SU842452A1 - Устройство дл разрушени образцовВ ВАКууМЕ - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам для разрушения образцов в вакууме, используемым в установках для исследования свойств поверхностей твердых, тел, применяемых при изучении электронного и атомно-кристаллического строения металлов и сплавов и их физико-химических свойств.

Такие устройства необходимы для излучения сегрегаций элементов внедрения на границах разрушения в твердых телах, например, методами электронной ожеспектроскопии и ионной масс-спектральной микроскопии. Указанное явление сегрегаций элементов ₍ внедрения является фактором, способствующим расслоению материалов. В результате исследований установлено, что трещины расслоения развиваются вдоль границ зерен и увеличение содержания элементов внедрения усиливает склонность к расслоению. Известно, что примеси внедрения в металлах обычно распределяются неравномерно между границами и объемом зерен, и формирование скоплений атомов внедрения по границам зерен может явиться причиной интеркристаллитного разрушения. Факт образования подобных сегрегаций подтверждается экспериментально при разрушении исследуемых образцов.

Известно устройство для разрушения образцов в вакууме, содержащее вакуумную камеру и размещенные в ней держатель образцов с приводом и разрушающее приспособление, включающее разрушающий элемент с приводом, холодильную камеру с крышкой и полость для размещения образцов, при этом приводы держателя образцов и разрушающего элемента расположены раздельно на разных фланцах вакуумной камеры, а разрушающий элемент выполнен U -образной формы

Однако поскольку устройство состоит по существу из двух узлов, каждый из которых привязан к вакуумной камере и установлен раздельно на своем фланце, точность его работы зависит от точности установки каждого из этих . узлов. Вследствие указанных конструктивных особенностей устройства привод держателя обеспечивает не только его вращение, но и возвратно-поступательное перемещение, что усложняет его.

Данное устройство неудобно в обслуживании, что вызвано необходимостью ю координировать системы управления двумя конструктивно не связанными механизмами, приводы которых расположены в различных местах.

Кроме.тогор устройство имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку с его помощью можно осуществить разрушение только хрупких материалов путем излома, хотя для целого ряда исследований физических свойств поверхностей твердых тел требуется получение химически чистых поверхностей более вязких материалов, разрушение которых осуществляют либо путем многократного изгиба (усталостное разрушение), либо их разрезанием.

Цель изобретения - повышение точности работы, улучшение удобства обслуживания и расширение функциональ-30 вых возможностей. ·

Указанная цель достигается тем, что приводы держателя образцов и разрушающего элемента расположены совместно на наружной стороне фланца, разрушающий элемент выполнен в виде скобы, полость для размещения образцов размещена между холодильной камерой и крышкой, а холодильная камера и крышка выполнены с пазами, совмещенными друг с другом.

Кроме того, устройство снабжено режущим элементом, преимущественно ножом, установленным в пазу с возможностью перемещения параллельно оси поворота держателя.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий.вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез ^; Г-Г на фиг. 2.

Устройство; содержит вакуумную камеру (не показана) с фланцем 1. К фланцу с внутренней стороны прикреп-55 лен кронштейн 2, на котором установлены многопозиционный держатель 3 образцов и разрушающее приспособле ние, включающее разрушающий элемент и холодильную камеру 5 с крышкой 6. Держатель 3 образцов выполнен в виде цилиндра с рядом радиальных прорезей 7 для установки образцов 8, закрепленных в держателе винтами 9_. Через вал 10 держатель 3 соединен с храповым колесом 11, с которым сопряжена собачка 12, установленная на ; пластине 13. Пластина соединена с помощью рычага 14, посаженного на оси 15 и проходящего через·-гибкое вакуумное уплотнение 16, с ручкой 17, смонтированной на наружной стороне фланца 1. Полость для размещения образцов расположена между холодильной камерой 5 и; крышкой 6 и ограничена щеками 18 и 19 с параллельными друг другу поверхностями, расположенными перпендикулярно оси поворота держателя 3.

Холодильная камера 5 выполнена с внутренним каналом 20, с которым соединены две металлические трубки 21 и 22, соединенные с источником жидкого азота, установленным с наружной стороны вакуумной камеры. Холодильная камера изолирована от кронштейна 2 термоизоляционными прокладками 23. . '

Разрушающий элемент 4 выполнен в виде установленной в шарнирах 24 скобы с щелью 25 для захвата свободных концов образцов 8, Разрушающий элемент соединен тягой 26, проходящей через металлическое гибкое уплотнение 27, с эксцентриковым механизмом 28 и рукояткой 29, расположенными на наружной стороне фланца 1. ¹

На наружной стороне фланца также установлен фиксатор 30 исходного положения разрушающего элемента 4.

В холодильной камере 5 и сопряженной с ней крышке 6 выполнен общий паз, в котором установлен нож 31. Нож связан тягой 32, проходящей через металлическое гибкое уплотнение 33, с рычагом 34, расположенным на наружной стороне фланца 1.

Устройство работает следующим образом.

Все операции по разрушению образцов осуществляют при помощи ручки 17, фиксатора 30, рукоятки 29 и ры!чага 34, размещенных на наружной стороне фланца 1.

Перемещение держателя 3 образцов производят при помощи ручки 17, при— .

водящей в движение рычаг 14, который качается вокруг, оси 15 и передает колебательное движение подвижной пластине 13.,Установленная на пластине собачка 12 и сопряженное с ней храповое колесо .11 передают дискретное вращение держателю 3 с закрепленными на нем при помощи винтов 9 образцами 8. Образцы перемещаются в полости между щеками 18 и 19^ где они охлаждаются, вследствие чего увеличивается их хрупкость.

возможности исследования не только' хрупких, но и более вязких материалов путем либо усталостного разрушения, •либо разрезания образцов. Кроме того, компактность конструкции и сосредоточение всех элементов управления процессом разрушения на одном фланце повышает точность работы устройства и облегчает его обслуживание.

Claims (2)

1. 3 и установлен раздельно на своем флан це, точность его работы зависит от точности установки каждого из этих , узлов. Вследствие указанных конструктивных особенностей устройства привод держател  обеспечивает Hie только его вращение, но и возвратно-поступательное перемещение, что усложн ет его. Данное устройство неудобно в обслу живании, что вызвано необходимостью координировать системы управлени  дву м  конструктивно не св занными механизмами , приводы которых расположены в различных местах. Кроме, устройство имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку с его помощью можно осуществить разрушение только хрупких материалов путем излома, хот  дл  целого р да исследований физических свойств поверхностей твердых тел требуетс  получение хиг чески чистых поверхностей более в зких материалов , разрушение которых осуществл ют либо путем многократного изгиба (усталостное разрушение), либо ,их разрезанием. Цель изобретени  - повышение точ ности работы, улучшение удобства обслузкивани  и расширение функционал ных возможностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что приводы Держател  образцов и ра рушающего элемента расположены совместно на наружной стороне фланца, разрушающий элемент выполнен в виде скобы, полость дл  размещени  образ размещена между холодильной камерой и крышкой, а холодильна  камера и крышка выполнены с пазами, совмещен ными друг с другом. Кроме того, устройство снабжено режущим элементом, преимушественно ножом, установленным в пазу с возможностью перемещени  параллельно оси поворота держател . На фиг, 1 изобраг:ено предлагаемо устройство, общий,вид; на фиг, 2 разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 вид Б на фиг, 2; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг, 1; на фиг, 5 - разрез Г-Г на фиг. 2, Устройство, содержит вакуумную камеру (не показана) с фланцем 1. К фланцу с внутренней стороны прикр лен кронштейн 2, на котором установ лены многопозиционный держатель- 3 образцов и разрушающее приспособле2 ние, включающее разрушающий элемент 4 и холодильную камеру 5 с крышкой 6, Держатель 3 образцов выполнен в виде цилиндра с р дом радиальных прорезей 7 дл  установки образцов 8, закрепленных в держателе винтами 9. Через вал 10 держатель 3 соединен с храповым колесом 11, с которым сопр жена собачка 12, установленна  на пластине 13, Пластина соединена с помощью рычага 14, посаженного на оси 15 и проход щего через гибкое вакуумное уплотнение 16, с ручкой 17, смонтированной на наружной стороне фланца 1. Полость дл  размещени  образДов расположена между холодильной камерой 5 И; крьш1кой б и ограничена щеками 18 и 19 с параллельными друг другу поверхност ми, расположенными перпендикул рно оси поворота держател  3. Холодильна  камера 5 выполнена с внутренним каналом 20, с которым соединены две металлические трубки 21 и 22, соединенные с источником жидкого азота, установленным с наружной стороны вакуумной камеры. Холодильна  камера изолирована от кронштейна 2 термоизол ционными прокладками 23. Разрушающий элемент 4 выполнен в виде установленной в шарнирах 24 скобы с щелью 25 дл  захвата свободных концов образцов 8. Разрушающий элемент соединен т гой 26, проход щей через металлическое гибкое уплотнение 27, с эксцентриковым механизмом 28 и руко ткой 29, расположенными на наружной стороне фланца , --i На наружной стороне фланца также установлен фиксатор 30 исходного положени  разрушающего элемента 4. В холодильной камере 5 и сопр женной с ней крьш1ке 6 выполнен общий паз, в котором установлен нож 31, Нож св зан т гой 32, проход щей через металлическое гибкое уплотнение 33, с рычагом 34, расположенным на наружной стороне фланца 1. Устройство работает следующим образом . Все операции по разрушению образцов осуществл ют при помопщ ручки 17, фиксатора 30, руко тки 29 и рычага 34 размещенных на наружной стороне фланца 1, Перемещение держател  3 образцов производ т при помощи ручки 17, привод щей в движение рычаг 14, который качаетс  вокруг, оси 15 и передает колебательное движение подвижной плас тине 13..Установленна  на пластине собачка 12 и сопр женное с ней храповое колесо .11 передают дискретное вращение держателю 3 с закрепленными на нем при помощи винтов 9 образцами 8. Образцы перемещаютс  в полости между щеками 18 и 19 где они охла сдаютс , вследствие чего увеличиваетс  их хрупкостьо В исходном положении разрушащего элемента 4, которое фиксируетс  при помощи фиксатора 30, плоские поверхности , ограничивающие его щель 25, наход тс  в тех же плоскост х, что и рабочие поверхности щек 18 и 19, и незащемпенный конец образца 8 имеет возможность зайти в щель 25, Операции хрупкого излома или усталостного разрушени  образцов производ т при помощи руко тки 29, при повороте которой на 180 в горизонтальной плоскости срабатывает эксцентриковый механизм 28, и т га 26 отклон ет разрушающий элемент 4 в одно из крайних положений. При этом при достаточной хрупкости образца происходит его изл Если образец в зкий, то происходит лишь его изгиб, а усталостное разрушение осуществимо лишь после несколь ких циклов отклонени  разрушающего элемента 4 в крайние положени . Операцию среза осзществл ют поворотом рычага 34, привод щего в д ствие т гу 32, котора  приводит в движение нож 31, осуществл ющий срез образца. Использование предлагаемого устройства значительно расшир ет функциональные возможности установки дл  исследовани  свойств поверхностей образцов в вакуумной камере за счет возможности исследовани  не только хрупких, но и более в зких материалов путем либо усталостного разрушени , либо разрезани  образцов. Кроме того , компактностьконструкции и сосредоточение всех элементов управлени  процессом разрушени  на одном фланце повьш1ает точность работы устройства и облегчает его обслуживание. Формула изобретени  1. Устройство дл  разрушени  образцов в вакууме, содержащее вакуумную камеру с фланцем и размещенными в ней держателем образцов с приводом и разрушающим приспособлением, РКЛЮ чающим разрушающий элемент с приводом, холодильную камеру с крышкой и полость дл  размещени  образцов, о т л и,чающеес  тем, что, с целью повышени  точности работы, улучшени  удобства обслуживани  и расширени  функциональных возможностей , привода держател  образцов и разрушащего элемента расположены совместно на; наружной стороне фланца , разрушающий элемент выполнен в виде скобы, полость дл  размещени  образцов размещена между холодильной камерой и крышкой, а холодильна  камера и выполнены с пазами, совмещенными друг с другом.
2. 2. Устройство по п.1, о т л ичающеес  тем, что оно снабжено режувдм элементом, преимущественно ножому установленным в пазу с- возможностью перемещени  параллельно оси поворота держател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Патент США №3720829,кл.250-49.5, 1978.

   ul

   ВидБ

   (рие.З

   Vue. ч