Устройство для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов, и может быть использовано для определения механических характеристик при статическом нагружении.

Известно устройство для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов, содержащее криостат с крышкой, жестко закрепленную в нем полую опорную трубу, соосно установленную внутри нее тягу, закрепленный на опорной трубе нижний пассивный захват и закрепленный на тяге верхний активный захват, сильфон, герметизирующий полость опорной трубы, и связанный с тягой силоизмеритель 1.

Недостатками известного устройства являются низкая производительность испытаний и больщой расход хладагента при замене образцов.

Особенно ощутим этот недостаток при испытаниях образцов материалов в магнитных полях больщой напряженности (порядка 10 А/м), когда в криостате необходимо разметить сверхпроводящий соленоид.

Цель изобретения - повышение произаодительности испытаний и уменьщение расхода хладагента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов, содержащем криостат с крышкой, размещенную в нем полую опорную трубу, соосно установленную внутри нее тягу, закрепленный на опорной трубе нижний пассивный захват и закрепленный на тяге верхний активный захват, сильфон, герметизирующий полость опорной трубы, и связанный с тягой силоизмеритель, в центральной части крышки выполнен обращенный наружу криостата патрубок, опорная труба установлена с возможностью вертикального перемещения в патрубке, и имеет окно для подачи образца к захватам, а устройство снабжено двумя установленными в патрубке кольцевыми герметизирующими уплотнениями, расстояние между которыми превышает высоту окна.

С целью повышения удобства эксплуатации устройство может быть снабжено установленным на нижнем конце опорной трубы ограничителем перемещения опорной трубы, предназначенным для упора в крышку криостата.

Это обеспечивает возможность замены образца через окно в опорной трубе путем выдвижения последней из криостата без нарушения герметичности.

На чертеже изображено устройство для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов.

Устройство содержит криостат 1 с крышкой 2, в центральной части которой имеется

обращенный наружу криостата 1 патрубок 3, опорную трубу 4 с окном 5, установленную с возможностью вертикального перемещения в патрубке 3. В опорной трубе 4 соосно установлена тяга 6. В нижних частях опорной трубы 4 и тяги 6 закреплены соответственно нижний пассивный захват 7 и верхний активный захват 8 для крепления образца 9. Патрубок 3 снабжен двумя кольцевыми герметизирующими уплотнени0ями 10 и 11, расстояние между которыми в 1,1-1,3 раза превыщает высоту окна 5. Верхний конец опорной трубы 4 жестко связан с внутренней частью гайки 12, которая при испытании ввинчена в патрубок 3

5 крышки 2. Верхний конец тяги 6 через силоизмеритель 13, представляющий собой упругий элемент с тензодатчиками, шарнирно соединен с хвостовиком 14, служащим для крепления тяги 6 к нагружающему устройству (не показано) посредством накидной гайки 15. Для герметизации полости опорной трубы 4 устройство снабжено сильфоном 16, припаянным к наружной части гайки 12 и хвостовику 14.

Криостат 1 имеет фланцы 17 и 18 с помощью которых он крепится к крыщке 2. Полость криостата герметизируется с помощью кольцевых уплотнений 19 и 20. Для проведения испытаний в магнитных полях ,к крышке 2 с помощью щпилек 21 и 22 соосно опорной трубе 4 может быть прикреплен

сверхпроводящий соленоид 23, подключенный к внешнему источнику 24 постоянного тока.

Для заливки хладагентов устройство снабжено патрубками 25 и 26.

На нижнем конце опорной трубы 4 имеется ограничитель 27 перемещения опорной трубы, предназначенный для упора в крышку 2 криостата.

Устройство работает следующим образом. Перед испытанием опорную трубу 4 с

тягой 6 выдвигают в крайнее верхнее положение до упора ограничителя 27 в крышку 2. Через окно 5 опорной трубы 4 к захватам 7 и 8 подводят образец 9 и закрепляют его, опускают опорную трубу 4 с тягой 6 в криостат 1 и фиксируют ее в патрубке 3 с помощью гайки 12. К хвостовику 14 посредством накидной гайки 15 присоединяют нагружающее устройство. Затем производят заливку хладагентов через патрубки 25 и 26, производят нагружение образца

0 9 (при необходимости в магнитном поле). Нагрузку измеряют силоизмерителем 13.

После проведения испытания замену образца производят следующим образом. Хвостовик 14 отсоединяют от нагружающего устройства, последнее отводят в сто5рону, вывинчивают гайку 12 из патрубка 3 и выдвигают опорную трубу 4 с тягой 6 из патрубка 3 в крайнее верхнее положе34

ние до упора ограничителя 27 в крышку 2.После вывинчивания гайки 12 операция

Через окно 5 опорной трубы 4 производятпо замене образца 9 может быть проведена

извлечение испытанного (разрушенного)в течение с, что исключает значиобразца 9, устанавливают в захватах 7 и 8тельный нагрев опорной трубы, тяги и захвановый образец, опускают опорную трубу 4тов.

и тягу 6 с новым образцом в крайнее ниж-Изобретение повышает производительнее положение, завинчивают гайку 12, под-иость испытаний и уменьшает расход хладсоединяют нагружающее устройство к хвое-агента за счет более быстрого извлечения товику 14 и проводят испытания нового об-испытанных образцов и установки новых разца.образцов в захватах.

1151855

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ содержащее криостат с крышкой, размещенную в нем полую опорную трубу, соосно установленную внутри нее тягу, закрепленный на опорной трубе нижний пассивный захват и закрепленный на тяге верхний активный захват, сильфон, герметизирующий ПОЛОСТЬ опорной трубы, и связанный с тягой силоизмеритель, отличающееся тем, что с целью повышения производительности испытаний и уменьшения расхода хладагента, в центральной части крышки выполнен обращенный наружу криостата патрубок, опорная труба установлена с возможностью вертикального перемещения в патрубке и имеет окно для подачи образца к захватам, а устройство снабжено двумя установленными в патрубке кольцевыми герметизирующими уплотнениями, расстояние между которыми превышает высоту окна. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, оно снабжено установленным на нижнем конце опорной трубы ограничителем перемещения опорной трубы, предназначенным для упора в крышку криостата. 15