ТЕРМОНАГРУЖАТЕЛЬ К СТЕНДУ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ
THERMAL LOADING DEVICE TO BENCH FOR TESTING SAMPLES OF MATERIALS

Изобретение относится к средствам испытаний образцов материалов при сложном нагружении и может быть использовано совместно со стендами для физического моделирования геомеханических процессов на образцах горных пород и эквивалентных материалах.
Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ, №1603224, кл. G01N 3/10, 1990), содержащий платформу, размещенные на ней фрикционный диск с приводом вращения, опорную площадку из теплопроводного материала и приспособление для взаимного поджатия диска и площадки.
Недостаток термонагружателя состоит в том, что он обеспечивает равномерное термическое нагружение только на ровных участках поверхности испытуемых объектов. Равномерное термическое воздействие как на ровные, так и неровные участки поверхности испытуемого объекта неосуществимо.
Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ, №2367926, кл. G01N 3/18, 2009), содержащий платформу, размещенные на ней фрикционный диск с приводом вращения, опорную площадку из теплопроводного материала и приспособление для взаимного поджатия диска и площадки.
Недостаток термонагружателя также состоит в том, что он обеспечивает равномерное термическое нагружение только на ровных участках поверхности испытуемых объектов. Если поверхность объекта неровная, то те ее участки, которые контактируют с площадкой термонагружателя непосредственно, прогреваются до больших температур по сравнению с участками поверхности, непосредственного контакта с площадкой не имеющими. Равномерное термическое воздействие как на ровные, так и неровные участки поверхности испытуемого объекта неосуществимо. Это снижает качество испытаний образцов материалов на стендах с термонагружением.
Техническим результатом изобретения является повышение качества испытаний образцов материалов на стендах с термонагружением благодаря равномерному термическому воздействию как на ровные, так и неровные участки поверхности испытуемого объекта.
Технический результат достигается тем, что термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов, содержащий платформу, размещенные на ней фрикционный диск с приводом вращения, опорную площадку из теплопроводного материала и приспособление для взаимного поджатия диска и площадки, согласию изобретению он снабжен эластичной замкнутой емкостью из теплопроводного материала, закрепленной на опорной площадке и заполненной теплопроводной средой.
Эластичная емкость с теплопроводной средой создает плотный контакт между площадкой и поверхностью объекта, что обеспечивает равномерную передачу температуры как на ровные, так и неровные участки поверхности объекта, что и приводит к достижению цели изобретения.
На фиг. 1 представлена схема термонагружателя.
Термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов содержит платформу 1, размещенные на ней фрикционный диск 2 с приводом 3 вращения, опорную площадку 4 из теплопроводного материала и приспособление 5 для взаимного поджатия диска 2 и площадки 4.
Термонагружатель снабжен эластичной замкнутой емкостью 6 из теплопроводного материала, закрепленной на опорной площадке 4 и заполненной теплопроводной средой 7.
Емкость 6 может быть изготовлена, например, из жаростойкой резины. В качестве рабочей среды может использоваться теплопроводная жидкость, газ. Приспособление для поджатия диска 2 к площадке 4 может быть выполнено, например, в виде пружины 5 с винтом для ее поджатия (винт не показан). Позицией 8 на фиг. 1 обозначен испытуемый объект.
Термонагружатель работает следующим образом.
Прижимают емкость 6 термонагружателя к испытуемому объекту 8 так, чтобы поверхность емкости 6 плотно облегала неровности поверхности испытуемого объекта 8. Приспособлением 5 задают усилие поджатия диска 2 к площадке 4. Включают привод 3 и приводят во вращение диск 2 относительно площадки 4. В результате фрикционного взаимодействия происходит нагрев площадки 4, емкости 6 и теплопроводной среды 7, а также участка поверхности испытуемого объекта 8 по площади контакта его с емкостью 6. За счет плотного прилегания поверхности емкости к поверхности объекта происходит равномерный нагрев всей неровной поверхности объекта, контактирующей с емкостью термонагружателя. Температуру нагрева регулируют усилием поджатия диска 2 к площадке 4, а также скоростью вращения диска 2 приводом 3.
Предлагаемый термонагружатель существенно повышает качество испытаний образцов материалов на стендах с термонагружением благодаря равномерному термическому воздействию как на ровные, так и неровные участки поверхности испытуемого объекта.