Устройство для испытания материала на растяжение Советский патент 1975 года по МПК G01N33/36 

Активный захват 18 подводится с помощью электропривода 14 вплотную к нижней части 5 пассивного захвата, который фиксируется относительно первого коническими штифтами. Загружается магазин - манипулятор держателя 7 с волокном и осуществляется вакуумирование, после установки колпака 19. Затем с помощью ручного привода 13 основание 11 манипулятора с держателями из-за незначительного трения в узлах манипулятора поворачивается на вертикальной оси 12 за счет трения в конической паре шестерен 10 и устанавливается в положение, фиксируемое стопорным винтом, напротив направляющих пазов в захватах. После этого вращательное движение вертикальной оси манипулятора преобразуется с помощью конической нары шестерен в поступательное перемещение толкателя 8, который перемещает вдоль направляющих 9 держатели и заталкивает их поочередно в захваты после каждого испытания. После установки держателя в захватах манипулятор отводится в сторону, опускается в рабочее положение нагревательный элемент б печи и осуществляется нагрев до заданной температуры.

В случае испытания волокон в нейтральной среде рабочую камеру заполняют аргоном или гелием, причем предварительно из нее откачивают воздух форвакуумным насосом, чтобы газовая среда содержала минимальное количество кислорода. Откачку и заполнение повторяют несколько раз, затем нечь нагревают. Люфт, образующийся в результате термического расширения всей нагружающей системы, выбирают перемещением активного захвата нутем включения электропривода с магнитным усилителем.

Для снятия основного теплового потока, воспринимаемого динамометром, внутреннюю полость пассивного захвата заполняют углеродным волокном, а стенки верхней части захвата охлаждают холодильником.

Во время испытаний при температуре выше 2500°С возможен незначительный нагрев упругой балочки динамометра, что может привести к дрейфу нуля и изменению чувствительности, тем самым увеличению погрещности измерения нагрузки.

Для новышения точности и надежности измерений упругую балочку выполняют из сплава «элевар, сохраняющего постоянный модуль упругости до 200°С, а кремниевые полупроводниковые тензорезисторы подбирают с одинаковыми температурными коэффициентами чувствительности.

Применение тензометрической балочки позволяет существенно уменьшить упругую податливость динамометра.

Температура в печи поддерживается автоматически. Нагрузка волокна создается равномерным по скорости перемешением активного захвата, приводимого в движение электроприводом с магнитным управлением, и передается через пассивный захват на динамометр. Сигнал от упругого элемента динамометра поступает на двухкоординатный самописец.

Активный захват, перемещаясь вниз, воздействует на упругий элемент преобразователя перемещения 15, выполненного также в виде балочки с наклеенными кремниевыми полупроводниковыми тензорезисторами, сигнал от которых поступает на двухкоординатный самописец.

Формула изобретения

Устройство для испытания материала на растяжение, например волокна и нитевидных кристаллов, содержащее расположенные в рабочей камере печь, активный и пассивный захваты, систему обеспечения режимов испытания, систему регистрирования и записи нагрузки и привод, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности измерений

при высокой температуре, оно снабжено теплообменником, а пассивный захват состоит из двух полых частей, заполненных углеродным волокном, причем нижняя часть захвата выполнена из графита, а верхняя - из стали и

расположена в теплообменнике; при этом нагревательный элемент печи установлен с возможностью вертикального неремещения.