fixed stiffness (C≈∞), incl. a certain amount of elastoplastic deformation (Δε) is created in the sample in the cycle of temperature change Δε = ε _term α _sr (T ₂ -T ₁ ), where α _sr is the average coefficient of linear expansion of the material in the temperature range (T ₂ -T ₁ ). To build the dependence of durability (the number of cycles before failure N _p ) on the value of elastoplastic deformation Δε, in order to establish the resistance of the material to thermal fatigue, tests are performed at several (usually three) levels Δε, which in this device can only be set by changing the value of the temperature range of heating -cooling.

Ближайшим техническим решением является устройство для испытаний сопротивления материалов термической усталости (Патент на полезную модель №123523, приоритет от 23 июля 2012 г.), которое включает систему нагрева с рабочей камерой, допускающей изменение температуры, и раму со средствами крепления образца, выполненную в виде основания с отверстиями, в которых перпендикулярно ему закреплены стойки, несущие средства крепления образца, при этом основание рамы выполнено целиковым в виде пластины из материала с термическим коэффициентом расширения, отличающимся от материала образца, а стойки, выполнены из материала с нерегламентированным термическим расширением, при этом габариты рамы допускают ее размещение целиком в рабочем объеме нагревателя.The closest technical solution is a device for testing the resistance of thermal fatigue materials (Utility Model Patent No. 123523, priority July 23, 2012), which includes a heating system with a working chamber that allows temperature changes, and a frame with sample fastening means, made in the form bases with holes in which racks supporting the sample are fixed perpendicular to it, while the frame base is made integrally in the form of a plate of material with a thermal coefficient of expansion I, which differs from the material of the sample, and the racks are made of material with unregulated thermal expansion, while the dimensions of the frame allow its placement entirely in the working volume of the heater.

Помимо того рама может быть дополнительно снабжена съемной пластиной, закрепленной на стойках параллельно основанию над креплениями образца и выполненной из того же материала, что и основание с термическим коэффициентом расширения, отличным от материала образца.In addition, the frame can be additionally equipped with a removable plate mounted on racks parallel to the base above the sample mounts and made of the same material as the base with a thermal expansion coefficient different from the sample material.

Благодаря такому решению устройство для испытаний становится автономным и легко перемещаемым. Раму требуемой жесткости (C), на двух расположенных друг против друга стойках которой в захватах закреплены головки образца, в соответствии с программой термоциклических испытаний периодически вводят то в рабочую камеру нагревателя, то в пространство для охлаждения.Thanks to this solution, the test device becomes self-contained and easy to move. The frame of the required stiffness (C), on two racks located opposite each other in the grips, the sample heads are fixed, in accordance with the thermocyclic test program, they are periodically introduced into the working chamber of the heater or into the cooling space.

Недостаток прототипа связан с тем, что основание рамы (и съемная пластина), изготовленное из материала с заданным коэффициентом термического расширения, выполнено целиковым. Из-за этого стеснению в ходе испытаний подвергается не только расчетный участок образца, но и его переходные части - заплечики и головки крепления в захватах. Вследствие своего стеснения основанием рамы эти переходные части воздействуют на расчетный участок образца, вызывая его не предсказуемую деформацию и искажая результаты испытаний сопротивления материала термической усталости. Дело в том, что основу испытаний методами варьируемой жесткости нагружения составляет стеснение свободной термической деформации расчетного участка образца. В прототипе же он подвергается дополнительному внешнему воздействию, и результаты испытаний становятся неоднозначными.The disadvantage of the prototype is due to the fact that the base of the frame (and the removable plate), made of material with a given coefficient of thermal expansion, is made entirely. Because of this, during the tests, not only the calculated section of the sample, but also its transitional parts - shoulders and fastening heads in grips are subjected to constraint. Due to their constraint by the base of the frame, these transitional parts act on the sample design section, causing its unpredictable deformation and distorting the test results of the resistance of the material to thermal fatigue. The fact is that the basis of tests by methods of varying loading stiffness is constriction of free thermal deformation of the design area of the sample. In the prototype, it is exposed to additional external influences, and the test results become ambiguous.

Для устранения указанного недостатка прототипа и повышения достоверности результатов, в устройстве для испытаний сопротивления материала термической усталости методом варьируемой жесткости нагружения, включающем систему нагрева с рабочей камерой, допускающей изменение температуры, и раму со средствами крепления образца, имеющего участок деформации расчетной длины, включающую основание с отверстиями и стойки, закрепленные в них и несущие средства крепления образца, основание рамы выполнено составным из трех жестко соединенных между собой частей, средняя из которых имеет длину равную длине расчетной части образца и выполнена из материала с заданным коэффициентом термического расширения, отличным от коэффициента термического расширения образца, а две крайние части основания (боковины), снабженные отверстиями с установленными в них стойками крепления образца, выполнены из материала с термическим коэффициентом расширения равным или близким к таковому у испытуемого образца.To eliminate this drawback of the prototype and increase the reliability of the results, in the device for testing the resistance of the material to thermal fatigue by the method of variable loading rigidity, including a heating system with a working chamber that allows temperature changes, and a frame with fastening means of a sample having a section of deformation of the estimated length, including a base with holes and racks fixed in them and supporting means for fixing the sample, the base of the frame is made up of three rigidly connected inter consists of parts, the middle of which has a length equal to the length of the calculated part of the sample and is made of material with a given coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion of the sample, and the two extreme parts of the base (sidewalls) equipped with holes with mounted sample mount racks are made from a material with a thermal coefficient of expansion equal to or close to that of the test sample.

При этом в случае дополнения устройства съемной пластиной с отверстиями, она выполнена, как и основание, составной из трех жестко соединенных между собой частей, из которых средняя часть с длиной, равной расчетной длине расчетной части образца, из того же материала, что и средняя часть основания, а крайние части из материала крайних частей основания.Moreover, if the device is supplemented with a removable plate with holes, it is made, like the base, made up of three parts rigidly interconnected, of which the middle part with a length equal to the estimated length of the calculated part of the sample is made of the same material as the middle part base, and the extreme parts of the material of the extreme parts of the base.

Предлагаемое техническое решение устраняет недостаток прототипа благодаря тому, что оно обеспечивает необходимое для реализации метода варьируемой жесткости стеснение термической деформации расчетной части образца и только его. Тогда, как вспомогательные участки образца (заплечики и головки образца) имеют такое же термическое расширение как и боковые части основания и не препятствуют расширению друг другу.The proposed technical solution eliminates the disadvantage of the prototype due to the fact that it provides the necessary for the implementation of the method of variable stiffness constraint thermal deformation of the calculated part of the sample and only him. Then, as the auxiliary sections of the sample (shoulders and sample heads) have the same thermal expansion as the side parts of the base and do not interfere with the expansion of each other.

Возможность такого решения обусловлена тем, что требуемая упругопластическая деформация Δε определяется только разницей α_ср материала образца и средней части основания в направлении оси образца, вдоль которой осуществляется деформация при нагреве и охлаждении. Величина упругопластической деформации Δε, которая может быть получена при выборе конкретного материала средней части основания определяется из выражения Δε=(α_ср ^обр - α_ср ^осн)(T_max - T_min), где α_ср ^обр и α_ср ^осн - средние значения коэффициентов термического расширения материала образца и середины основания в диапазоне температур испытаний от T_min до T_max. - В испытаниях, когда жесткость системы нагружения близка к абсолютной (C≈∞), стеснение обеспечивают, выполняя середину основания из материала с почти нулевым коэффициентом термического расширения (α_ср ^осн). В этом случае, в ходе изменения температуры вся термическая деформация образца ε^терм переходит в упругопластическую деформацию Δε. Если упругопластическая деформация Δε должна составлять заданную часть от термической деформации ε^терм, а образец подвергаться сжатию при нагреве и растяжению при охлаждении, то середину основания следует изготовить из материала, у которого α_ср ^осн < α_ср ^обр. Если же образец при нагреве должен растягиваться, а при охлаждении сжиматься с заданной величиной упругопластической деформации, середина основания должна быть выполнена из материала, у которого α_ср ^осн > α_ср ^обр.The possibility of such a solution is due to the fact that the required elastoplastic deformation Δε is determined only by the difference α _{sr of the} sample material and the middle part of the base in the direction of the sample axis, along which the deformation occurs during heating and cooling. The magnitude of elastoplastic deformation Δε, which can be obtained by selecting a specific average of the base material is determined from the expression Δε = (α _cf. ^mod - α _cf. _{_{^DOS) (T max - T min)}} , where α _cf. ^mod and α _cf. ^DOS - the average values of the coefficients thermal expansion of the sample material and the middle of the base in the test temperature range from T _min to T _max . - In tests where stiffness loading system is close to an absolute (C≈∞), ensure tightness by performing the middle of the base material with almost zero coefficient of thermal expansion (α _cf. ^core). In this case, as the temperature changes, all thermal deformation of the specimen ε ^term transforms into elastoplastic deformation Δε. If Δε elastoplastic deformation must be specified portion of the thermal deformation ε ^term, and the sample subjected to compression during the heating and cooling during stretching, the middle of the base should be made from material whose α _cf. ^DOS <α _cf. ^arr. If the sample during heating must stretch and shrink when cooled with a given quantity of elastoplastic deformation, middle base must be made of a material whose α _cf. ^DOS> α _cf. ^arr.

Варианты выполнения рамы устройства показаны на рис.1 и рис.2. На рис.1 представлен вариант, в котором рама выполнена в виде комбинированного основания с двумя отверстиями, в которых закреплены две стойки, несущие средства крепления образца. Поперечное сечение основания должно быть расчетным и согласованным с поперечным сечением образца так, чтобы деформацией основания под действием образца можно было пренебречь в испытаниях. Другой вариант устройства показан на рис.2 (вырез на чертеже сделан, чтобы показать образец). Он содержит дополнительную опору в виде пластины, накрывающей образец и закрепленной на тех же стойках, что и захваты образца. Пластина должна быть выполнена таким же образом, как и основание. Этот вариант менее удобен в связи с тем, что ограничивает доступ к поверхности образца, когда в ходе испытаний предусмотрено его исследование неразрушающими методами. Однако он является более уравновешенным в силовом отношении.Embodiments of the device frame are shown in Fig. 1 and Fig. 2. Fig. 1 shows a variant in which the frame is made in the form of a combined base with two holes in which two racks are mounted, supporting the sample fastening means. The cross section of the base should be calculated and consistent with the cross section of the sample so that the deformation of the base under the influence of the sample can be neglected in the tests. Another variant of the device is shown in Fig. 2 (a cutout in the drawing is made to show a sample). It contains additional support in the form of a plate covering the sample and mounted on the same racks as the grips of the sample. The plate should be made in the same way as the base. This option is less convenient due to the fact that it restricts access to the surface of the sample, when testing involves non-destructive methods. However, he is more balanced in power terms.

Установка образцов в раме очень проста и определяется выполнением средств крепления его головок, смонтированных на стойках. В приведенных примерах (рис.1 и 2) головки образца надеваются на стойки и фиксируются гайками.The installation of samples in the frame is very simple and is determined by the implementation of the means of fastening its heads mounted on racks. In the examples given (Figs. 1 and 2), the sample heads are put on racks and fixed with nuts.

Заправленная рама (с установленным образцом) представляет собой устройство, которое позволяет исследовать сопротивление материала испытуемого образца термической усталости. Для этого ее после установления заданной температуры T_max в нагревателе и T_min в охладителе поочередно передают то в нагреватель, то в холодильник по программе испытаний. Температуру образцов в процессе испытаний отслеживают и регистрируют с помощью приваренных термопар. В определенные моменты, предусмотренные программой испытаний, раму с образцом, не разгружая, переносят в измерительный микроскоп для измерения текущей деформации или на столик металлографического микроскопа, либо в рентгеновский дифрактометр или в сканирующий микроскоп для выполнения структурных исследований. По завершении их раму с образцом вновь возвращают в цикл испытаний для их продолжения до следующего перерыва.The refilled frame (with the sample installed) is a device that allows you to examine the resistance of the material of the test sample to thermal fatigue. To do this, after establishing the set temperature T _max in the heater and T _min in the cooler, they are alternately transferred to the heater and to the refrigerator according to the test program. The temperature of the samples during the test is monitored and recorded using welded thermocouples. At certain points stipulated by the test program, the frame with the sample, without unloading, is transferred to a measuring microscope for measuring the current strain or to the stage of a metallographic microscope, or to an X-ray diffractometer or scanning microscope for performing structural studies. Upon completion, their frame with the sample is returned to the test cycle to continue until the next break.

Предложенное устройство позволяет получать результаты испытаний не искаженные внешним силовым воздействием на расчетную часть образца со стороны примыкающих частей. Благодаря этому информация о сопротивлении материала термической усталости является более достоверной. Устройство отличается простотой, возможностью изготовления в условиях предприятия, осуществляющего контроль своей продукции, и возможностью выполнения испытаний по контролю сопротивления материала термической усталости, не привлекая для этого сложное специализированное стендовое оборудование.The proposed device allows to obtain test results not distorted by external force on the calculated part of the sample from the adjacent parts. Due to this, information on the resistance of the material to thermal fatigue is more reliable. The device is notable for its simplicity, the possibility of manufacturing under the conditions of an enterprise that controls its products, and the ability to perform tests to control the resistance of the material to thermal fatigue without involving sophisticated specialized bench equipment.

Claims

1. A device for testing the resistance of a material to thermal fatigue by a method of variable loading rigidity, including a heating system with a working chamber that allows temperature changes, and a frame with means for fastening a sample having a section of deformation of the calculated length, including a base with holes and racks fixed in them and supporting means for fixing the sample, characterized in that the base of the frame is made up of three rigidly interconnected parts, the middle of which has a length equal to the length of the calculation part of the sample, and is made of material with a given coefficient of thermal expansion, different from the coefficient of thermal expansion of the sample, and the two extreme parts of the base (sidewalls), equipped with holes with mounted mounting posts of the sample, are made of material with a thermal coefficient of expansion equal to or close to that of the test sample.

2. The device according to claim 1, characterized in that the frame is additionally equipped with a removable plate with holes made of three parts rigidly interconnected, one of which is of the same material and length as the middle part of the base, and the other two with holes from the material of the extreme parts of the base, and is worn with holes on the racks and mounted on them parallel to the base over the mountings of the sample,