SU938088A1 - Установка дл испытани материалов при высоких температурах (ее варианты) - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к ус- установкам дл  испытани  материалов при высоких температурах. Известна установка дл  испытани  материалов при высоких температурах , содержаща  основание, устано ленное на нем нагружающее устройств устройство дл  нагрева образца, пас сивную и активную т ги с захватами дл  креплени  образца и систему измерени  и регистрации параметров ис пытаний р . Недостатком установки  вл етс  низка  точность испытаний. Известна также установка дл  испы тани  материалов при высоких температурах , содержаща  герметичный корпус , нагружающее устройство, св занную с ним активную т гу с отверсти ми , пассивную т гу, захваты, размещенные на концах т г, дл  креплени  испытуемого образца, устройство дл  нагрева образца, устройство дл  охлаждени  активной т ги в виде размещенных в ее отверсти х цилиндрических вставок, образующих консоли, по которым циркулирует хладагент, с механизмом его управлени  и системой подачи хладагента, включающей гибкие трубопроводы, а также сисг тему измерени  и регистрации параметров испытани  C2j. Недостаток установки - узкие функциональные возможности, поскольку на ней нельз  производить испытани  образцов при больших скорост х нагружени  вследствие размещени  охла сдающего устройства в активной т ге и наличи  гибких трубопроводов в системе подачи хладагента. . Цель изобретени  -. расширение функциональных возможностей установки путем повышени  скоростей нагружени . Указанна  цель в первом варианте достигаетс  тем, что в уц тановке, содержащей герметичный корпус, на39 гружающее устройство, св занную с ним активную т гу, пассивную т гу захваты, размещенные на концах т г, дл  креплени  испытуемого образца,, устройство дл  нагрева образца, устройство дл  охлаждени  активной т ги с механизмом его управлени  и системой подачи хладагента, а также сис тему измерени  и регистрации парамет ров испытани , устройство дл  охлаждени  т ги выполнено в виде кольцевой камеры, теплопередающа  часть Которой представл ет собой тонкостенную цилиндрическую втулку из упругого материала, надетую концентрич но на активную т гу с зазором, не превышающим величину упругого прогиба стенок втулки, а механизм управле ни  выполнен в виде электромеханического клапана сброса давлени  хладагента в камере и командного бло ка св занного с нагружающим устройством и клапаном сброса давлени . Указанна  цель во втором варианте достигаетс  тем, что в установке, содержащей герметичный корпус, нагружающее устройство, св занную с ним активную т гу, пассивную т гу, захваты, ;)азмещенные на концах т г, дл  креплени  испытуемого образца, устройство дл  нагрева образца, устройство дл  охлаждени  активной т ги с механизмом его управлени  и системой подачи хладагента, а также систему измерени  и регистрации параметров испытани , устройство дл  охлаждени  т ги выполнено в виде двух шарнирно закрепленных на корпу се по одну сторону от т ги подпружи ненных камер, обращенных друг к другу и имеющих вогнутые теплопровод щие участки дл  взаимодействи  С т гой, механизм управлени  выполнен в виде закрепленного на корпусе по другую сторону от т ги электромагнита , сердечник которого выполне с клиновой выточкой, а установка снабжена двум  клиновыми губками, установленными на соответствующих камерах с возможностью взаимодействи  с клиновой выточкой сердечника. На фиг. 1 изображена схема установки , первый вариант выполнени ; ма фиг. 2 - схема устройства дл  ох лаждени  активной т ги перед нагру-. жением образца, второй вариант выпо нени ; на фиг. 3 - то же, в момент нагружени  образца, второй вариант выполнени . Установка (первый вариант) содержит герметичный корпус 1, внутри которого размещены пассивна  и активна  т ги 2 и 3 последн   из которых св зана с нагружающим устройством , установленным за пределами герметичного корпуса. На концах т г 2 и 3 установлены захваты 5 и 6 дл  креплени  испытуемого образца 7, размещенного внутри устройства 8 дл  его нагрева, вокруг которого расположены защитные экраны 9- На активной т ге 3 установлена система измерени  параметров испытани , состо ща  из силоизмерител  10 и датчика 11 деформации, св занных с системой регистрации (не показана). Устройство дл  охлаждени  активной т ги 3 выполнено в виде кольцевой камеры 12, например, пр моугольного сечени  , размещенной на активной т ге 3 между силоизмерителем 10 и захватом 6. Теплопередающа  часть камеры 12 представл ет собой тонкостенную втулку 13 из упругого материала, надетую концентрично на активную т гу 3 с небольшим зазором, не преп тствующим свободному перемещению активной т ги 3 В камере 12 выполнены входное 1 i и выходное 15 отверсти , к которым подсоединены трубопроводы 16 и 17, соедин ющие ее с системой подачи хладагента (не показана). Входное отверстие И имеет диаметр несколько больший, чем выходное отверстие 15Механизм управлени  устройством охлаждени  активной т ги 3 выполнен в виде электромеханического клапана 18 сброса давлени , состо щего из золотника 19 и электромагнитного привода 20, соединенного через разъем 21 с командным блоком 22, выполненным в виде выключател  23 и реле 2k времени с контактом 25 и св занным с нагружающим устройством k и клапаном 18 сброса давлени . Установка (второй, вариант) содержит герметичный корпус 1, внутри которого размещены пассивна  и активна  т ги 2 и 3, последн   иЗ которых св зана с нагружающим устройством k, установленным за пределами герметичного корпуса 1. На концах т г 2 и 3 установлены захваты. 5 и 6 дл  креплени  испытуемого образца 7, размещенного внутри устройства 8 дл  его нагрева, вокруг которого расположены

защитные экраны 9 На активной т ге 3 установлена система измерени  параметров испытани , состо ща  из силоизмерител  10 и датчика 1 деформации , св занных с системой регистрации (не показана), Устройство дл  охлаждени  активной т ги 3 выполнено в виде двух камер 26 и 27, шарнирно закрепленных на корпусе 1 по одну сторону от активной т ги 3 и подпружиненных с помощью пружины 28. Камеры 26 и 27 обращены друг к другу и имеют вогнутые теплопроводные участки, выполненные в виде тонкостенных полуцилиндров 29 и 30 из упругого материала и пред«азначенные дл  взаимодействи  с т гой 3- Механизм управлени  устройством охлаждени  активной т ги 3 выполнен в виде закрепленного на корпусе 1 по дру- 20 гую сторону от т ги 3 электромагнит 31, сердечник 32 которого выполнен с клиновой выточкой .33- На камерах 2б и 27 установлены клиновые губки 3 и 35 взаимодействующие с клиновой выточкой 33 сердечника 32. Элек тромагнит 31 соединен через разъем 21 с командным блоком 22, выполненным в виде выключател  23 и реле 2k времени с контактом 25 и св занным с нагружающим устройством k. Установка (первый вариант) работ ет следующим образом. Образец 7) подлежащий испытанию, закрепл ют в захватах 5 и 6, после чего в корпусе 1 создают вакуум. Включают систему подачи хладагента, который поступает через трубопровод 16 и золотник 19 наход щийс  в нормально-открытом состо нии, в кольцевую камеру 12, Поскольку диаметр входного отверсти  1А в камере 12 несколько больше выходного отверсти  15, то в ней создаетс  избыточное давление хладагента, при вод щее к прогибу тонкостенной втул ;КИ 13 и плотному прижиму ее стенок |к поверхности активной т ги 3- Зате |включают устройство 8 дл  нагрева образца 7, в процессе нагрева которого нагреваютс  также пассивна  и активна  т ги 2 и 3 Охлаждение активной т ги 3 происходит путем отвода тепла тонкостенной втулкой 13, что обеспечивает нормальный тепловой режим работы силоизмерител  10 и датчика П деформации. Теплоотвод от пассивной т ги 2 может осуществл тьс  за счет использовани

любого стационарного охлаждающего устройства (не показано).

После достижени  обра.зцом 7 заданной температуры включают командный блок 22, в результате чего срабатывает реле 2 времени и его электромагнитный привод 20, перевод щий золотник 19 в закрытое состо ние, что обеспечивает сброс давлени  в

Claims (2)

1. камере 12. Вследствие снижени  давлени  в камере 12 стенки втулки 13 отжимаютс  от поверхности т ги 3 на величину заданного зазора между ней и активной т гой 3 после чего командный блок 22 .сразу же включает нагружающее устройство Л, деформирующее образец 7 с большой скоростью. В течение времени деформации образца 7 тепло от него не успевает распростран тьс  к силоизмерителю 10 и датчику 11 деформации, регистрирующим параметры испытани , по которым суд т о свойствах материала образца 7. Установка (второй вариант) работает следующим образом. Образец 7, подлежащий испытанию, закрепл ют в захватах 5 и 6, после чего в корпусе 1 создают вакуум. Включают систему подачи хладагента который поступает через трубопровод 16 в камеры 2б и 27 плотно прижатые друг к другу и взаимодействующие с активной т гой 3 путем плотного контакта тонкостенных полуцилиндров 29 и 30 с ее поверхностью. Дополнительный прижим стенок полуцилиндров 29 и 30 обеспечиваетс  за счет избыточного давлени  в камерах 26 и 27Затем включают устройство 8 дл  нагрева образца 7, в процессе нагрева которого нагреваютс  также пассивна  и активна  т ги 2 и 3- Охлажде- ние активной т ги 3 происходит путем отвода тепла.тонкостенными полуцилиндрами 29 и 30, что обеспечивает нормальный тепловой режим работы силоизмерител  10 и датчика 11 деформации. Теплоотвод от пассивной , т ги 2 осуществл етс  использованием любого стационарного охлаждающего устройства (не показано). После достижени  образцом 7 заданной температуры включают командный блок 22, в результате чего срабатывает реле 2 времени, и на обмотку электромагнита 31 подаетс  электрический ток, при этом сердечник 32, преодолева  сопротивление пружины 36, прит гиваетс  к электромагниту 31, .освобожда  клиновые губки З и 35 от прижима. Камеры 26 и 27 под воздействием пружины 28 отжимаютс  от поверхности активной т ги 3 на в личину заданного зазора между стенками полуцилиндров 29 и 30 и активной т гой, после чего командный блок 22 сразу же включает нагружающее устройство k, деформирукхцее образец 7 с большой скоростью. В те чение времени деформации образца 7 тепло от него не успевает распростран тьс  к силоизмерителю 10 и датчику 11 деформации, регистрирующим параметры испытани , по которым суд о свойствах материала образца 7Установка обладает ширюкими функ циональными возможност ми, обеспечи ва , проведение испытани  при высоких скорост х нагружени  вследствие уменьшени  массы активной т ги и использовани  устройств ее о,хлаждени , взаимодействующих с т гой и имею11,их возможность быстрого отвода от нее в момент деформации образца. Формула изобретени  1. Установка дл  испытани  материалов при высоких температурах, содержаща  герметичный корпус, нагружающее устройство, св занную с ним активную т гу, пассивную т гу, захваты, размещенные на концах т г, дл  креплени  испытуемого образца, устройство дл  нагрева образца, устройство дл  охлаждени  активной т ги с механизмом его управлени  и системой подачи хладагента, а также(систему измерени  и регистрации параметров испытани , отли чающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможнос тей установки путем повышени  скоро тей нагружени , устройство дл  охла дени  т ги выполнено в виде кольцевой камеры, теплопередающа  часть которой представл ет собой тонкостенную втулку из упругого материал надетую концентрично на активную 88 т гу с зазором, не превышающим величину упругого прогиба стенок втулки, а механизм управлени  выполнен в виде электромеханического клапана сброса давлени  хладагента в камере и 5 омандного блока, св занного с нагружаю1дим устройством и клапаном сброса давлени .
2. 2. Установка дл  испытани  материалов при высоких температурах, содержаща  герметичный корпус, нагружающее устройство, св занную с ним активную т гу, пассивную т гу, захваты , размещенные на концах т г, дл  креплени  испытуемого образца, устройство дл  нагрева образца, устройство дл  охлаждени  активной т ги с механизмом его управлени  и системой подачи хладагента, а также систему измерени  и регистрации параметров испытани , отличающ а   с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей установки путем повышени  скоростей нагружени , устройство дл  охлаждени  т ги выполнено в виде двух шарнирно закрепленных на корпусе по одну сторону от т ги подпружиненных камер , обращенных одна к другой и имеющих вогнутые теплопровод щие участки дл  взаимодействи  с т гой, механизм управлени  выполнен в виде закрепленного на корпусе по другую сторону от т ги электромагнита, сердечник которого выполнен с клиновой выточкой, а установка снабжена двум  клиновыми губками, установленными на соответствующих камерах с возможностью взаимодействи  с клиновой выточкой сердечника. Источники информации, прин тые во внимание при эксперт 1зе 1.Фридман Я.Б. Механические Т. 2, М., Машисвойства металлов, с. kk-}kS, ностроение, 197, рис. 1932 .Крашенко В.П. и Стаценко В.Е. Установка дл  исследовани  прочности материалов при различных скорост х нагружени  в широком диапазоне температур.- Заводска  лаборатори , 1980, № 1, с. 88-90 (прототип).