Установка для испытаний материалов при низких температурах

(71) Институт проблем прочностиАН Украинсной ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 691731, кл. С 01 й 3/60 ю 1979(54)(57) 1, УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙМАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХрсодержащая вакуумную камеру, размещенные в ней захваты для крепленияобразца материала, защитный экран иохлаждакщее устройство, выполненноев виде емкостей для хладагента сразмещенными на их торцах теплопро-.;водными элементами, предназначенны-,У уР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ ми для контактирования с образцом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества испытаний путем интенсификации охлаждения образца, она снабжена охватывающими теплопроводные элементы и выступающими над ними стенками, подпружи-ненными в направлении, перпендикулярном оси захватов, и мелкодисперсным теплопроводящим материалом, размещаеьйм при испытании на тепло- проводном элементе в пространстве между стенками.2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что теплопро водные элементы выполнены в виде магнитов а мелкодисперсный тепло- ГЗ проводящий материал - ферромагнитным.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытаний материалов принизких температурах.Известна установка для испытанийматериалов при низких температурах, 5содержащая вакуумную камеру, размещенные в ней захваты для крепленияобразца материала, защитный экрани охлаждающее устройство, выполненное в виде емкостей для хладагента 1 Ос размещенными на "их торцах теплопроводными элементами, предназначенными для контактирования с образцом Г 13,Недостатком известной установкиявляется малая интенсивность охлаждения образца, что приводит к снижению качества испытаний.Целью изобретения является повышение качества испытаний путем интенсификации охлаждения образца.Поставленнаяцель достигаетсятем, что установка для испытанийматериалов при низких температурах,содержащая вакуумную камеру, размещенные в ней,захваты для крепления образца материала, защитный, экран и охлаждающее устройство, вынолненное в виде емкостей для хладагента с размещенными на ихторцахв теплопроводными элементами предназ/наченными для контактирования с образцом, снабжена охватывающими теп.лопроводные элементы и выступающиминад ними стенками, подпружиненнымив направлении, перпендикулярном оси 3"захватов, и мелкодисперсным теплопроводящим материалом, размещаемымпри испытании на теплопроводном элементе в пространстве между стенками.Причем теплопроводные элементы 40выполнены в ниде магнитов, а мелкодисперсный теплопроводящий материал - ферромагнитным.На фиг, 1 изображена описываемаяустановка для испытаний материалов гпри низких температурах; на фиг. 2теплопроводный элемент.Установка содержит вакуумную камеру 1, захваты 2 и 3 для крепленияобразца 4, полый защитный экран 5с хладагейтом и охлаждающее устрой;.тно, выполненное в виде емкостей6 и 7, которые подпружинены пружинами 8, размещенными между теплоизоляционными пластинами 9 и 10. Такихохлаждающих устройств может быть55несколько, Для подачи хладагента вемкости б и 7 предусмвтрены.гибкиетрубопроводы 11. Емкость б закреплена на защитном экране 5, а -емкость7 на крышке 12 вакуумной камеры 1. 60На торцах емкостей 6 и 7 размещенытеплопроводные элементы 13 и 14, на.которых установлены стенки 15, подпружиненные в направлении, перпендикулярном оси захватов пружинами 16.65 На теплопроводных элементах 13 и 14.между стенками 15 размещен мелкодисперсный теплопроводящий материал 17,например мелкочашуйчатый графитили порошок металла. Размеры частицпорошка 5-30 мкм.В крышке 12 вакуумной .камеры 1имеется иллюминатор 18,. Для наблюдения за испытанием образца используют оптический прибор 19 и осветитель 20, Тяги 21 и 22 герметизированы посредством сильфонов 23.Установка работает следующим образом.На теплопронодные элементы 13емкости 6 помещают мелкодисперсныйтеплопронодящий материал 17. Затемобразец 4 с нанесенными на его рабочей части реперными точками размещают в вакуумной камере 1 на емкости 6 и закрепляют в захватах 2 и 3,На образце 4 в местах контакта егос теплопроводными элементами 14 емкости 7 помещают мелкодисперсныйтеплопронодящий материал 17, и вакуумную камеру 1 закрывают крышкой12. Под дейстнием усилия прижатияемкостей 6 н 7 с теплопроводнымиэлементами 13 и 14 к образцу теплопроводящий материал 17 заполняют всемикронеровностн, царапины, забоиныи другие механические дефекты плоскостей образца 4 и теплопроводныхэлементов 13 и 14, При этом устраняется неплоскостность при контактечтотакже существенно увеличивает площадь контакта. При прижатии емкостей б и 7 к образцу 4 каждая изстенок 15 теплопроводных элементов13 и 14 н зависимости от количествамелкодисперсного теплопроводящегоматериала 17 перемещается в направлении, перпендикулярном оси захватов 2 и 3, удерживая мелкодисперсный теплопроводящий материал 17 взоне их контакта с образцом 4.Если теплопроводные элементы 13и 14 выполнены н виде магнитов, амелкодисперсный теплопронодящий материал выбран ферромагнитным, последний будет удерживаться у теплопроводящих элементов 13 и 14, чтопозволяет их ориентировать в любомпространственном положении,Из вакуумной камеры 1 откаживаютвоздух и по трубопроводам 11 подаютхладагент в защитный экран 5 и емкости б и 7. После охлаждения образца 4 производят нагружение образца.Наблюдение за реперными точками осуществляют с помощью прибора 19, Вовремя наблюдения включают осветитель20 образца, После проведения испытаний и демонтажа деформированногообразца 4 стенки 15 теплопроводныхэлементов 13 и 14 под действием пружин 16 возвращаются в исходное положение,.Ильи э 4027/33 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жр Раушская наб., д. 4/5филиал ППП ",Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 При изменении в процессе деформирования геометрии образца 4, например его утонении или короблении иэ-эа потери устойчивости, мелко,дисперсный теплопроводящий материал 17 под действием усилия пружин 8 перераспределяется внутри стенок 15 вследствие чего площадь контакта теплопроводных элементов 13 и 14 неизменитсяИзобретение.позволяет улучшитьтеплообмен между теплопроводящнмиэлементами и образцом и повысить ин5 тенсивность охлаждения образца засчет увеличения площади контактаобразца степлопроводнымн элементами.