Устройство для низкотемпературных механических испытаний материалов Советский патент 1981 года по МПК G01N3/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для низкотемпературных механических испытаний материалов.

Известно устройство для низкотемпературных механических испытаний материалов, содержащее криостат с двойными стенками, торообразный азотный экран, размещенный между стенкамн криостата, рабочую камеру/ размещенную внутри криостата, опорную и тянущую штанги, концентрично установленные в рабочей камере, связанные со штангами захваты образца и охлаждаемый торцовый экран, соединенный с верхней астью опорной штанги 1 .

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и большой расход хладагента.

Цель.изобретения - упрощение конструкции и уменьшение расхода хладагента.

Поставленная цель достигается тем, что торцовый экран выполнен в виде мембраны из теплопроводного материала, соединенной по периферии с азотным экраном.

Кроме того, тянущая штанга связа-; на с торцовым экраном посредством

.-.- Q ,

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит съемный криостат 1 с двойными стенками, между которыми размещен торообразный азотный экран 2 с медными стенками, рабочую камеру 3, в которой концентрично размещены опорная 4 и тянущая 5 штанги нагружающего механизма 6, захваты 7

10 и 8 образца 9, связанные со штангами 4 и 5.

Между штангами 4 и 5 имеется кольцевой зазор . В опорной штанге 4 выполнены продольные прорези 5. С

15 верхней частью опорной штанги 4 соединен охлаждаемый торцовый экран 10, который выполнен в виде мембраны из теплопроводного материала (например меди), соединенной по периферии с

20 азотным экраном 2.посредством выведенных за пределы рабочей камеры 3 винтов 11. Тянущая штанга 5 связана с торцовым экраном 1 посредством гибких хладопроводов 12, которые выпол25нены в виде пакетов тонких медных пластин (или жгутов тонкой медной проволоки) и закреплены, например, методом пайки своими концами на тянущей штанге 5 и торцовом экране 10.

30 Между хладопроводами 12 и тянущей

штангой 5 имеется медное кольцо 13, плотно охватывающее тянущую штангу 5

Ступица 14 торцового экрана 10 приварена к опорной штанге 4, а его обод 15 прижат винтами 11 к медному кольцу 16, которое приварено к медной оболочке 17 и азотному экрану 2. Между медной оболочкой 17 и азотным экраном 2 имеется азотный бак 18, снабженный патрубками 19 для заливки жидкого аэо.та. Винты 11 снабжены маховичками 20 и уплотнены резиновыми кольцами 21, Криостат 1 точно центрируется на траверсе 22 двумя штифтами 23. Для заливки жидкого гелия в рабочую камеру 3 имеется переливалка 24, а для удаления его паро-в предусмотрен выхлопной патрубок 25.

Устройство работает следующим образом.

При снятом криостате 1 испытуемый образец 9 устанавливают в захватах 7 и 8. К траверсе 22 подсоединяют криостат 1, к медном кольцу 16 которого плотно прижат винтами 11 гибкий торцовый экран 10. Вращение винтам 11 передается через маховички 20.

Тепло, -идущее в рабочую камеру 3 через опорную и тянущие штанги 4 и 5 отбирается торцовым экраном 10 и гибкими хладопроводами 12 и передается ими через медное кольцо 16 и, медные стенки азотного экрана 2 и оболочки 17 азоту, залитому в азотный бак 18. Благодаря этому уменьшается расход жидкого гелия как при его заливке Б рабочую камеру 3, так и в процессе испытаний. Нагрузку на образец 9 прикладывают путем перемещения тянущей штанги 5 вверх. Пары гелия выходят из рабочей камеры 3 через . кольцевой зазор о между штангами 4 и 5, через продольные прорези 5 в опорной штанге 4 и через патрубок 25. По окончании испытаний торцовый экран 10 отжимают винтами 11 от медного кольца 16 и криостат 1 снимают для установки нового образца.

Устройство позволяет проводить J низкотемпературные механические испытания материалов, обладает простой конструкцией и позволяет снизить расход хладагента за счет обеспечения надежного азотного перехвата тепQ ла, идущего по тянущей штанге к жидкому гелию.

Формула изобретения

5 1. Устройство для низкотемпературных механических испытаний материалов, содержащее криостат с двойными стенками, тороЬбразный азотный экран размещённый между стенками криоста0 та, рабочую камеру, размещенную внутри криостата, опорную и тянущую штанги, концентрично установлеиные в рабочей камере, связанные со штангами захваты образца и охлаждаемый торцовый экра.н, соединенный с верхней частью опорной штанги, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения расхода хладагента, торцовый экран выполнен в виде мембраны из теплопроводного материала,, соединенной по периферии с азотным экраном.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Новиков Н.В. и др. Механические испытания конструкционных материалов при низких температурах, Киев, Наукова думка, 1974, с. 96 и 184, рис, 40 и 113 (прототип).