Устройство для низкотемпературных механических испытаний материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для низкотемпературных механи ческих испытаний материалов. Извесрно устройство для низкотем пературных механических испытаний материалов, содержащее нагружающий механизм в виде корпуса, червячноцилиндрического редуктора и шариковой винтовой пары, размещенной в корпусе, криостат, размещенные в не опорную трубу, шток и захваты для образца, нижний из которых связан с корпусом нагружающего механизма, а верхний - с винтом винтовой пары 11 . Недостатком этого устройства явл ется повышенный расход жидкого хлад агента из-за больших теплопритоков по опорной трубе и тянущему штоку, рассчитанным на передачу больших усилий на образец. Цель изобретения - снижение расх да хладагента. Указанная цель достигается тем, что устройство для низкотемператур.ных механических испытаний материалов, содержащее нагружающий механиз в виде корпуса, червячно-цилиндриче кого редуктора и винтовой пары, кри стат, размещенные в нем опорную трубу, шток и захваты для образца, ниж-i НИИ из которых связан с корпусом нагружающего механизма через опорную трубу, а верхний - с винтовой парой, снабжено гильзой, закрепленной на нижнем торце опорной трубы, винтовая пара размещена в гильзе, захват соединен с гильзой, а верхний - с гайкой винтовой пары. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит нагружакйций механизм 1 в виде корпуса 2, шариковой винтовой пары 3 и червячно-цилиндрического редуктора 4 и криостат 5, в котором размещены захваты 6 и 7 образца 8. В криостате 5 на нижнем торце опорной трубы 9 размещена. гильза 10, в которой смонтирована винтовая пара 3 нагружающего механизма 1. Нижний захват 6 соединен с гильзой 10 и таким образом связан через опорную трубу 9 с нагружгиощим механизмом 1. Верхний захват 7 соединен с гайкой 11 винтовой пары 3 через динамометр 12, который выполнен за одно целое с гайкой 11. Винт 13 винтовой пары 3 зафиксирован от осевых перемещений относительно гильзы 10 посредством упорных шарикоподшипников 14. Винт 13 связан через шток 15 с чёрвячно-цилиндриче :ким редуктором 4, а подвижное соединение штока 15 и корпуса 1 герметизировано уплотнительноя манжетой 16. Гайка 11 зафиксирована от враще ния относительна гильзы 10 посредством смонтированного на оси 17 ролика 18. Ось 17 зафиксирована на гайке 11, а ролик 18 закреплен на этой оси через игольчатые подшипник качения (не показаны). Ролик 18 СОУ прягается по ходовой посадке с продольным пазом о , выполненным в гил зе 10. На испытуемом образце 8 може быть закреплен тензометр 19. Червяч но-цилиндрический редуктор 4 снабжен приводным электродвигателем 20. Криостат 5 снабжен переливным устро ством 21 и выхлопным патрубком 22. Устройство работает следующим образом. ., При снятом криостате 5 испытуемы образец 8 устанавливают в захватах 6 и 7 и присоединяют криостат 5 к корпусу 2. Через переливное устройство 21 криостат 5 заполняют жид- . ким хладагентом. Выброс паров оСу ществляется через выхлопной патрубо 22. По окончании згшивки включают электродвигатель 20, вращение от которого передается через червячноцилиндрический редуктор 4 и шток 15 винту 13. При гайка 11 севе шает поступательное движение вверх или вниз, растягивая или сжимая образец 8. Усилие на образце 8 измеря ют динамометром 12, а его деформацию - тензометром 19. От винта 13 к образцу 8 передается весьма большое осевое усилие, которое Зс1мыкается через захват 6 и шарикоподшипники 14на гильзу 10. Это осевое усилие не распространяется на опорную трубу 9 и шток 15, так как последние нагружены только лишь сравнительно небольшим крутящим моментом, передаваемым винту 13 от редуктора 4. Благодаря этому достигнуто уменьшение площадей поперечного сечения штока 15и опорной трубы 9, а следовательно, уменьшение теплопроводов по этим элементам, а значит и расхода жидкого хладагента. Формула изобретения Устройство для низкотемпературных механических испытаний материалов, содержащее нагружающий механизм в виде корпуса, червячнб-цилиндрического редуктора и винтовой пары, криостат, размещенные в , нем опорную трубу, шток и захваты для образца, нижний из которых связан с корпусом нагружающего механизма через опорную трубу, а верхний - с винтовой парой, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода хладагента, оно снабжено гильзой, закрепленной на нижнем торце опорной трубы, винтовая пара размещена в гильзе, нижний захват соединен с гильзой, а верхний - с гайкой винтовой пары. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Зиновьев М.В. и др. Установка для исследования прочности при низких температурах. - Проблемы прочности. Киев, Наукова думка, 1974, № 7, с. 96 рис. 1 (прототип).