V . Оснастка испытательных машин нагревательными

И ХОЛОДИЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

 

34. Передача тепла от теплоносителя к образцу может осуществляться контактным, конвективным, конвективно-радиационным и радиационным способами.

 

 

 

35. Передача холода от хладагента к образцу может осуществляться контактным /если хладагент не оказывает физико-химического воздействия на испытуемый материал/ или конвективным способами.

 

36. В практике испытаний стеклопластиков при нагреве образца до 400 и охлаждении до -60 ^оС и ниже, наибольшее применение имеет конвективный способ. Но вследствие ряда соображений:
увеличение производительности машин, надежность крепления образца при испытании, создание заданного температурного градиента

/идентичных условий, при которых материал работает в
конструкции/, целесообразно также применять контактный способ
нагрева.

 

37. Контактный и другие способы передачи тепла /радиационный и конвективно-радиационный/, очевидно, целесообразно применять и при нагреве до высоких температур /свыше 250^оС при
симметричном и несимметричном нагреве образцов.

 

НАГРЕВАТЕЛЪНЫЕ И ХОЛОДИЛЬНЫЕ

УСТРОЙСТВА

 

38. Нагревательные и холодильные устройства обеспечивают равномерное нагревание или охлаждение образца при заданной температуре и поддерживают ее на протяжении всего испытания.

Допустимые отклонения температуры от заданной не должны
превышать ±2^оС при нагреве до 150^оС и ± 5^оС - выше 150^оС.

 

39. Нагревательные и холодильные устройства камеры,
ванны и т.п./ должны быть устранены так, чтобы в них можно
было установить необходимые приспособления для испытаний и
измерительные приборы, за показаниями которых удобно наблюдать.

 

40. По конструктивному оформлению съёмные нагревательные
и холодильные устройства могут быть разъемными, неразъемными, перемещающимися в вертикальном направлении, поворачивающимися,
раскрывающимися и т.п.

 

41. Нагрев воздуха в нагревательной камере осуществляет-
ся с помощью электроспирали.

Равномерное распределение температуры по объему камеры
достигается принудительной циркуляцией воздуха.

В нагревательных печах, в которых нагревается лишь рабочая
часть образца, а захваты вынесены наружу, - равномерность распре
деления температур, особенно по высоте, обеспечивается путем
трехсекционного расположения нагревательных спиралей, питание
электроэнергией которых осуществляется независимо друг от
друга.

 

42. В камерах для испытания стеклопластиков при
пониженных температурах в качестве охлаждающих веществ
используется твердая углекислота /сухой лед/, жидкий азот
, фреоны и некоторые
другие хладагенты.

 

43. Ниже приводится описание некоторых нагревательных
и холодильных устройств.

 

 

УСТРОЙСТВО НАГРЕВАТЕЛЬНОИ КАМЕРЫ

И РАЗЪЕМНОЙ ПЕЧИ

 

44. На рис. 2, 3 приведено устройство нагревательной камеры
и схема установки в ней образцов, на рис. 4 - разъемной печи.

Корпус нагревательной камеры с приставкой имеет двойные
стенки, пространство между которыми заполнено минеральной ватой. Наружная облицовка камеры выполнена из листового алюминия, внутренняя — из нер
жавеющей стали, облицованной тканевым асбестом
-.

В днище и крышке предусмотрены отверстия для вывода тензометров, термопар и тяг, соединяющих захваты или приспособления с головками испытательной машины.

Уплотнение отверстий осуществляется с помощью прокладок из тканевого и шнурового асбеста. На задней съемной стенке камеры смонтирован калорифер для

 

 

                             

                Термопара

 

       ПП

 

 

      ЭПП-09

Термопара

 

 

480мм

 

 

Тяга к испытательной

Машине

Камера

 

Захват

 

Образец

 

Тензометр

 

 

Сетка

 

                              360х215х1300

                              рабочий объем

 

 

       Плита для установки нагревательной

 

            Камеры

 

 

Рис. 2 Схема устройства нагревательной камеры и установки образца для определения , Е,  и  при повышенных температурах

Рис. 3 Схема устройства нагревательной камеры и установки образца для определения  при повышенных температурах

Рис. 4 Схема устройства нагревательной разъемной печи и установки образца для определения , Е,  и  при повышенных температурах

нагрева воздуха и вентилятор, создающий принудительную цирку-
ляцию теплоносителя внутри камеры. В верхней части внутренней
стенки калорифера имеются съемные пластинки, при снятии или
наложении которых может быть увеличено или уменьшено отверстие
для входа или выхода нагретого воздуха из калорифера в камеру.

Нагревательным элементом являются четыре спирали, сблокированные в две независимые секции различной мощности.

Теплоноситель /воздух / в камере движется по замкнутому пути.
Направление движения воздуха может осуществляться снизу вверх
или наоборот. В том и другом случае направление движения
теплоносителя совпадает с продольной осью испытуемого образца.

Передняя стенка камеры является дверкой, которая используется при установке приспособления в камере с испытуемым
образцом. В центральной части этой дверки имеется застекленный
проем, через который производится наблюдение за процессом
испытания. Этот же проем служит для установки приставки и ввода
в нее хвостовой части приспособления при испытании криволинейных
образцов, как это показано на рис. 3.

В целях создания безопасных условий труда в момент
открывания большой дверки в камере предусмотрено блокирующее
устройство, которое предотвращает возможность выдувания нагретого и содержащего вредную пыль воздуха из камеры в рабочее
помещение.

 

45. Автоматическое регулирование заданной температуры в
камере осуществляется следующим образом.

На электронном самопишущем автоматическом потенциометре
/ЭПП 09, ЭПД-12/ стрелку позиционного регулятора устанавливают
на температуру, при которой предполагается проводить испытания.

Далее включается электрощит и через автотрансформатор
/ЛАТР-9А (220В 9А) на нагревательный элемент подается такое
количество электроэнергии, которое при установившемся тепловом
равновесии в камере обеспечивает нагрев циркулирующего воздуха
до температуры на 5 - 10^оС ниже заданной.

Через автотрансформатор ЛАТР-2А (250В 2А) подается
электроэнергия на другой регулировочный нагревательный элемент,
соединенный с электронным потенциометром.

С помощью второго нагревательного элемента воздух
нагревается до заданной температуры.

В случае перегрева или недогрева воздуха термодатчик-термопара,
находящийся вблизи образца в камере, подает на электронный
потенциометр импульс, вследствие чего исполнительный механизм
разрывает или замыкает цепь регулировочного нагревательного
элемента. (Вывод или ввод сопротивления на ЛАТР-2А и ЛАТР-9А
осуществляется вручную).

 

46. Нагревательная камера пригодна для нагрева образцов
до 250^оС и выше при определении следующих механических характеристик стеклопластиков: с

(Н определяется максимум до 150^оС).

 

47. Разъемные нагревательные печи пригодны для определения тех же механических характеристик, кроме , а  и Н.

При определении  в кольцевом направлении, особенно при
повышенных температурах, чтобы образец удерживался в зажимах
захвата, его необходимо прочно зажимать между плашками. Если
это не приводит к желаемому результату, следует изменить
сечение рабочей части образца.

 

48. Устройство печи для контактного нагрева образца при
испытании на растяжение и тензометра для измерения деформаций приведено на рис. 5.