Установка для испытания образцов на термоудар

Изобретение относится к испыта,тельной технике, в частности к испытаниям на термоудар.Цель изобретения - повышение точ ности при испытании образцов из керамических материалов за счет созда-, ния одинаковых условий теплообмена партии образцов.На фиг,1 представлена схема установки; на фиг 2 - образец с грузом. 10 Установка содержит камеру 1 нагре"ва образцов 2, емкость 3 для охлаждающей жидкости, держатель для образцов в виде опорного круга 4, на котором установлены кассеты 5 для образ"цов. Опорный круг 4 содержит поворот"ную заслонку 6. Установка содержитприспособление для поворота кассеты(не показано). С опорным кругом 4связан направляющий патрубок 1., одинконец которого расположен со стороныдержателя. а другой размещен в емкости для охлаждающей жидкости и выпол"25нен в виде стакана 8 с перфорированными стенками и дном, Под дном стакана расположен выпускной патрубок 9гидросистемы 1 О, предназначенной дляосуществления циркуляции охлаждающей 30жидкости внутри емкости 3 и обтека"ния жидкостью образца 2 при достижении им дна стакана 8. Установка содержит груз 11, предназначенный длязакрепления на образце и имеющий наповерхности направленные в одну сторону и изогнутые винтообразные лопасти, сходящиеся в одной точке, обращенной к стакану, Груз 11 крепитсяна образце при помощи цилиндрической 40спирали 12,. охватывающей образец 2,верхний и нижний концы которой крепятся на соответствующих концах образца. К нижнему концу спирали 12прикреплен стержень 13, второй конец 45которого закреплен на грузе 11Регулирование температуры в процессенагрева осуществляется при помощи высокочастотного регулятора 14 темпера"туры. Термопара 15 установлена в непосредственной близости от нагревательной спирали 16 камеры 1 нагрева,. Контроль температуры в рабочем объеме камеры 1 осуществляется термопарой 17, я зяпись изменения температуры - при помощи самописца 18,Устройство ряботает следуюшим образом,На торцах каждого из образцов 2 закрепляют концы спирали 12 и уста- наливают в кассеты 5. Устанавливают держатель для образцов в камере 1 нагреваПеред началом испытаний заслонка б должна закрывать выпускное окно опорного круга 4, удерживая кас" сеты 5 в камере 1. После выдержки образцов при заданной температуре заслонка 6 открывается и образец 2 с грузом 11 движется по направляющему патрубку 7 под действием силы тяжести и достигает дна стакана 8, где происходит его охлаждение в условиях вынужденной конвекции. При этом образец попадает в восходящий поток охлаждающей жидкости из выпускного патрубка 9 гидросистемы 10..В качестве хладагента могут быть использованы вода, соляные растворы, силиконовое масло. Кроме того, наличие тяжелого груза высокой плотности позволяет использовать в качествехладагента жидкие металлы, такие каколово, свинец, так как при этом обеспечивается полное погружение образцав хладагенте. Применение в качествеохлаждающей среды расплавов солейили жидких металлов позволяет .уменьшить интенсивность теплоотдачи в процессе охлаждения до уровней, близкихк реальным условиям эксплуатации изделий из хрупких керамических материалов, что повьппает ценность и достоверность полученных результатов,кроме того, у указанных хладагентоввысокая температура кипения, что исключает возможность появления паровой рубашки. Это позволяет сравнивать результаты испытаний материаловс различными величинами критическогоперепада температур, так как несмотря на различные температуры охлаждаемых образцов, условия теплообменапо их поверхности практически неизменяются благодаря стабильной зависимости коэффициента теплообменаот температуры,Груз, имеющий на поверхности направленные в одну сторону изогнутые винтообразные лопасти, уменьшает лобовое сопротивление образца при его движении в охлаждающей жидкости и придает ему при этом вращательное движение. Оба этих фактора способствуют срыву паровой рубапки с поверхности образца и охляждению всех гра"ней образца в условиях, близких кидентичным.Условия теплообмена при охлаждении образцов подцерживаются практически одинаковыми на всех гранях образца за счет удержания образца ввертикальном положении и приданияему вращательного движения,При использовании в качестве охлаждающей жидкости расплава солей,. имеющих высокую удельную плотность,. близкую к плотности керамических материалов, скорость нагружения образцов в процессе охлаждения резко падает, что приводит к неустойчивому ре"жиму конвективного обмена. То же са.мое явление наблюдается при погружении в силиконовое масло вследствиеего высокого коэффициента вязкости.Применение в качестве охлаждающейсреды расплавленного свинца такжестановится весьма затруднительно,так как керамические образцы не погружаются в него полностью. Примене"ние груза, имеющего на поверхностинаправленные, в одну сторону и изогнутые винтообразные лопасти, сходящиеся в одной точке из металца с высокой удельной плотностью позволяетпреодолеть указанный недостаток. Приэтом обеспечивается строго вертикальное погружение образца, При использовании в качестве охлаждающей среды. жидкостей с низкой удельной плотностью и низкой температурой кипения (апример, воды) направляющий патрубок 7 и стакан 8 позволяют стабилизировать условия тепло" обмена. Формула и э о б р е т е н и я Установка для испытания. образцовна термоудар, содержащая последовательно установленные камеру нагреваи емкость для охлаждающей жидкости, 15 держатель для образцов и систему контроля и управления, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повыпения точности при испытании образцовиз керамических материалов эа счет 2 О создания одинаковых условий теплообмена партии образцов, она снабженанаправляющим патрубком, предназначен-ным для перемещения в нем образцов,один конец которого расположен со 25 стороны держателя, а другой размещенв емкости для охлаждакцей жидкостии выполнен в виде стакана с перфори- .рованными стенками и дном, и грузом,предназначенным для закрепления наобразце и имеющим на поверхности направленные в одну сторону и изогнутыевинтообраэные лопасти, сходящиеся водной точке, обращенной к стакану,1441261 а Корректор С.Шек Редактор Т.Лазоренко Заказ 6280/ ираж 847 одпис осударственного к лам изобретений и ква, Ж, Раушск мит открытиая наб венно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная роизв ВНИИПИ по 13035, М