SU855429A1

SU855429A1 - Device for low-temperature mechanical testing of materials

Info

Publication number: SU855429A1
Application number: SU792847007A
Authority: SU
Inventors: Иван Дмитриевич Абушенков; Вадим Константинович Чернецкий; Владимир Яковлевич Ильичев
Original assignee: Физико-технический институт низких температур АН УССР
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1981-08-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ(54) DEVICE FOR LOW-TEMPERATURE MECHANICAL TESTS OF MATERIALS

1one

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к устройствам дл низкотемпературных механических испытаний материалов.The invention relates to testing equipment, namely, devices for low-temperature mechanical testing of materials.

Известно устройство дл низкотемпературных механических испытаний материалов, содержащее криостат, размещенные в нем опорную трубу, т гу, установленную внутри опорной трубы, и захваты образца материала . Опорна труба и т га выполнены сплощными из нержавеющей стали 1.A device for low-temperature mechanical testing of materials is known, comprising a cryostat, a support tube placed therein, a tube mounted inside the support tube, and grips of a sample of the material. The support tube and tubes are made of stainless steel 1.

Недостатком этого устройства вл етс большой расход хладагента из-за высокой теплопроводности опорной трубы и т ги при низких температурах.A disadvantage of this device is the high flow rate of the refrigerant due to the high thermal conductivity of the support pipe and the draft at low temperatures.

Цель изобретени - сокращение расхода хладагента.The purpose of the invention is to reduce refrigerant consumption.

Указанна цель достигаетс тем, что опорна труба и т га выполнены кажда вдоль их оси из двух частей, а устройство снабжено закрепленными между част ми опорной трубы и т ги проставками, провод щими тепло в радиальном направлении, и непровод щими - в осевом.This goal is achieved by the fact that the support pipe and ha are each made along two axes along their axis, and the device is provided with spacers that conduct heat in the radial direction and non-conducting in the axial direction fixed between the parts of the support pipe.

Проставки могут быть выполнены в виде набора чередующихс скрепленных между собой пластин, выполненных из теплопроводного и нетеплопроводного материалов .Spacers can be made in the form of a set of alternating plates fastened together, made of heat-conducting and non-heat-conducting materials.

Устройство может быть снабжено размещенным в криостате кольцевым экраном, установленным с зазором по отнощению к проставкам. The device can be equipped with an annular screen placed in the cryostat, installed with a gap in relation to the spacers.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed device; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Устройство содержит криостат 1, в котором размещены опорна труба, выполненна из двух частей 2 и 3, установленна внутри опорной трубы т га, выполненна из двух частей 4 и 5, и захваты 6 и 7 образца 8. Между част ми 2 и 3 опорной трубы установлена проставка 9, а между част ми 4 и 5 т ги - проставка 10. Проставки 9 и 10 вл ютс термоизол торами в осевом 15 направлении и проводниками тепла в радиальном направлении. Они выполнены в виде набора чередующихс скрепленных между собой, например, посредством клеевого соединени пластин, выполненных из теплопроводного и нетеплопроводного материалов. Материалом дл нетеплопроводных пластин может быть, например, стеклопластик толщиной 1,5-2,5 мм, а одна из поверхностей пластины покрыта теплопроводным слоем меди толщиной 0,05-0,16мм. Сопр гаемые с проставкой 10 части 4 и 5 т ги выполнены в виде перекрещивающихс между собой замкнутых рамок 11 и 12, перфорированных отверсти ми. Проставки 9 и 10 охвачены с зазором а кольцевым экраном 13, закрепленным на внутренней поверхности криостата 1. Опорна труба и т га выполнены так, что между проставкой 9 и рамками 11 и 12 имеетс зазор б, а между рамками 11 и 12 и проставкой 10 - зазор в. Дл заливки жидкого хладагента устройство снабжено трубой 14, а дл удалени паров хладагента за пределы криостата 1 - выхлопным патрубком 15.The device contains a cryostat 1, in which a support tube is placed, made of two parts 2 and 3, mounted inside the supporting tube of a ha, made of two parts 4 and 5, and grippers 6 and 7 of sample 8. Between parts 2 and 3 of the support tube Spacer 9 is installed, and between parts 4 and 5 tons of gig is spacer 10. Spacers 9 and 10 are thermal insulators in the axial 15 direction and conductors of heat in the radial direction. They are made in the form of a set of alternating bonded to each other, for example, by means of adhesive bonding of plates made of heat-conducting and non-heat-conducting materials. The material for non-heat conducting plates can be, for example, fiberglass 1.5-2.5 mm thick, and one of the plate surfaces is coated with a heat-conducting layer of copper 0.05-0.16 mm thick. The parts 4 and 5 tons of mating with the spacer 10 are made in the form of closed frames 11 and 12 intersected with each other, perforated with holes. Spacers 9 and 10 are covered with a gap and an annular screen 13 fixed on the inner surface of the cryostat 1. The support tube and the tube are made so that between spacer 9 and frames 11 and 12 there is a gap b, and between frames 11 and 12 and spacer 10 - clearance in. To fill up the liquid refrigerant, the device is equipped with a pipe 14, and to remove refrigerant vapor outside the cryostat 1 - an exhaust pipe 15.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При заливке хладагента через трубу 14 его холодные пары на пути к выхлопному патрубку 15 проход т через зазоры а, б и в, охлажда все конструктивные элементы опорной трубы и т ги, а также проставки 9 и 10. Экран 13 направл ет поток холодных паров к трубе 2 и проставкам 9 и 10, вследствие чего обеспечиваетс высока интенсивность их охлаждени . За счет хорошей теплопроводности в радиальном направлении , проставки 9 и 10 очень быстро охлаждаютс по всей толщине, в результате ускор етс процесс температурной и размерной стабилизации проставок 9 и 10 и сокращаетс врем подготовки устройства к работе, так как быстрее наступает момент, когда проставки станов тс наиболее эффективными термоизол торами, надежно отсекающими тепло, идущее по част м 2 и 4 опорной трубы и т ги, соответственно, к жидкому хладагенту.When the refrigerant is poured through the pipe 14, its cold vapor on the way to the exhaust pipe 15 passes through the gaps a, b and c, cooling all the structural elements of the supporting pipe and rods, as well as spacers 9 and 10. Screen 13 directs the flow of cold vapor to pipe 2 and spacers 9 and 10, as a result of which their cooling intensity is high. Due to the good thermal conductivity in the radial direction, the spacers 9 and 10 are very rapidly cooled throughout the thickness, as a result, the process of temperature and dimensional stabilization of the spacers 9 and 10 is accelerated and the preparation time of the device for operation is reduced, as the spacers become faster the most effective thermal insulators that reliably cut off the heat going through parts 2 and 4 of the support pipe and connecting pipes, respectively, to the liquid refrigerant.

После того, как криостат 1 заполнен хладагентом , образец 8 нагружают перемещением части 4 т ги вверх, усилие на захват 7 при этом передаетс от части 4 т ги через рамки 11 и 12 и через установленную между ними проставку 10. От нижнего конца образца 8 усилие передаетс через захват 6 на часть 3 опорной трубы. При этом перфорированные отверсти рамок 11 и 12, охватывающих проставку 10 с зазором в,After the cryostat 1 is filled with refrigerant, sample 8 is loaded by moving part 4 tons upwards, force on gripping 7 is transmitted from part 4 tons through frames 11 and 12 and through a spacer 10 installed between them. From the lower end of sample 8 is transmitted through the gripper 6 to the part 3 of the support tube. While the perforated holes of the frames 11 and 12, covering the spacer 10 with a gap in,

обеспечивают к ней хорощий доступ дл холодных паров хладагента.provide her with good access to cool refrigerant vapor.

Таким образом, проставки 9 и 10 надежно отдел ют тепловые потоки, идущие к жидкому хладагенту, тем самым уменьща Thus, the spacers 9 and 10 reliably separate the heat flows to the liquid refrigerant, thereby reducing

интенсивность его испарени , и, следовательно , его расход в процессе испытани .its evaporation rate, and therefore its consumption during the test.

Claims

1. Device for low-temperature

mechanical testing of materials containing a cryostat, a support tube placed therein, a tube installed inside the support tube, and grips of a sample of a material, characterized in that, in order to reduce refrigerant consumption, the support tube and the pull hectares are made each along their axis in two parts , and the device is equipped with fixed between the parts of the support pipe and the prod

radial and non-conductive - axial.

2. The device according to claim 1, characterized in that the spacers are made in the form of a set of alternating plates fastened together, made of heat-conducting and non-heat-conducting materials.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with an annular screen disposed in the cryostat, installed with a gap in relation to the spacers.

Information sources,

taken into account during the examination 1. USSR Copyright Certificate No. 519556, cl. G 01 N 3/18, 1976 (prototype).