Криостат к испытательным машинам

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 805110(53) УДК 620,172. .251.1 (088,8) до делан изобретений и открытий(54) КРИОСТАТ К ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ МАШИНАМ Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к криостатам к испытательным машинам.Известен криостат реверсивного типа к испытательной машине "Инстрон", содержащий корпус гелиевой камеры, нижний и верхний захваты для образца, а в качестве нагружающей опорной трубы служит корпус гелиевойкамеры 111.Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому криостат к испытательным машинам, содержащий корпус, размещенные в нем наружную и внутреннюю оболочки, нижний захват для образца, соединенный с дном внутренней обо. лочки, верхний захват для образца и соединенную с ним активную тягу. Пространство между корпусом и наружной оболочкой вакуумируется. Жидкий хладагент (например, водород) заливается в полость. образованную внутрен. ней оболочкой, в которой размещен испытуе.мый образец 2) .Недостатком указанных криостатов являет. ся то, что их конструкция не позволяет проводить испытания с усилиями, превосходящими 2,2 т, Кроме того, при испытаниях в этихкрностатах слишком велик расход хладагента(жидкого водорода) .Цель изобретения - увеличение диапазонанагрузок и уменьшение расхода хладагента.Указанная цель достигается тем, что криостат снабжен установленным с зазором междуоболочками соосным им полым цилиндром,нижний торец которого соединен с нижним 10захватом, а верхний торец - с корпусом, а оболочки соединены с корпусом, цилиндром инижним захватом с помощью гибких подпружиненных мембран.На чертеже приведена схема криостата, 1Криостат содержит корпус 1, к которомуверхним торцом крепится полый цилиндр 2,а нижний торец 3 цилиндра 2 с помощьюнижнего захвата 4 ввинчивают испытуемый об.разец 5. К верхнему концу образина 5 крепится активная тяга 6. В корпусе 1 размещенавнутренняя оболочка 7, которая с помощьюгибких подпружиненных мембран 8 соединена 1с корпусом 1 и нижним торцом 3 цилиндра 2.3Наружная оболочка 9 расположена между корпусом 1 и цилиндром 2 и соединена с ними посредством гибких подпружиненных мембран 10, Снаружи корпус 1 снабжен тепло- изоляционной оболочкой 11.Криостат работает следующим образом.Между оболочками 7 н 9 создают вакуум, В полость между корпусом 1 и внешней оболочкой 9 заливают жидкий азот для создания азотного экрана. В полость, ограниченную внутренней оболочкой 7, заливают жидкий водород. После охлаждения испытуемого образца 5 до температуры жидкого водорода (20 К) производят его нагружение при помощи активной тяги 6 вплоть до его разрушения, Разрушенный образец 5 удаляют, После разрушения образца 5 происходит освобождение накопленной энергии в виде волны деформации, которая вызывает колебания оболочек 7 и 9. Однако разрушения швов крепления оболочек к корпусу и самих оболочек не происходит, так как они закреплены с помощью гибких подпружиненных мембран 8 и 10. В криостате отсутствует конвективныйтеплообмен в радиальном направлении черезгазовую прослойку между внутренней оболоч.кой 7 с жидким водородом и твтлиндром 2,так как последний термически изолированот емкости с жидким водородом вакуумиро.ванной кольцевой полостью между оболочка.ми 7 и 9, Поскольку перенос тепла возможентолько вдоль цилиндра 2, выполняющегороль теплового моста между температурамижидкого азота (77 К) и жидкого водорода(20 К) при достаточно большой его длине, он805110 4оказывает значительное сопротивление тепло.вому потоку, идущему к жидкому водороду.Благодаря этому уменьшается испарение последнего,Таким образом, конструкатей криостатаобеспечивается сокращение расхода жидкоговодорода в процессе испытаний при повышенных нагрузках. Кроме того, повышается надежность и безаварийность работы криостата.Формула изобретенияКриостат к испытательным машинам, содер.жащий корпус, размещенные в нем наруж.иую и внутреннюю оболочки, нижний захватдля образца, соединенный с дном внутреннейоболочки, верхний захват для образца и соединенную с ним активную тягу, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения диапазона нагрузок и уменьшения расхо.да хладагента, он снабжен установленнымс зазором между оболочками соосным имполым цилиндром, нижний торец которогосоединен с нижним захватом, а верхний торец - с корпусом, а оболочки соединены скорпусом, цилиндром и нижним захватом спомощью гибких подпружиненных мембран,Источники информации,принятые во внимание нри экспертизе1, Веем В. Абч. Сгу, Епц. й. У. РепцеРгеаа, 1962, р. 7.2. Новиков Н. В, и др. Механические испытания конструкционных материалов при низ.ких температурах. Киев, "Наукова думка",1974, с, 122-123 (прототип)., д, 4/5 Фили Заказ 10867/62 Составитель Г, АлеховТехред М. Рейвес Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобрет 113035, Москва, Ж енного комит ений и откр5, Раушская П ффйатент", г. Ужгород, ул,ректор Г. Назарова