SU1370523A1

SU1370523A1 - Apparatus for cooling specimen in mechanical tests

Info

Publication number: SU1370523A1
Application number: SU864116202A
Authority: SU
Inventors: Валерий Трофимович Трощенко; Борис Алексеевич Грязнов; Александр Константинович Русановский
Original assignee: Институт Проблем Прочности Ан Усср
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1988-01-30

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, в чacтнoctи к испытани м на термоусталость. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени термоциклировани образца, подвергающегос вращению. Захват устройст,- ва состоит из двух стаканов 2 и 3, размещенных один в другом с образованием замкнутой полости. На одном из стаканов установлен подшипник 4 дл посадки на захватную часть образца. В полости соосно захватам установлена втулка 5 с ребрами. Система 1 подачи хладагента сообщена с полостью . Материалы стаканов по отношению друг к другу и материалы втулки по отношению к образцу подобраны с такими коэффициентами линейного расширени , что при поступлении в полость хладагента стаканы и втулка с образцом оказываютс посаженными по прессовой посадке. Втулка 5 вращаетс вместе с образцом, интенсивно его за- холажива посредством охлаждени захвата , а корпус захвата неподвижен. Втулка 5 в полости образует воздушную подушку, преп тству попаданию хладагента на подшипник. 1 ил. б (ЛThe invention relates to test equipment, in particular to tests for thermal fatigue. The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing thermal cycling of the sample undergoing rotation. Capture device - VA consists of two glasses 2 and 3, placed one in another with the formation of a closed cavity. A bearing 4 is mounted on one of the cups for seating on the gripping portion of the sample. In the cavity, the sleeve 5 with the ribs is mounted coaxially to the grippers. The refrigerant supply system 1 communicates with the cavity. The materials of the glasses with respect to each other and the materials of the sleeve with respect to the sample are selected with such linear expansion coefficients that when the coolant enters the cavity, the glasses and the sleeve with the sample turn out to be planted in a press fit. The sleeve 5 rotates with the sample, it is intensively cooled by cooling the grip, and the grip body is stationary. Sleeve 5 in the cavity forms an air cushion preventing the ingress of refrigerant to the bearing. 1 il. b (L

Description

0000

У1 U1

NDND

Изобретение относитс к испытательной технике, в частности к испытани м на усталость при термическом воздействии.The invention relates to a testing technique, in particular to tests for fatigue under thermal exposure.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени термоциклировани образца , подвергающегос вращению.The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing thermal cycling of the sample undergoing rotation.

На чертеже представлено устройство , общий вид.The drawing shows the device, General view.

Устройство содержит систему 1 подачи хладагента, захват, выполненный в виде двух стаканов 2 и 3, установленных один в другом концент- рично кромками навстречу друг другу с образованием замкнутой полости и имеющих в донь х центральные соос- ные отверсти дл размещени захватной части образца, подшипник 4, установленный в отверстии одного из стаканов и предназначенный дл охва- тывани захватной части образца, теплообменник, вьтолненный в виде установленной в замкнутой полости соосно стаканам втулки 5 с ребрами на боковой поверхности , центральное отверстие которой предназначено дл закреплени захватной части образца. При этом внешний стакан захвата выполнен из материала с коэффициентом линейного расширени большим, чем коэффициент линейного расширени материала внутреннего стакана .The device contains a refrigerant supply system 1, a gripper made in the form of two glasses 2 and 3, which are installed one in the other concentric with edges facing each other to form a closed cavity and have central coaxial holes in the bottom to accommodate the gripping part of the sample, a bearing 4, installed in the hole of one of the cups and intended to enclose the gripping part of the sample, a heat exchanger, made in the form of a sleeve 5 installed in a closed cavity coaxially with the cups of the sleeve 5 with ribs on the side surface tral hole which is intended to secure the gripping portion of the sample. At the same time, the outer pickup cup is made of a material with a linear expansion coefficient greater than the linear expansion coefficient of the inner cup material.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подаче хладагента (жидкого азота) в замкнутую полость, образованную стаканами 2 и 3, втлука 5 из- за различных коэффициентов линейного расширени материала втулки и образц оказьшаетс посаженной на образец по прессовой посадке и начинает вращение вместе с образцом, а внешний стакан 2 оказываетс посаженным на внутренний стакан 3 по прессовой посадке также из-за различи в коэффициентах линейного расширени . Враща сь , втулка 5 создает воздушное уплотнение между ребрами на боковой поверхности и внутренним стаканом 3, преп тству попаданию азота на подшипник 4.When refrigerant (liquid nitrogen) is fed into a closed cavity formed by cups 2 and 3, vtluka 5 due to different linear expansion coefficients of the sleeve material and the sample is planted on the specimen by pressing fit and begins to rotate with the specimen, and the outer cup 2 is planted to the inner cup 3 by press fit, also due to the difference in linear expansion coefficients. Rotating, the sleeve 5 creates an air seal between the ribs on the side surface and the inner cup 3, preventing nitrogen from entering the bearing 4.

Процесс термоциклировани осуществл етс по заранее заданной программе , при этом захолаживание образца осуществл етс путем интенсивного охлаждени его захватной части. Конструкци захвата предусматривает вращение образца путем установки подшипника между образцом и одним из стаканов , при этом хладагент не попадает на подшипник. Корпус захвата в процессе вращени образца остаетс неподвижным, что предотвращает разбрызгивание хладагента при поступлении его на ребра втулки 5. Поверхность ребра втулки, сопр гаема с внутренней поверхностью внутреннего стакана 3, выполнена в виде радиальных ступеней. Высота калщой последующей ступени равна 0,15-0,20d, где d - толщина ребра втулки. Вследствие плотной посадки втулки на образце исключаетс возможность кипени азота на поверхности образца, образование изолирующей пленки паров азота. Нат г между стаканами 2 и 3 предотвращает вытекание хладагента, тем самым обеспечива интенсивное охлаждение втулки 5.The thermal cycling process is carried out according to a predetermined program, while cooling the sample is carried out by intensive cooling of its gripping part. The grip design involves rotating the sample by placing a bearing between the sample and one of the cups, while the refrigerant does not fall on the bearing. The grip body during the rotation of the sample remains stationary, which prevents the refrigerant from splashing when it enters the fins of sleeve 5. The surface of the sleeve fins, matched to the inner surface of the inner cup 3, is made in the form of radial steps. The height of the next stage is 0.15-0.20d, where d is the thickness of the rib of the sleeve. Due to the tight fit of the sleeve on the sample, the possibility of nitrogen boiling on the sample surface and the formation of an insulating film of nitrogen vapors are excluded. Nat g between cups 2 and 3 prevents refrigerant leakage, thereby providing intensive cooling of the sleeve 5.

Claims

Invention Formula

0

five

A device for cooling the sample during mechanical tests, containing a grip for the sample and a system for supplying a refrigerant to the sample, characterized in that, in order to extend the functionality by providing thermal cycling of the sample, which is additionally rotated, the grip is made in the form of two glasses installed one inside the other concentrically with edges 0 towards each other with the formation of a closed cavity and having in the dy x central coaxial holes for accommodating the gripping part of the specimen and bearing, The device is equipped with a heat exchanger made in the form of a sleeve installed in a closed cavity coaxially with the glasses of the sleeve with ribs on the side surface, the central hole of which is intended to fix the gripping part of the sample, the external glass is filled with material , the linear expansion coefficient of which is greater than the linear expansion coefficient of the material of the inner cup, and the refrigerant supply system communicates with the lock Uta cavity.

five

0

five