Криостаты для разрывных машин


Компания Криотрейд инжиниринг  разработала и изготовила криостаты для разрывных машин заказчика для проведения механических испытаний образцов при криогенных температурах. Некоторые из выполненных проектов:
 

1. Криостат для разрывной машины Instron 5982 Extra Height.

Криостат разрывной машины производства компании Криотрейд инжиниринг для ИСС РешетневаКриостат предназначен для низкотемпературных испытаний образцов (металлы, углепластики, стеклопластики, шнуры, нити и пр.) на растяжение, сжатие и изгиб с помощью разрывной машины Instron 5983 Extra Height заказчика в температурном диапазоне 4.5-300К и в вакууме до 10-7 торр.

Криостат снабжен комплектом специальных захватов для испытаний различных типов образцов:
- пластины
- пленки
- стержни с резьбовыми головками
- шнуры
- нити и пр. (см. спецификацию)

Свободный ход тяг внутри криостата - 200мм.

Диапазон рабочих температур в зависимости от материала образца:
- материалы с хорошей теплопроводностью (металлы, углепластики): 5К-300К
- материалы с плохой теплопроводностью (шнуры, нити, пленки и пр.): 20К-300К
- опция захолаживания материалов (шнуры, нити, пленки и пр.) до температуры 9К

 Криостат построен на базе криогенных газовых машин (КГМ) замкнутого цикла. Это позволяет полностью избавить пользователя от необходимости использовать криогенные жидкости такие как жидкий азот и жидкий гелий. Все что нужно для работы - электроэнергия и вода для охлаждения гелиевых компрессоров КГМ.

Криостат снабжен необходимым количеством низкотемпературных термометров и температурным контроллером для статирования температуры образца. Криостат снабжен средствами вакуумной откачки.

 
Спецификация:

Параметры криостата:
Габаритные размеры криостата (сильфон в верхнем положении) 1170(1370)х550х940 мм
Масса криостата 300 кг
Максимальное перемещение сильфона 200 мм
Диапазон рабочих температур захватов 5-300 К
Время выхода захватов на температуру (без образцов):
20 К
9 К
5 К
 
5,5-7 ч
8-9 ч
14-16 ч
Точность поддержания температуры захвата в месте крепления образца ± 1 К
Суммарное энергопотребление КГМ 15 кВт
Минимальный требуемый расход охлаждающей воды для КГМ 14 л/мин (4-28°С)
Срок работы криостата до сервисного обслуживания не менее 10 000 часов
Захваты:
  • Захваты клиновые универсальные:
Испытания на растяжение плоских или цилиндрических образцов с предельной нагрузкой 50 кН.
Базы образцов до 250 мм
Наличие
  • Захваты для образцов с резьбовыми головками:
Испытания на растяжение цилиндрических образцов с резьбовыми головками М12 с предельной нагрузкой 50 кН.
Базы образцов до 100 мм
Наличие
  • Захваты для испытаний на растяжение шнуров, нитей, пленок:
Испытания на растяжение шнуров, нитей (диаметром до 2 мм) и пленок с предельной нагрузкой 1,5 кН.
Базы образцов до 200 мм
Наличие
  • Приспособление для испытаний на трехточечный изгиб:
Испытания на трехточечный изгиб (диаметр индентора – 10мм; диаметр опор – 4 мм; расстояние между опорами от 10 до 140 мм) с предельной нагрузкой 10 кН.
Наличие
Сопутствующее оборудование:
Комплект датчиков температуры (кремниевые диоды) и нагревателей Наличие
Температурный контроллер с 4-мя измерительными входами и 2-мя управляющими выходами (50 и 100 Вт, ПИД-регулирование) Наличие
Откачной вакуумный пост (турбомолекулярный насос+форвакуумный насос+вакууметр+вакуумная присоединительная арматура) Наличие
Система крепления криостата к разрывной машине Наличие
 
Испытательная машина с установленным на ней криостатом располагается и работает в АО "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева  г.Железногорск.

2. Криостат для прочностных испытаний материалов при температурах до 20 К, охлаждаемый с помощью криогенного рефрижератора AL 325,  установленный на разрывной машине TIRAtest 2300

Криостат разрывной машины производства компании Криотрейд инжиниринг для ЦНИИМАШ
 
Рабочая полость криостата (крышка снята) с установленным в нем образцом.
Рабочая полость криостата (крышка снята) с установленным в нем образцом.
Патент на полезную модель "Установка для испытания материалов на прочность при криогенных температурах"
Технические характеристики криостата
 
Используемая для охлаждения криоголовка AL325
Наименьшая температура в рабочей зоне 20 К
Погрешность температуры в рабочей части образца +/-2 К
Размеры рабочего объема 100х100х300 мм
Время охлаждения образца из алюминиевого сплава до температуры 20 К  
30 минут
Вес 50 кг
Габариты (с учетом кронштейна) 470х500х759 мм
 
Испытательная машина с установленным на ней криостатом располагается и работает в лаборатории 55514 отдела 5551 Центра прочности ФГУП ЦНИИмаш. Криостат спроектирован при активном участии представителя заказчика. По результатам работы оформлена заявка на полезную модель.