Устройство для внутриреакторных механических испытаний Советский патент 1988 года по МПК G21C19/20 

Изобретение относится к области ядерной техники, а точнее к устройс, вам для внутриреакторных исследован:нй физико-мехаип-ческих свойств материалов , Известно устройство для внутрираак торных механических испытаний содержащее загрузочную штангу с захватом:,, Известное устройство имеет тот недоста ток, что оно не содержит первичного преобразователя линейных перемещений необходимого, напри -1ер при ис:пытанкпк на ползучесть, релаксацию напряжений и активное деформирование Поэтому возникает необходимость дополнительн оборудовать испытательные камеры цат чиками линейных перемещений, что усложняет конструкцию установки, снижает ее надежность и точность измерений. Кроме того, при замене образца в известном устройстве не предусмотрено его ориентации относительно загрузочной машины, что затрудняе дистанционную перегрузку устройства и снижает радиационную безопасность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для внутриреакторных механических испытаний, содержащее установ ленные соосно загрузочн по штангу с закрепленным на ней стержнем и первичный преобразователь линейных перемещений, расположенный внутри загрузочной 11такги В известном- устрой стве исследуемый образец -помещается в глухое осевое отверстие стержня,; закрывается вкладышем, который затем штифтуется. Для замгвкы образца приходится удалять штифт и извлекать кз отверстия вкладыш вместе с образцом а затем цовторять действия в обратной последовательности, что делает операцию по замене облученного образ ца длительной и сложной,; а следовательно, неудовлетворительной с точкизрения техники радиационной безопас,нести. Кроме того, в устройстве не предусмотрено обеспечения соосности образца с нагрг ткающими пуансонами к не исключено трение вкладыша и образца о боковые стенки отверстияs что снижает точность измерений прн механических испытаниях. Целью изобретения является .повышение точности измерений и радиацион ной безопасности путем с,окрая(ения вр мени и упрощения перегрузки образцов Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем установленнъ5е соосно загрузрчную штангу с закрепленным на ней стержнем и первичный преобразователь линейных перемеш,енкЙ9 расположенный внутри загрузочной штанги, на конце стержня установлено с возможностью вертикального перемещения вокруг оси, перпендикулярной направлению вертикального перемещения, приспособление для размещения образца,, выполненное в виде стакана снабженного фиксатором положения,, прячем диаметр дна стакана равен диаметру образца, а величина перемещения стакана в вертикальной полости выбрана из соотношений н.(|)- - 1 h и ijx Л X где X величина перемещения стакана в вертикальной плоскости; высота образца расстояние от края стакана до оси вращения, внешний диаметр стакана. ,11ри загрузке установки образец помещает в стакан и с помощью загрузочной штангк и фигурного замка доставляют в испытательную камеру и фиксируют в ней. При загружении, поскольку диаметр дна стакана равен диаметру образца, а положение стакана при возвратно-поступательном движении, фиксировано относительно оси стержня, образец устанавливается соосно с первичным преобразователем линейных перемещений и со стержнем т., е. с нагр гжающими пуансонами, чем и достигается ловьшение точности измерений. Кроме того, при деформирозании образец остается неподвижным относительно стакана, что исключает трение его боковой поверхности о стенки стакана и также повьшает точ-. несть измерений. После проведения радиационньп испытаний устройство из лекаэтся из установки и помещается 3 загрузоч:н; то т ашину для замены образца. Поскольку стакан имеет фик.сатор для установки его в заданное положение и его положение при возвратно-поступательном движении фикг,ировано, том он просто и быстро занимает в загрузочной машине полокенке S необходимое для; замены образца. Так как стакан имеет ось враще1 :ия5 то выгрузка образца производится путем поворота стакана вокруг ос причем необходимый угол пововорота обеспечивается соответствующими гео метрическими размерами устройства, именно 1(|) где их - величина перемещения стакана в вертикальной плоско сти, расстояние от края стакана до оси вращения; внешний диаметр стакана. Условия 4х- h, где h - высота образца, обеспечивает простоту загр ки очередного образца в устройство. Таким образом, простота, быстрота и точность установки устройства в загрузочной машине и выгрузки-загрузки образцов существенным образом снижает время и упрощает перегрузку устройства и тем самым повышает рад ационную безопасность. . Вьшолнение стакана с направляющи возвратно-поступательного движения, входящими в пазы на боковой поверхности стержня, обеспечивает фиксаци положения стакана при его возвратно поступательном движении, параллельн оси стержня. Выполнение направляющих с ограни чителями возвратно-поступательного движения обеспечивает необходимую фиксацию положения стакана в загруз ной машине и его оптимальный ход. Выполнение оси вращения стакана в виде двух полуосей позволяет расположить ее максимально высоко по отношению к центру тяжести стакана и тем самым повысить надежность работы устройства и уменьщить его габаритные размеры. Вьшолнение фиксатора стакана в виде паза обеспечивает простоту и надежность фиксации положения стака на в загрузочной машине и достаточн технологично. На фиг. 1 изображено устройство для внутриреакторных механических испытаний, общий вид, на фиг. 2 - то же, вид сбоку. Образец 1 устанавливается в стакан 2, имеющий полуоси вращения 3, продольный паз 4, направляющие 5 с ограничителями 6 и-7, входящими в пазы 8, на боковой поверхности стер ня 9 закрепленного в фигурном замке 10, который прикреплен к загрузочной штанге 11, содержащей первичный преобразователь линейных перемещений 1 2. Устройство для внутриреакторных механических испытаний работает следующим образом. При загрузке внутриреакторной установки устройство с помощью штанги 11 и фигурного замка 10 фиксируют в испытательной камере установки. При нагружении стакан 2 с находящимся в нем образцом 1 перемещается на направлякядих 5 в пазах 8 до соприкосновения образца 1 с торцом стержня 9. Деформация образца измеряется первичным преобразователем линейных перемещений 12. После проведения испытаний устройство вместе с облученньм образцом 1 помещается в загрузочную машину, тде положение стакана 2 относительно органов машины фиксируется пазом 4, направлякмцими 5 и ограничителями 6 и 7. Выгрузка образца производится вращением стакана 2 вокруг полуосей 3, после чего в стакан 2 помещается очередной образец 1. Таким образом, по сравнению с прототипом, который выбран в качестве базового объекта, данное устройство для внутриреакторных механических испытаний позволяет просто и быстро производить замену образцов после проведения внутриреакторных исследований и тем самым повысить радиационную безопасность перегрузочных работ. Кроме того, устройство обеспечивает соосность исследуемого образца с нагружающими пуансонами и первичным преобразователем линейных перемещений и исключает возможность трения боковой поверхности образца i во время испытаний, что, в свою оче редь, повышает точность измерений. Устройство позволяет производить простую дистанционную перегрузку образцов без привлечения специальных загрузочных машин, т.е. делает возможным его применение на аппаратах, не имеющих специальных помещений и приспособлений. Кроме того, в случае разрушения образца при механических испытаниях, конструкция устройства исключает возможность попадания его осколков в испытательную камеру, что является особенно важным при испытании топливных материалов.

fZ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИРЕАКТОРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ, содержащее установленные соосно загрузочную штангу с закрепленным на ней стержнем и первичный преобразователь линейных перемещений, расположенный внутри загрузочной штанги, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности измерений и радиа1ЩОННОЙ безопасности путем сокращения времении и упрощения перегрузки образцов, на конце стержня установлено с возможностью вертикального перемещения и вращения вокруг оси, перпендикулярной направлению вертикального перемещения, приспособление для размещения образца,, выполненное в виде стакана, снабженного фиксатором положения, причем диаметр дна стакана равен диаметру образца, а величина перемещения стакана в вертикальной плоскости выбрана из соотношений 4 (-} Л X h и Лх 2 i (Л где их - величина перемещения стакана в вертикальной плоскости, Ъ. - высота образца, 1 - расстояние от края стакана до оси вращения, - D - внешний диаметр стакана. со О) СП