Пристрій для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів

Реферат: Пристрій для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів включає ємність, утворену з двох співвісно встановлених розділювальних пружних елементів, на горцях кожного з яких встановлений фланець. Ємність призначена для сполучення з порожниною камери. Один фланець кожного розділювального пружного елемента призначений для його з'єднання з рухомою тягою у порожнині герметичної камери. Другий - для його з'єднання з нерухомою основою установки. Кожний розділювальний пружний елемент виготовлений у вигляді, щонайменше, двох металевих сильфонів встановлених коаксіально і з зазором між ними. UA 114438 U (12) UA 114438 U UA 114438 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до дослідної техніки, а саме до конструкції пристрою для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів в умовах високих та низьких температур. Дослідження механічних властивостей матеріалів при високих і при низьких температурах зазвичай проводять у спеціальних камерах у вакуумі або у середовищі інертного газу. При цьому необхідно забезпечити точно контрольовану передачу навантаження на досліджуваний зразок, розміщений у порожнині герметичної камери установки через датчик сили випробувальної машини. Найближчим аналогом до корисної моделі є пристрій для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів, що включає ємність, утворену з двох співвісно встановлених, розділювальних пружних елементів, на торцях кожного з яких встановлений фланець, згадана ємність призначена для сполучення з порожниною камери, один фланець кожного розділювального пружного елемента призначений для його з'єднання з рухомою тягою у порожнині герметичної камери, а другий - для його з'єднання з нерухомою основи установки [Испытательная техника: Кн. 2 /Под ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1982. - 559 с. - С. 83-84]. Як розділювальні пружні елементи у описаному пристрої використані громіздкі гумові діафрагми. Згадані діафрагми характеризуються нестабільністю та нелінійною сумарною жорсткістю і є досить чутливими і до підвищеної, і до низької (до 77,4 К) температури, а тому їх використання, особливо при високих температурах, веде до утворення суттєвих похибок вимірювань, що обмежує використання згаданого пристрою лише помірними температурами. В основу корисної моделі поставлена задача створення такого пристрою для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів при високих і при низьких температурах, який би мав стабільну у широкому діапазоні температур лінійну жорсткість, що дозволило б усунути похибки при передачі зусилля від стандартного вимірювача сили і забезпечив би дослідження матеріалів за високих температур - до 2827 К і за низьких - до 77,4 К. Поставлена задача вирішується тим. що пристрій для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів, включає ємність, утворену з двох співвісно встановлених розділювальних пружних елементів, на торцях кожного з яких встановлений фланець, згадана ємність призначена для сполучення з порожниною камери, один фланець кожного розділювального пружного елемента призначений для його з'єднання з рухомою тягою у порожнині герметичної камери, а другий - для його з'єднання з нерухомою основою установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів, згідно з корисною моделлю, кожний розділювальний пружний елемент виготовлений у вигляді, щонайменше, двох металевих сильфонів встановлених коаксіально і з зазором між ними. Використання у конструкції пропонованого пристрою металевих сильфонів дозволяє підвищити точність випробувань, оскільки металеві сильфони мають стабільні у широкому діапазоні температур значення жорсткості, а також забезпечити проведення досліджень зразків матеріалів у температурному діапазоні від 77,4 К до 2827 К. Завдяки ж використанню у конструкції розділювального пружного елемента з двох коаксіально встановлених із зазором між ними металевих сильфонів вдалося зменшити вплив на точність досліджень снігового конденсату, який утворюється на розділювальному елементі під час низькотемпературних досліджень. При цьому із зазору між сильфонами відкачують повітря, що створює вакуумну ізоляцію між внутрішньою сильфонною групою та зовнішньою атмосферою. Корисна модель пояснюється кресленням. Пропонований пристрій для відділення середовища у порожнині герметичної камери 1 від атмосфери входить до складу силової установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів (не показано). Пристрій включає сильфонні вузли 2 і 3, встановлені на опорному фланці 4, з'єднаному з силовою тягою 5 установки. Силова тяга 5 сполучена з обоймою 6 зовнішнього датчика сили 7 (динамометра). Фланець 4 є силовим елементом, але має фігурні пустоти 8 для зменшення теплопередачі. Шпильки 9 і гвинт 10 запобігають одночасному стиску і розтягу сильфонів від різниці тисків. Для відкачування повітря із зазору між сильфонами пристрій забезпечений трубкою 11 з вентилем (не показано), призначеним для її перекриття після досягнення певного розрідження. Пропонований пристрій для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів працює наступним 1 UA 114438 U 5 10 15 20 чином. Для проведення досліду використовують дослідну установку типу СНТ-5. Зразок закріплюють у захватах (не показано), які розташовані в порожнині випробувальної герметичної камери 1. При цьому один захват є нерухомим, а інший - рухомим - приєднаним до рухомої тяги 5. Випробувальну герметичну камеру герметизують і створюють в ній необхідний температурний режим, який визначають за допомогою температурних датчиків і реєструють вторинними приладами. Після встановлення у камері потрібної температури задають потрібний режим навантажування зразка та запускають процес навантажування. Зусилля від рухомої тяги 5 та захватів установки передається на зразок. Сильфонні вузли 2 і 3 фланцями з герметизуючими прокладками приєднані однією стороною до диску рухомої тяги 5, а другою - до нерухомої основи установки, врівноважуючи, таким чином, тягу у випробувальному середовищі. Шпильки 9 і гвинт 10 запобігають одночасному стиску і розтягу сильфонів від різниці тисків. Рухома тяга 5 через корпус установки з'єднана з датчиком сили 7, що суттєво зменшує вплив температури у порожнині випробувальної герметичної камери на точність роботи тензометрів датчика сили 7. При цьому використання сильфон них вузлів 2 і 3, які мають стабільну у широкому діапазоні температур лінійну жорсткість, дозволило усунути похибки при передачі зусилля від датчика сили 7 і забезпечило дослідження зразків матеріалів і при високих, і при низьких температурах. Дані навантажування зразка під час досліду отримані за допомогою датчика сили 7, направляють до блоку обробки інформації із блоком її графічної фіксації (не показано). Таким чином, використання корисної моделі надає можливість розширити функціональні можливості порівняно з найближчим аналогом на проведення механічних досліджень зразків у температурному діапазоні від 77,4 К до 2827 К. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Пристрій для відділення від атмосфери середовища у порожнині герметичної камери установки для механічних досліджень зразків твердих матеріалів, що включає ємність, утворену з двох співвісно встановлених розділювальних пружних елементів, на горцях кожного з яких встановлений фланець, згадана ємність призначена для сполучення з порожниною камери, один фланець кожного розділювального пружного елемента призначений для його з'єднання з рухомою тягою у порожнині герметичної камери, а другий - для його з'єднання з нерухомою основою установки, який відрізняється тим, що кожний розділювальний пружний елемент виготовлений у вигляді, щонайменше, двох металевих сильфонів встановлених коаксіально і з зазором між ними. 2 UA 114438 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3