Нагревательное устройство к испытательным машинам Советский патент 1982 года по МПК G01N3/02 G01N3/18 

390 Диа.метр d отверстий и шаг Н между ними выбраны из следующих соотношений:Ширина В прямоугольных накладок и шаг h между ними выбраны из следу ющих соотношений: N f-kl На фиг.1 представлена схема нагревательного устройства; на фиг.2схема теплового экрана с прямоугольными прорезями; на фиг.З - то же, с круглыми сквозными отверстиями; на фиг. - то же, с прямоугольными накладками; на фиг.5 - разрез А-А на фиг. на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.. Нагревательное устройство содержит кожух 1, охватывающий захваты 2 и 3 для крепления испытуемого образца 4, нагреватели 5 и 6, а также сменные тепловые экраны 7 и 8, прикрепленные с помощью стоек 9 к кожуху 1 и установленные между нагревателями 5 и 6 и захватами 2 и 3 причем длина тепловых экранов 7 и 8 рав на длине рабочей части испытуемого образца k. Если тепловые экраны 7 и 8 выполнены из материала, не пропускающего тепловые лучи, то распределители теплового потока выполнены в них в виде прямоугольных прорезей 10 продольные оси которых перпендикуляр ны осям нагревателей 5 и 6, или в ви де равномерно расположенных круглых сквозных отверстий 11, Ширина v и шаг h между прямоугольными прорезями в экранах 7 и 8 выбраны из следующих соотношений: „ L N r-kSi, N fkgj/fej где-L - расстояние между захватами 2 и 3 испытательной машины Со - толщина образца t; $ь - толщина захватов 2 и 3; k - коэффициент учитывающий характеристики материала образца - для стальных образцов; k - 0,78 - для образцов из алюминиевых сплавов; ,72 ,для образцов из титановых сплавов); 15-20 - эмпирическая константа. Диаметр d и шаг Н для сквозных тверстий 10 в экранах 7 и 8 выбраы из следующих соотношений: Если экраны 7 и 8 выполнены из маериала, пропускающего тепловые луи, например из кварцевого стекла, становленного в рамке 12, то расределители теплового потока выполены в виде прямоугольных накладок 13 из материала, не пропускающего епловые лучи, например из металла, становленных на тепловых экранах и 8 так, что их продольные оси перендикулярны осям нагревателей 5 и , а ширина В и шаг h между накладами 13 выбраны из следующих соотноений : N 1--kf По периметру рамки 12 выполнены углубления 1А, а на концах накладок 13 выполнены зажимы 15 входящие в углубления 1, и фиксирующие накладки 13 в заданном положении. Для улучшения отражательной способности прямоугольных накладок 13 на их поверхностях, обращенных к нагревателям, нанесен тонкий слой серебра (не показан). Нагревательное устройство работает следующим образом. Зная удельные теплоемкости С и Ся, образца и захватов 2 и 3, а также плотностиРе и Рз образца k и захва- , тов 2 и 3, определяют коэффициент К, учитывающий характеристика материала образца k. Затем по соотношениям (1)(6) определяют необходимые размеры распределителей теплового потока и шаг между ними и, исходя из полученных условий, подбирают соответствующие тепловые Э1фаны 7 и 8, Закрепляют истйтуемый образец i в захватах испытательной машины и закрепляют

указанные экраны 7 и 8 на стойках 9 между нагревателями 5 и 6, Далее подают регулируемое напряжение на нагреватели 5 и 6, в результате чего тепловой поток, излучаемый ими, частично отражается от экранов 7 и 8, если они выполнены из материала, не пропускающего тепловые лучи, а другая часть потока, проходя через распределители теплового потока, вы полненные в виде прорезей или отверстий, поступает к образцу t, обеспечивая его равномерный прогрев. Если тепловые экраны 7 и 8 выполнены из материала, пропускающего тепловые лучи, то тепловой поток проходит через промежутки между накладками 13. Захваты 2 и 3 не закрытые тепловыми экранами 7 и 8, воспринимают теплово поток большей интенсивности, из-за чего снижаются перепады температур по длине образца k, поскольку предотвращается утечка тепла от образца k к захватам 2 и 3.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность испытаний за счет повышения равномерности нагрева испытуемого образца, которая обеспечивается распределителями теплового потока, имеющими заданные размеры и соответствукнций шаг между ними. Формула изобретения 1. Нагревательное устройство к испытательным машинам, содержащее кожух, охватывающий захваты для крепления испытуемого образца, нагреватели и сменные тепловые экраны, ус- о тановленные между нагревателями и захватами, отличаю, щееся тем, что, с целью повышения точности испытаний, экраны выполнены либо из материала, не пропускающего тепло-45 вые лучи, с равномерно расположенными прямоугольными прорезями, продольные оси которых перпендикулярны осям нагревателей, или с равномерно расположенными круглыми отверстиями.

либо из материала, пропускающего тепловые лучи,с равномерно расположенными прямоугольными накладками 13 материала, не пропускающего тепловые лучи.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина t прорезей и шаг h между ними В1 браны из следующих соотношений:

, L k %

„- Г:СЩ

. L 1 N f-kfj

где L - расстояние между захватами испытательной машины;

5о - толщина образ.ца;

5«, - толщина захватов;

k - коэффициент, учитывающий характеристики материала образца (k-1 - для стальных образцов; ,78 - для образцов из алюминиевых сплавов; ,72 - для образцов из титановых сплавов); N 15-20 - эмпирическая константа.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр d отверстий и шаг Н между ними выбраны из следующих соотношений: ч пр ни ни пр № то L, N V If т; Ц, Устройство по П.1, отлиающееся тем, что ширина В ямоугольных накладок и шаг h между ми выбраны из следующих соотношей:h-t - 4V N Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 381961, кл. G 01 N 3/18, 1971 (протип).

У/

Ю7

7 /

-А /