Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦА
УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦА

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на деформируемость металлов и сплавов при сложном напряженном состоянии. Изобретение решает задачу создания установка для термомеханических испытаний образца с высокой точностью при его относительных деформациях порядка 200 - 400% в условиях сложного напряженного состояния, равномерного нагрева рабочей части образца при круговом обзоре его поверхности. Установка содержит термокамеру со смотровыми окнами 3, внутри которой равномерно размещены одинаковые эллиптические прямые цилиндры 4 с общей фокусной линией и с расположенными в других фокусных линиях каждого эллиптического цилиндра излучателями 5, нагружающее устройство и оптическую измерительную систему, расположенную снаружи термокамеры. Смотровые окна термокамеры расположены напротив впадин, образованных соседними поверхностями эллиптических цилиндров, на активной тяге укреплен пластинчатый экран, установленный перпендикулярно ее оси в зоне для соединения с головкой образца. Расстояния между параллельными общей фокусной линии кромками соседних поверхностей эллиптических цилиндров выбраны по математической зависимости, оптимальным образом связывающей их с основными геометрическими параметрами эллиптических цилиндров и оптической измерительной системы. Кроме того, эллиптические цилиндры с помещенными в их фокусных линиях излучателями выполнены с возможностью их перемещения вдоль больших осей эллипсов, наклона и поворота по отношению к оси тяг. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2025706
Класс(ы) патента: G01N3/18
Номер заявки: 5034700/28
Дата подачи заявки: 27.03.1992
Дата публикации: 30.12.1994
Заявитель(и): Петренко Анатолий Илларионович; Кайбышев Оскар Акрамович; Гафуров Марат Баянович
Автор(ы): Петренко Анатолий Илларионович; Кайбышев Оскар Акрамович; Гафуров Марат Баянович
Патентообладатель(и): Петренко Анатолий Илларионович; Кайбышев Оскар Акрамович; Гафуров Марат Баянович
Описание изобретения: Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям металлов и сплавов при сложном напряженном состоянии и высоких темпеpатурах.
Известна установка, содержащая термокамеру отражательного типа, выполненную в виде двух эллиптических цилиндров с общей фокусной линией, захваты для образца, нагружающее устройство [1].
Недостатком является невозможность получения корректной информации о процессе деформирования образца.
Наиболее близким к изобретению является техническое решение, содержащее термокамеру со смотровыми окнами с размещенными в ней прямыми эллиптическими цилиндрами с общей фокусной линией и нагревателями, размещенными в других фокусах цилиндров, активную и пассивную тяги, соосные общей фокусной линии, средство нагружения и средство измерения [2].
Недостатком является низкая точность, так как невозможно обеспечить равномерный нагрев рабочей части образца, а также контролировать формоизменение образца по длине рабочей части.
Целью изобретения является повышение точности.
Это достигается тем, что средство регистрации выполнено в виде оптической измерительной системы, термокамера выполнена с окнами, расположенными напротив впадин, образованных соседними поверхностями эллиптических цилиндров, экран выполнен в виде пластины и установлен на активной тяге перпендикулярно ее оси в зоне захватной части, а расстояние между параллельными фокусной линии кромками соседних цилиндров выбирается из соотношения:
≅ b ≅ , где b - расстояние между кромками соседних поверхностей эллиптических цилиндров;
D - диапазон измерений максимальных поперечных размеров образца при деформировании;
h - расстояние между плоскостью расположения кромок соседних цилиндров и средством регистрации;
Н - передний фокальный отрезок объектива оптической измерительной системы;
F'F - фокусное расстояние эллиптического цилиндра;
n - число эллиптических цилиндров;
d - диаметр источника излучения.
Кроме того, цилиндры с излучателями выполнены с возможностью перемещения вдоль больших осей эллипсов, поворота и наклона.
На фиг. 1 изображена установка, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Установка содержит термокамеру 1 с крышкой 2 и окнами 3, размещенные в ней прямые эллиптические цилиндры 4, в первом фокусе цилиндров размещены источники 5 излучения.
Активная и пассивная 7 тяги размещены соосно общей фокусной оси. Средство 9 нагружения связано с активной тягой. Средства 10 измерения установлены снаружи камеры 1 напротив окон 3. На тяге 6 закреплен экран 11. Цилиндры 4 через сферическую зажимную опору 13 и винтовую пару 14 связаны с камерой 1.
Установка работает следующим образом.
Образец 8 соединяют с тягами 6 и 7. В камере 1 создают либо вакуум, либо наполняют инертным газом, либо создают воздушную среду.
С помощью средства 9 деформируют образец, проводят нагрев образца излучателями 5.
При этом на образец 8 попадает лишь часть энергии от части излучателей, находящихся выше экрана 11.
По мере деформирования тяга 6 перемещается вместе с экраном 11. Благодаря этому изменение степени перекрытия излучателей происходит синхронно изменению длины образца 8. Тем самым обеспечивается равномерный нагрев рабочей части.
Для корректировки температурного поля по длине образца и сечению используют перемещение цилиндров 4 с излучателями 5, их поворот и наклон. Слежение за формоизменением образца осуществляется средством 10 измерения.
Выражение, определяющее ширину щелей во впадинах получено при соблюдении следующих условий: ширина b должна обеспечить заданный диапазон D измерения поперечных размеров образца и в то же время должна быть такой, чтобы в поле зрения не попадали более нагретые и более яркие излучатели, что привело бы к потере контрастности изображения образца. По этой причине должно быть четное число цилиндров.
Формула изобретения: 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦА, содержащая термокамеру с размещенными в ней нагревателями в виде источников излучения с отражателями в виде прямых эллиптических цилиндров, нагреватели размещены в первом фокусе каждого цилиндра, а второй фокус является общим с общей фокусной линией, установленные в термокамере активную и пассивную тяги с захватными частями для образца, ось которых совпадает с общей фокусной линией цилиндров, экран, средство нагружения и средство регистрации, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, средство регистрации выполнено в виде оптической измерительной системы, термокамера выполнена с окнами, расположенными напротив впадин, образованных соседними поверхностями эллиптических цилиндров, экран выполнен в виде пластины и установлен на активной тяге перпендикулярно ее оси в зоне захватной части, а расстояние b между параллельными общей фокусной линии кромками соседних поверхностей эллиптических цилиндров выбирается из соотношения
≅ b ≅ ,
где D - диапазон измерения максимальных поперечных размеров образца при деформировании;
h - расстояние между плоскостью расположения кромок соседних поверхностей эллиптических цилиндров и средством регистрации в виде оптической измерительной системы;
H - передний, фокальный отрезок объектива оптической измерительной системы;
F1, F - фокусное расстояние эллиптического цилиндра;
n - число эллиптических цилиндров;
d - диаметр источника излучения.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что эллиптические цилиндры с размещенными источниками излучения выполнены с возможностью перемещения вдоль больших осей эллипсов и поворота и наклона относительно оси тяг.