Устройство для низкотемпературных механических испытаний образцов материалов

(5). л. С 01 11 3/18 3 Ъоударствсммый конмтет ло делан мзабретеиий и отмыти 1,251,1(088.8) Дата опубликования описания 30.11,82(72) Авторы изобретения К,Чернецкий Абушенков и В,Я,Ил Физико-технический институт низких темпАН Украинской ССР) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВсится к испыта- менно к устройературных меха- образцов матери зобретение ельной технике,твам для ниэкот ических испытан ло алов,По основному авт. св, 1 т 842469известно устройство для низкотемпературных механических испытанийобразцов матералов, содержащее крстат с рабочей камерой, размещенные в ней опорную трубу, установленую внутри нее тягу, верхний конецкоторой выведен из рабочей камерыи которая выполнена с продольнойполостью для размещения испытуемыхобразцов, механизм замены образцови захваты образца, кинематическисвязанные с механизмом замены образцов и шарнирно соединенные с тягой и опорной трубой1 ,достатком устроиства являетсяость его эксплуатации. Цель изобретения - упрощение экс-плуатации устройства.Указанная цель достигается тем,что захваты образца выполнены в виде шайб с установленными на них ограничителями угла их поворота вокруг оси тяги, а механизм замены образцов выполнен в виде двух кулис.На фиг, 1 изображено предлагаемое 1 о устройство, на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг1 на фиг, 3 - разрез Б-Бна фиг. 1, на фиг, 4 - разрез В-Вна фиг. 1; на фиг, 5 - схема расположения поперечного сечения головки образца относительно захвата призамене образца в захватах.Устройство содержит криостат 1с рабочей камерой 2, в которой размещена опорная труба 3 и установленная ,соосно внутри нее тяга 4, верхний конец которой выведен за пределы рабочей камеры, захваты 5 и 6образца 7, соединенные соответствен7998 4 3 97но с опорной трубой 3 и тягой 4, атакже механизм 8 замены образцов взахватах,.Тяга 4 выполнена с продольнойполостью 9 для размещения испытуемых образцов, а захваты 5 и 6 образца, выполнены в виде шайб с квадратными окнами 10 и 11, снабженных ограницителями 12 и 13 угла их поворо.та относительно оси тяги 4, и .кинематически связаны с механизмом 8замены образцов и шарнирно соединены с тягой 4 и опорной трубой 3.В шайбах выполнены круговые пазы 14и 15 которые сопрягаются с ограни"чителями 12 и 13, Механизм 8 заменыобразцов выполнен в виде двух соединенных с захватами 5 и 6 кулисныхмеханизмов, включающих рычаги 16;и 17 с закрепленными на них пальцами 18 и 19, находящимися в зацеплении с пазами кулис 20 и 21, Рычаги16 и 17 установлены соответственнона валах 22 и 23, причем пустотелыйвал 23 охватывает вал 22 и соединенс кронштейном 24, закрепленным наопорной трубе 3. Верхние концы валов22 и 23 выведены за пределы рабочейкамеры 2 и снабжены рукоятками 25и 26,йарнирное соединение захвата 6с тягой 4 выполнено в виде рез 1 бового соединения с мелким шагом (равным 1,5 мм) резьбы,Для взаимодействия образцов 7 сшайбами захватов 5 и 6 предусмотре"ны головки 27 и 28 квадратного поперецного сечения, повторяющего сечениеокон 10 и 11 шайб, навернутые на резьбовые участки 29 образцов, В полости9 тяги 4 установлена шпонка 30, препятствующая вращению головки 28 образца 7 относительно тяги 4, Устрой"ство снабжено также корзиной 31 длясбора разрушенных образцов, закрепленной на нижнем участке опорнойтрубы 3.Для заливки хладагента (например,жидкого гелия) предусмотрена переливная труба 32. Рабочая камера 2окружена радиационным экраном 33,для охлаждения которого установленаазотная ванна 34.Корпус криостата 1 и опорная труба 3 герметично присоединены к траверсе 35 испытательной машины, а тяга 4 подсоединена к нагружающему органу 36 испытательной машины. Рабочаякамера 2 сообщается с полостью 9 тяги 4 церез ряд сквозных окон 37, выполненных в стенках опорной трубы 3и тяги 4, а через кольцевой зазор 1между опорной трубой 3 и тягой 4 ипатрубок 38 сообщается с газгольдером (не показан) или с атмосФерой,Устройство также снабжено радиационным экраном 39, закрепленным на опор.ной трубе 3 с кольцевым зазором отВ носительно внутренней стенки 40 рабочей камеры 2.Термоизолирующая полость 41 откачана до среднего вакуума, а термоизолирующая полость 42 - до высокоговакуума. Все подвижные соединенияустройства герметизированы уплотнениями 43-46.Устройство работает следующим образом,20 При снятом криостате 1 в полости9 тяги 4 устанавливают пакет образцов7 таким образом, чтобы нижняя головка 27 нижнего образца располагаласьс небольшим зазором у (равным 2-3 мм)25 относительно торца нижнего захвата5, а верхняя головка 28 нижнего образца располагалась в квадратном окне11 верхнего захвата 6. Криостат 1присоединяют к траверсе 35,зо Рабочую камеру 2 откачивают дополучения необходимого вакуума и заполняют теплообменным газом а вванну 34 заливают жидкий азот дляохлаждения радиационного экрана 33и предварительного охлаждения объектов опущенных в рабочую камеру2, Далее в камеру 2 через трубу32 заливают жидкий хладагент до такого уровня, чтобы несколько нижнихобразцов оказались полностью погруженными в него. Образующиеся парыхладагента выходят через патрубок38 в газгольдер или атмосФеру, Насвоем пути холодные .пары осуществляют:отбор тепла от всех образцов,помещенных в полость 9 выше уровняхладагента, а также от тяги 4 и опорной трубы 3, охлаждая их, По окончании заливки хладагента начинаетсярабочее движение вверх тяги 4 сзахватом 6. При этом к нижнему образцу прикладывается растягивающееосевое усилие, под действием которого он разрушается, Нижняя часть55образца с головкой 27 падает в кор.зину 31, а верхняя часть образцас головкой 28 остается над верхнимзахватом 6, Далее удаляют из эахва.та 6 верхнюю часть разрушенного9779 5образца и подают новый образец в захваты 5 и б вместо разрушенного. Для этого путем поворота до упора рукоятки 26 поворачивают верхний захват 6 в положение, при котором контур его квадратного окна 11 сов" падает с квадратным контуром голов" ки 28 образца (фиг 5). Вращательное движение от рукоятки 26 к захвату 6 передается через вал 23, связан- о ний с ним рычаг 17 и кулису 21, находящуюся в зацеплении с пальцем 19, который закреплен на рычаге 17, и непосредственно соединенную с захватом б, 15Под"воздействием собственного веса верхняя часть разрушенного образца и нижняя часть очередного образца с навинченными на них головками смещаются вниз и задерживаются на ос тавшемся в рабочем положении после испытания нижнего образца 7 захвате 5 (фиг, 2). После этого захват б возвращают в рабочее положение(фиг,3) Затем путем поворота до упора руко ятки 25 поворачивают захват 5 в положение, при котором контур его квадратного окна 10 совпадает с квадратным контуром головки 28, в результате чего она оказывается под захва- ЗО том 5 с зазором уа верхняя головка образца задерживается захватом 6. Захват 5 возвращают в рабочее поло 98 4жение (фиг, 2), В результате очередной образец оказывается подготовленным к испытанию, которое осуществляется аналогично предыдущему, Послепоследовательного испытания всехобразцов и испарения остатков хладагента криостат 1 снимают, удаляютразрушенные образцы из корзины 31,устанавливают новый пакет образцов иповторяют испытание,В предлагаемом устройстве упрощены конструкции захватов и механизмазамени образцов, что упрощает эксплуатацию устройства,Формула изобретенияУстройство дпя низкотемпературныхмеханических испытаний образцов материалов по авт, св. Ю 842469, о т"л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения его эксплуатации, захваты образца выполнены в виде шайбс установленными на них ограничителями угла их поворота вокруг оси тяги, а механизм замены образцов выполнен"в виде двух кулис.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1 842469 кл, 11 01 Н 3/18, 1980Тира Гос елам , Мо 7 Подписдарственного комитета ССизобретений и открытийква, 1-35, Раушская наб,