Нагревательное устройство к испытательным машинам

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублии 1 и 905703(51) М. Кл. С 01 М 3/02 О6 01 М 3/18 Гоеударствснный комитет оо делам изобретений н открытнйК ИСПЫТАТЕЛЬНЫ боУ1-1 с И ании,распредеа,танта Изобретение относится к испытательной технике, в частности к нагревательным устройствам испытательных машин,Известно нагревательное устройствок испытательным машинам, содержащеекожух, охватывающий захваты для крепления испытуемого образца, нагреватели и сменные тепловые экраны, установленные между нагревателями изахватами И 1.Недостатком данного устройства является низкая точность испытобусловленная неравномернымлением тепла по длине образцЦель изобретения - повышение точности испытаний.Указанная цель достигается тем,что экраны выполнены либо из материала, не пропускающего тепловые лучи,с равномерно расположенными прямоугольными прорезями, продольные осикоторых перпендикулярны осям нагревателей, или с равномерно расположенными круглыми отверстиями, либо из материала, пропускающего тепловые лучи, с равномерно расположенными прямоугольными накладками из материала, не пропускающего тепловые лучи.Кроме того, ширина 1 прорезей и шаг 1 между ними выбраны из следующи соотношений: где 1. - расстояние между захватамииспытательной машины;Оо - толщина образца;Вз - толщина захватов;коэффициент, учитывающий х рактеристики материала образца (к= 1 - для стальных образцов; =0, 78 - для образцов из алюминиевых спла вов; 1=0, 72 - для образцов из титановых сплавов);И=15-20 - эмпирическая конс. =О, 78 " для образцов из алюминиевых сплавов; М=О, 72 -,для образцов из титановыхсплавов);Й=15-20 - эмпирическая константа,Ширина В прямоугольных накладок и шагмежду ними выбраны из следующих соотношений:В= эйЬ=- "фй 1-с 15 На фиг.1 представлена схема нагревательного устройства; на фиг.2- схема теплового экрана с прямоугол ьными прорезями; на фиг 3 - то же, с 2 а круглыми сквозными отверстиями; на фиг.4 - то же, с прямоугольными накладками; на фиг.5 - разрез Р-Р на фиг.4; на фиг,6 - разрез Б-Б на фиг.4. 25Н агре вател ьное устройст во содержит кожух 1, охватывающий захваты 2 и 3 для крепления испытуемого образца 4, нагреватели 5 и 6, а также сменные тепловые экраны 7 и 8, при- зо крепленные с помощью стоек 9 к кожуху 1 и установленные между нагревателями 5 и 6 и захватами 2 и 3, причем.длина тепловых экранов 7 и 8 равна длине рабочей части испытуемого образца 4. Если тепловые экраны 7 и 8 выполнены из материала, не пропускающего тепловые лучи, то распределители теплового потока выполнены в них в виде прямоугольных прорезей 10, 4 в продольные оси которых перпендикуляр- ны осям нагревателей 5 и 6, или в виде равномерно расположенных круглых сквозных отверстий 11. Ширина ь и шаг И между прямоугольными прорезями в экранах 7 и 8 выбраны иэ следующих соотношений:(5) 55 3 905Диаметр д отверстий и шаг Н между ними выбраны из следующих соотношений:д =2- й Ж(2)й 1-с 8 фгде . - расстояние между захватами2 и 3 испытательной машины;3 е - толщина образца 4;Зь - толщина захватов 2 и 3;фМ - коэффициентьучитывающийхарактеристики материала образца (1 ф - для Диаметр д и шаг Н для сквозных отверстий 10 в экранах 7 и 8 выбраны из следующих соотношений:Е Оо(4)Если экраны 7 и 8 выполнены из материала, пропускающего тепловые лучи, например из кварцевого стекла, установленного в рамке 12, то распределители теплового потока выполнены в виде прямоугольных накладок 13 из материала, не пропускающего тепловые лучи, например из металла, установленных на тепловых экранах 7 и 8 так, что их продольные оси перпендикулярны осям нагревателей 5 и ;.,6, а ширина В и шаг Ь между накладками 13 выбраны из следующих соотношений: л= - ,(б)й 1-с г-По периметру рамки 12 выполненыуглубления 14, а на концах накладок13 выполнены зажимы 15, входящие вуглубления 14, и фиксирующие накладки 13 в заданном положении. Для улучщения отражательной способности прямоугольных накладок 13 на их поверхностях, обращенных к нагревателям,нанесен тонкий слой серебра (не показан).Нагревательное устройство работаетследующим образом.Зная удельные теплоемкости С и Собразца 4 и захватов 2 и 3, а такжеппотностиЯ и фэ образца 4 и захватов 2 и 3, определяют коэффициент К,учитывающий характеристик материалаобразца 4, Затеи по соотношениям (1)(6) определяют необходимые размерыраспределителей теплового потока ишаг между ними и, исходя из полученных условий, подбирают соответствующие тепловые экраны 7 и 8. Закрепляют испытуемый образец 4 в захватахиспытательной машины и закоепляют5703 6либо из материала, пропускающеготепловые лучи, с равномерно расположенными прямоугольными накладкамиз материала, не пропускающего тепловые лучи,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ширина1 прорезей и шаг й между ними выбра"ны из следующих соотношений: 1 ОЪ1-М15где 1. - расстояние между захватамииспытательной машины;. оо - толщина образца;6 - толщина захватов;коэффициент, учитывающий характеристики материала образца (к=-1 - для стальныхобразцов; 1=0, 78 - для образцов иэ алюминиевых сплавов; 1 с=0, 72 - для образцов г 5из титановых сплавов);И=15-20 - эмпирическая константа. го зо Формула изобретения 1. Нагревательное устройство к испытательным машинам, содержащее кожух, охватывающий захваты для крепления испытуемого образца, нагреватели и сменные тепловые экраны, ус о тановленные между нагревателями и захватами, отли чающее ся тем, что, с целью повышения точности испытаний, экраны выполнены либо из материала, не пропускающего тепло вые лучи, с равномерно расположенными прямоугольными прорезями, продольные оси которых перпендикулярны осям нагревателей, или с равномерно расположенными круглыми отверстиями,5 90 указанные экраны 7 и 8 на стойках 9 между нагревателями 5 и 6. Далее подают регулируемое напряжение на нагреватели 5 и 6, в результате чего тепловой поток, излучаемый ими, частично отражается от экранов 7 и 8, если они выполнены из материала, не пропускающего тепловые лучи, а другая часть потока, проходя через распределители теплового потока, выполненные в виде прорезей или отверстий, поступает к образцу 4, обеспечивая его равномерный прогрев. Если тепловые экраны 7 и 8 выполнены иэ материала, пропускающего тепловые лучи, то тепловой поток проходит через промежутки между накладками 13. Захваты 2 и 3, не закрытые тепловыми экранами 7 и 8, воспринимают тепловой поток большей интенсивности, из-за чего снижаются перепады температур по длине образца 4, поскольку предотвращается утечка тепла от образца 4 к захватам 2 и 3.Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность испытаний за счет повышения равномерности нагрева испытуемого образца, которая обеспечивается распределителями теплового потока, имеющими заданные размеры и 1соответ ст аующий шаг между ни ми. 3Устройство по и.1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что диаметр Ь отверстий и шаг Н между ними выбраны из следующих соотношений:Ь 2,Гк ЬН=- йУстройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ширина В прямоугольных накладок и шаг Ь между ними выбраны из следующих соотношений: В= юй1- -ы 1-1 с еИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 381961, кл. С 01 й 3/18, 1971 (прототип).