СТОЛ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
LIQUID COOLING TABLE

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытаниях на комплексное термомеханическое воздействие температуры до 1200°С и вибрации вертикального и горизонтального направления.
Известен «Стол охлаждаемый», патент № RU 156621, МПК G01M 7/00 (2006.01), G01N 25/00 (2006.01), опубл. 10.11.2015.
Стол содержит горизонтальный элемент, включающий верхнюю и нижнюю опорную плиты из жаропрочной стали, жестко соединенные между собой заглубленными в них вертикальными боковинами и горизонтальными пластинами, образующими герметичные жидкостную камеру охлаждения, соединенную с системой подачи и слива охлаждающей жидкости, и воздушную камеру охлаждения, расположенную выше жидкостной камеры охлаждения. Жидкостная камера охлаждения состоит из нескольких отдельных отсеков, каждый из которых соединен с системой подачи, слива и охлаждения воды и пропускающих воду без парообразования с заданной скоростью, воздушная камера охлаждения выполнена также из нескольких отдельных отсеков, при этом каждый из них соединен с системой принудительной подачи и отвода воздуха. Данный стол выбран в качестве прототипа.
Недостатком данного стола является его деформации в результате воздействия высоких температур и, как следствие, разрушение элементов крепления стола к испытательному стенду или переходнику.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение: разработка стола для проведения испытаний на комплексное термомеханическое воздействие, имеющего низкую деформацию при температуре воздействия до 1200°С.
Технический результат заключается в повышении жесткости конструкции стола, увеличении площади теплосьема, снижении гидравлического сопротивления каналов охлаждения, уменьшении теплопередачи из горячей зоны для снижения деформации стола, обеспечении надежного закрепления стола и объекта испытаний (ОИ) на вибрационном стенде, исключении резьбовых элементов.
Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом столе жидкостного охлаждения, содержащем плиту нижнюю, несколько отдельных герметичных камер охлаждения, каждая из которых соединена через штуцеры с системой подачи, слива и охлаждения воды, крепежные отверстия для закрепления стола и объекта испытаний, в отличие от прототипа, герметичные камеры охлаждения выполнены в виде прямоугольных каналов, образованных пластинами опорными, закрепленными на заданном расстоянии друг от друга на нижней плите параллельно ее продольной оси, и расположенными над ними горизонтальными пластинами. Между каналами через нижнюю плиту и пластины опорные выполнены отверстия для закрепления стола к вибрационному стенду или переходнику. На пластины опорные установлены и приварены к ним стойки, предназначенные для закрепления на столе объекта испытания, каждая стойка образована тремя элементами с прямоугольным профилем сечения, соединенными последовательно с образованием полостей между первым и вторым элементами, снабженными выемками, при этом в верхних прямоугольных элементах выполнены Т-образные пазы под закладные крепежные элементы для закрепления объекта испытания.
Выполнение герметичных камер охлаждения в виде прямоугольных каналов, образованных пластинами опорными, закрепленными на заданном расстоянии друг от друга на нижней плите параллельно ее продольной оси, и расположенными над ними горизонтальными пластинами, минимизирует гидравлическое сопротивление при течении охлаждающей жидкости, что увеличивает эффективность теплоотвода.
Установка на пластины опорных стоек, образованных тремя элементами с прямоугольным профилем сечения, соединенными последовательно с образованием полостей между первым и вторым элементами, снабженными выемками, приваренных к ним, предназначенных для закрепления на столе объекта испытания, имеющих малую опорную площадь по сравнению с верхней плитой прототипа, и воздушные полости, обеспечивает уменьшение теплопередачи из горячей зоны стенда на стол, снижение влияния на него высокой температуры и вследствие этого, значительное уменьшение деформации стола, обеспечивает доступность всех мест крепления ОИ для стопорения крепежных элементов проволокой или другим способом.
Использование в верхних прямоугольных элементах стоек Т-образных пазов под закладные болты для закрепления ОИ облегчает монтаж и демонтаж ОИ после действия высоких температур, а также исключает передачу тепла из горячей зоны через крепежные элементы на стол.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показано изображение стола в аксонометрии. На фиг. 2 - изображение стола, вид сбоку. На фиг. 3 - сечение А-А.
Стол жидкостного охлаждения содержит плиту нижнюю 1, несколько отдельных герметичных камер охлаждения, каждая из которых соединена через штуцеры 5 с системой подачи, слива и охлаждения воды, крепежные отверстия 8 для закрепления стола.
Герметичные камеры охлаждения выполнены в виде прямоугольных канатов 9, образованных пластинами опорными 2, закрепленными на заданном расстоянии друг от друга на нижней плите 1 параллельно ее продольной оси, и расположенными над ними горизонтальными пластинами 4.
Между каналами 9 через плиту нижнюю 1 и пластины опорные 2 выполнены отверстия 8 для закрепления стола в вибрационном стенде.
На пластины опорные 2 установлены и приварены к ним стойки 3, предназначенные для закрепления на столе объекта испытания. Каждая стойка образована тремя элементами с прямоугольным профилем сечения, соединенными последовательно с образованием полостей между первым и вторым элементами 7, снабженными выемками 11.
В верхних прямоугольных элементах 6 выполнены Т-образные пазы 10 под закладные крепежные элементы для закрепления объекта испытания.
Стол работает следующим образом: плиту нижнюю 1 (см. фиг. 1) с помощью крепежных элементов закрепляют к вибрационному стенду или переходнику стенда (на фиг. не показано). С помощью закладных крепежных элементов (болтов) на верхние элементы 6 (см. фиг. 3) устанавливают ОИ.
Зазоры, образованные между стойками 3 стола и ОИ закрывают теплоизоляционным материалом, например, Supcrsil ТУ 5952-156-17644763-09. Перед началом прогрева ОИ в каналы 9 через входные штуцеры 5 (см. фиг. 1) подают охлаждающую жидкость. После стравливания из каналов 9 воздуха, происходит циркуляция жидкости, начинается прогрев ОИ до 1200°С. При достижении заданной температуры, от вибрационного стенда начинает подаваться механическая нагрузка. Воздушные полости, между первым и вторым элементами 7, снабженными выемками 11, обеспечивает уменьшение теплопередачи из горячей зоны стенда на стол, снижение влияния на него высокой температуры и вследствие этого, значительное уменьшение деформации стола. Пропуск жидкости с заданной скоростью обеспечивает необходимый отвод тепла и температуру на плите нижней 1 не более 60°С.
Таким образом, при использовании заявляемого стола жидкостного охлаждения обеспечивается проведение испытаний изделий на комплексное воздействие температуры до 1200°С и вибрации вертикального и горизонтального направления, при этом температура на плите нижней не превышает 40-60°С. Стол жидкостного охлаждения создает необходимые эксплуатационные условия для работы вибрационного стенда, обеспечивает надежный простой монтаж, а в случае прикипания резьбовых элементов демонтаж, уменьшает деформацию стола при воздействии высокой температуры на стол и на закрепленный ОИ.