Установка для термоциклирования цепочки последовательно соединенных образцов материалов

(53) 5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ Изобретениенических испытавоспроизведениенагружения,Целью изобние точности втермоциклировации,относится к области механий образцов материалов с м циклического теплового етения является спроизведения ия и упрощение овышеежимов нструкГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по криогенной технике сопытным производством Физико-технического института низких температур АНУССР(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИЯ ЦЕПОЧКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИН Е НН ЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к области механических испытаний образцов материалов своспроизведением циклического тепловогонагружения. Целью изобретения являетсяповышение точности воспроизведения режимов термоциклирования цепочки образцов, размещенных вдоль продольной оси На чертеже приведена принципиальнаяема установки. Установка содержит камеру 1, выполнную в виде двух концентричных цилиндгоризонтально установленной камеры. Установка содержит цилиндрическую камеру 1, оболочка которой выполнена в виде омического нагревательного элемента 2, силовые тяги 4 и 5 для нагружения цепочки последовательно соединенных образцов 6, систему нагрева, систему подачи хладагента в камеру через электромагнитный клапан 13, регулятор 17 скорости нагрева и охлаждения, устройство выравнивания температур образцов и реле 14 давления, При испытаниях образцы термоциклируют и нагружают механической нагрузкой тягами 4 и 5, скорость нагрева и охлаждения регулируют регулятором 17, выравнивание температур осуществляют усилителем 28, а заданное давление в камере поддерживают с помощью реле 14 давления. Процессы охлаждения, выравнивания температур образцов и поддержания давления в камере осуществляют прерывистой подачей хладагента через электромагнитный клапан 13.1 ил. ров 2 и 3. Внутренний цилиндр 2 выполнен в виде омического нагревательного элемента и представляет собой рабочую часть камеры, в которую введены неподвижная 4 и подвижная 5 тяги для механического нагружения цепочки последовательно соединенных образцов 6. Торцы концентричных цилиндров 2 и 3 соединены герметично с тягами 4 и 5, при этом герметичное соединение с подвижной тягой 5 выполнено в виде сильфона 7. Подвижная тяга 5 подсоединена к силовому цилиндру 8, Система нагреваустановки содержит трансформатор 9, вы воды вторичной обмотки 10 которого подсоединены к торцам внутреннего цилиндра 2. К полости неподвижной тяги 4 подсоединен трубопровод 11 подачи хладагента в рабочую часть камеры из сосуда 12, В трубопроводе 11 установлены электромагнитный клапан 13, реле 14 давления и предохранительный клапан 15. Трубопровод 16 отвода хладагента из камеры установлен в полости подвижной тяги 5. Система управления термоциклами содержит регулятор 17 скорости нагрева и охлаждения, включающий последовательно соединенные датчик 18 температуры, алек- тронный усилитель 19, дифференцирующее устройство 20, регулируемое пороговое устройство 21 и электромагнитное реле 22. Датчик 18 подсоединен к первичной обмотке трансформатора 9 через временной переключатель 23 режимов термоциклирования и нормально замкнутые контакты 24 и 25. Устройство выравнивания температур содержит датчики 26 и 27 температур в виде дифференциальной термопары, спаи которой закреплены на крайних образцах, электронный усилитель 28 и электромагнитное реле 29. Электромагнитные реле 22, 29, электромагнитное реле 30, реле 14 давления подсоединены соответственно через нормально. замкнутые контакты 31, 32 и ЗЗ к входу электромагнитного клапана 13.Установка работает следующим образом.После монтажа цепочки образцов 6 включают силовой цилиндр 8, осуществляя механическое нагружение образцов через тяги 4 и 5. После достижения заданной механической нагрузки осуществляют режим термоциклирования. При воспроизведении режимов нагрева подают питание в цепь силового трансформатора 9, Скорость нагрева образцов регулируют с помощью регулятора 17, при этом сигнал от датчика 18 через электронный усилитель 19, дифференцирующее устройство 21, электромагнитное реле 22 и контакт 24 поступает к трансформатору 9, который подает питание к нагревательному элементу 2. После выдержки на режиме нагрева осуществляют режимы охлаждения, при этом автоматика установки включает электромагнитный клапан 13, обеспечивая подачу хладагента из сосуда 12 через трубопровод 11 в камеру. Скорость охлаждения регулируют с помощью регулятора 17, при этом сигнал от электромагнитного реле 22 поступает к нормально замкнутому контакту 31, периодически в завислиости от скорости охлаждения отключая или включая электромагнитный клапан 13. При выравнивании температур на крайних образцах сигнал от датчиков 26 и 27через электронный усилитель 28 и электромагнитное реле 29 поступает к контакту 32,5 периодически отключая или включая электромагнитный клапан 13. В случае превышения допустимого давления в камересрабатывает реле 14 давления и сигнал через электромагнитное реле 30 поступает к10 контакту 33, закрывая с помощью электромагнитного клапана 13 доступ хладагента вкамеру. После окончания режима охлаждения термоциклирование образцов продолжают в той же последовательности.15 Формула изобретения1. Установка для те рмоцикли ро в а ни яцепочки последовательно соединенных образцов материалов, содержащая выполненную в виде двух концентричных цилиндров20 в рабочую камеру, введенные в ее внутренний цилиндр и неподвижную тяги, системунагрева образцов, трубопровод подачи хладагента в камеру с установленным в немэлектромагнитным клапаном, трубопровод25 отвода паров хладагента из камеры и систему управления термоциклами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышенияточности воспроизведения режимов термоциклирования цепочки образцов, размещенЗО ных вдоль продольной оси горизонтальноустановленной рабочей камеры, она снабжена автоматическим регулятором скоростейнагрева и охлаждения, устройством выравнивания температур цепочки образцов,35 реле давления, установленными в трубопроводе подачи хлада гента, причем выходыавтоматического регулятора скоростейнагоева и охлаждения и реле давлениясоединены с входами нагревателя и элек 40 тромагнитного клапана, а выход устройства выравнивания температур цепочкиобразцов подсоединены к входу электромагнитного клапана,2.Установка по п,1, отл ич а ю ща я ся45 тем, что, с целью упрощения и сниженияматаллоемкости конструкции, внутреннийцилиндр рабочей камеры выполнен в видетонкостенного омического нагревательногоэлемента из материала с высоким удель 50 ным сопротивлением.З,Установка поп.1,отличающаясятем, что, с целью повышения надежностиработы, торцы концентричных цилиндроврабочей камеры соединены с тягами герме 55 тично, а герметичное соединение подвижной тяги выполнено в виде сильфона.4,Установка поп.1,отличающаясятем, что, с целью снижения теплопритока,тяги выполнены полыми и предназначеныдля подачи и отвода хладагента.1711035 Составитель В. Вознесенский Техред М.Моргентал Ко ктор Т.Малец ельник Заказ 334 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 И Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101