ТЕРМОНАГРУЖАТЕЛЬ К СТЕНДУ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ
THERMAL LOADING DEVICE FOR SAMPLE TEST STAND

Изобретение относится к средствам испытаний образцов при сложном нагружении и может быть использовано совместно со стендами для исследования энергообмена при деформировании и разрушении твердых тел.
Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов (патент РФ №1610382, кл. G01N 3/18, 1990), содержащий платформу, установленные на ней фрикционный элемент, опорный элемент из теплопроводного материала, устройство для взаимного перемещения фрикционного и опорного элементов с приводом вращения и приспособление для взаимного поджатия фрикционного и опорного элементов.
Недостаток термонагружателя состоит в том, что он не позволяет проводить исследования при подводе термической нагрузки к разным частям объема образца вдоль регулируемой изогнутой линии термического нагружения.
Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов (патент РФ №1603224, кл. G01N 3/10, 1990), содержащий платформу, установленные на ней фрикционный элемент, опорный элемент из теплопроводного материала, устройство для взаимного перемещения фрикционного и опорного элементов с приводом вращения и приспособление для взаимного поджатия фрикционного и опорного элементов.
Недостаток термонагружателя также состоит в том, что он не позволяет проводить исследования при подводе термической нагрузки к разным частям объема образца вдоль регулируемой изогнутой линии термического нагружения.
Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов (патент РФ №2367926, кл. G01N 3/18, 2008), принимаемый за прототип. Термонагружатель содержит платформу, установленные на ней фрикционный элемент, опорный элемент из теплопроводного материала, устройство для взаимного перемещения фрикционного и опорного элементов с приводом вращения и приспособление для взаимного поджатия фрикционного и опорного элементов.
Недостаток термонагружателя также состоит в том, что он не позволяет проводить исследования при подводе термической нагрузки к разным частям объема образца вдоль регулируемой изогнутой линии термического нагружения. Это ограничивает объем информации при исследованиях.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения исследований при подводе термической нагрузки к разным частям объема образца вдоль регулируемой изогнутой линии термического нагружения.
Технический результат достигается тем, что термонагружатель к стенду для испытания образцов, содержащий платформу, установленные на ней фрикционный элемент, опорный элемент из теплопроводного материала, устройство для взаимного перемещения фрикционного и опорного элементов с приводом вращения и приспособление для взаимного поджатия фрикционного и опорного элементов, согласно изобретению он снабжен шкивом, кинематически связанным с приводом вращения, фрикционный элемент выполнен виде замкнутого гибкого элемента, охватывающего шкив, опорный элемент выполнен в виде набора трубок, предназначенных для размещения внутри образца вдоль линии термического нагружения, при этом фрикционный элемент размещен в отверстиях трубок опорного элемента.
На рис.1 представлена схема термонагружателя, вид сбоку (рис.1а), сверху (рис.1б) и узел взаимного размещения фрикционного и опорного элементов (рис.1в).
Термонагружатель к стенду для испытания образцов содержит платформу 1, установленные на ней фрикционный элемент 2, опорный элемент 3 из теплопроводного материала, устройство 4 для взаимного перемещения фрикционного и опорного элементов с приводом вращения 5 и приспособление 6 для взаимного поджатия фрикционного и опорного элементов.
Термонагружатель снабжен шкивом 7, кинематически связанным с приводом вращения 5. Фрикционный элемент 2 выполнен виде замкнутого гибкого элемента, охватывающего шкив 7. Опорный элемент 3 выполнен в виде набора трубок, предназначенных для размещения внутри образца 8 вдоль линии термического нагружения. Фрикционный элемент 2 размещен в отверстиях трубок опорного элемента 3.
Фрикционный элемент может быть изготовлен из металлического провода, опорный элемент - из металлических трубок, длина которых зависит от искривленности линии термического нагружения: чем больше кривизна, тем меньше длина трубок. Устройство 4 выполнено в виде каретки. Приспособление 6 для взаимного поджатия фрикционного и опорного элементов выполнено в виде пружины с натяжителем 9.
Термонагружатель работает следующим образом.
В процессе изготовления образца 8 из бетона, эквивалентного материала и т.п. размещают трубки опорного элемента 3 с размещенным в них фрикционным элементом 2 вдоль линии термического нагружения. Размещают образец 8 на испытательном прессе (не показан) вместе с платформой 1 и размещенными на ней элементами. Соединяют фрикционный элемент 2 со шкивом 7 и приспособлением 6 с натяжителем 9, создают заданное взаимное поджатие фрикционного 2 и опорного 3 элементов. Включают привод вращения 5 и шкивом 7 производят взаимное перемещение фрикционного элемента 2 относительно опорного элемента 3, в результате чего трубки опорного элемента 3 нагреваются и производят термическое нагружение образца 8 по заданной линии. Независимо от этого производят механическое нагружение образца или другое воздействие на образец в соответствии с задачами исследований. Уровень термической нагрузки регулируется усилием взаимного поджатия и скоростью взаимного перемещения фрикционного и опорного элементов.
Предлагаемое устройство позволяет проводить исследования свойств материалов в новых условиях термомеханического нагружения - при подводе термической нагрузки к разным частям объема образца вдоль регулируемой изогнутой линии термического нагружения, что увеличивает объем информации при исследованиях.