УСТРОЙСТВО для СОЗДАНИЯ высоких ДАВЛЕНИЙ Советский патент 1973 года по МПК G01N3/00 G01N3/12 

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к устройствам для создания высоких давлений при испытаниях образцов и других работ при высоких давлениях.

Известны устройства для испытания образцов в условиях высоких давлений, содерл ащие силовую раму с гидродомкратом и аппарат высокого давления, включающий контейнер с верхней и нижней крышками, боковые секторы с пуансонаМи, вертикальные пуансоны, уплотнения в виде прижатой к крышкам эластичной оболочки и держатель образца.

Недостатком таких устройств является несовершенство уплотнений и конструкции вертикальных луансонов, не позволяющих производить испытания в условиях более высоких давлений.

С целью повышения уровня давлений предлагаемое устройство снабжено размещенными в крышках аппарата высокого давления подвижно вдоль оси гидродомкрата пробками, наружные торцы .которых установлены в одной плоскости с крышками и взаимодействуют с гидродомкратом, а к внутренним торцам прикреплены пуансоны, выполненные в виде усеченных пирамид, грани которых смежны с гранями боковых пуансонов, а уплотнения снабжены смежно размещенными эластичными и металлическими кольцами, усгановленнымн между торцами боковых сек2

торов и крышек, и тонкостенной оправкой, окружающей оболочку и прижимающей ее к крышке. На фиг. 1 изображено описываемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 и фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - аппарат высокого давления с вертикальными пуансонами, вертикальный разрез; на фиг. 5 - горизонтальный разрез аппарата по оси симметрии.

Устройство содержит силовую раму / с гидродомкратом 2, насосную станцию 5, механизм 4 обслуживания, установленный в раме 1 между верхней плитой 5 и плунжером 6 домкрата, аппарат 7 высокого давления,

включающий контейнер 8 с верхней 9 и нижней 10 крышками, уплотненными резиновыми кольцами 11, секторы 12 с боковыми пуансонами 13, вертикальные пуансоны 14, опирающиеся на промежуточную вставку 15, держатель 16 образца, установочные шпонки 17, прижатую к крышкам эластичную оболочку

18,закрепленную на металлической оправке

19,размещенные в крышках 9, 10 пробки 20 с обоймами 21 для крепления вертикальных

пуансонов, изолирующую прокладку 22, эластичные 23 и треугольные металлические 24 кольца, установленные между торцами боковых секторов и крышек, канал 25 для подачи высокого давления.

Длина оправки 19 выполнена такой, чтобы

при приложении к крышкам усилия затяжки тяг 26 осуществлялось уплотнение между крышками и оправкой путем прижима оболочки Б местах 27 конструкции. Оболочка 18 закреплена на оправке 19 лри ломощи проволоки 28 так, чтобы оболочка свободно прошла в зазоре между оправкой и секторами 12. В крышке 5 установлен воздухоспускной клапан 29.

Начальная установка секторов производится при помоши направляющих шпонок 30, закрепленных в крышках. Синхронизация движения в процессе сжатия осуществляется щитками 31, которые также выполняют функцию уплотняющих элементов, закрывая зазоры 32 между секторами 12. При необходимости щитки изолируются от секторов 12 прокладками 33, например, из тефлона. Тарельчатые пружины 34 возвращают секторы 12 в исходное положение. Пружины закреплены на шпильках 35. Изоляция осуществляется при помощи шайб 36. Верхняя плита 5 силовой рамы изолируется от крышки прокладкой 37, а пробка 20 - втулкой 38.

Таким образом, контакт для токоподвода осуществляется только через верхнюю пробку 20. Для охлаждения устройства в крышке имеются отверстия 39.

Охлаждающая жидкость проходит через зазоры 40 т 32 и выходит через сверления в другой крышке. В крышках выполнены и другие отверстия, через которые проходят вводы 41 для измерений и дополнительного подогрева. С одного конца вводы подсоединяются к источнику, а с другого посредством гибкого провода 42 - к сектору. Вводы изолированы втулками 43. Боковые пуансоны 13 могут крепиться к секторам, например, штифтами 44.

Для выкатывания аппарата 7 после окончания процесса на стол 45 механизма 4 служат ролики 46 и направляющие 47.

,Для на грузки Образца 48 при помощи подъемника 49 нижний пуансон аппарата опускается, а верхний поднимается и отводится в сторону при помощи блочной системы 50 и поворотной стойки 51. Камера сжатия нагревается пропусканием электрического тока или непосредственно через образец 48, или через трубчатый нагреватель, окрул ающий его.

Описываемое устройство работает следующим образом.

После загрузки держателя 16 с образцом 48 пробки устанавливаются в исходное положение, и аппарат 7 вкатывается в силовую раму 1. От насосной станции 3 в гидроцилиндр домкрата 2 подается давление. Плунжер 6 воздействует на нижнюю крышку 10 и пробку 20 аппарата 7 и прижимает аппарат к верхней, изолированной от рамы / плите 5. После набора заданного давления в гидродомкрате 2 давление подается в аппарат через одну из крышек по каналу 25. При этом виздухоспускной клапан 29 открыт. После заполнения жидкостью внутреннего пространства клапан закрывается.

Давление начинает воздействовать через эластичную оболочку 18 на секторы 12 и щитки 31. Внутреннее пространство аппарата герметизируется резиновым кольцом //, оболочкой 18 и кольцами 23 и 24. Кольцо // находится в замкнутом пространстве и в поджатом состоянии. Зазор между торцами крыщки и секторов 12 уплотняется поджатием оболочки 18 в местах 27 и кольцами 23 и 24.

По мере роста давления оболочка 18 прижимается к кольцу 23 и передает давление на треугольное кольцо 24. Последнее прижимается к торцу щитков 31, секторов 12 и препятствует затеканию в зазор как кольца 23, так

и Оболочки 18. С ростом давления секторы 12 неремещаются к центру. Кольцо 24 расположено таким образом, чтобы по окончании процесса сжатия внешняя кромка кольца 24 не выходила за наружные поверхности сектора 12 и щитков 31. После окончания процесса создания высоких давлений давление в аппарате 7 и в гидродом-крате 2 сбрасывается и аппарат 7 поступает из силовой рамы / по направляющим 47 на подвижный стол 45

механизма 4. Обработанный образец 48 выгружается, и закладывается новый дepжaтev ь 16с образцом.

Предмет изобретения

Устройство для создания высоких давлений, содержащее силовую раму с гидродомкратом и аппарат высокого давления, размещенный

в раме, включающий контейнер с верхней и нижней крышками, боковые секторы с пуансонами, вертикальные пуансоны, уплотнения в виде прижатой к крыщкам эластичной оболочки, окружающей боковые секторы, и держатель образца, отличающееся тем, что, с целью повышения уровня давлений, оно снабжено размещенными в крышках аппарата высокого давления подвижно вдоль оси гидродомкрата пробками, наружные торцы которых установлены в одной плоскости с крышками и взаимодействуют с гидродомкратом, а к внутренним торцам прикреплены вертикальные пуансоны, выполненные в виде усеченных пирамид, грани которых смежны с гранями боковых пуансонов, а уплотнения снабжены смежно размещенными эластичными и металлическими кольцалш, установленными между торцами боковых секторов и крышек, и тонкостенной оправкой, окружающей оболочку и прижимающей ее к крышкам.

Фаг.

Зй 4i 25 11 39 3 j 5 r 37

«4W

Фиг 2Фиг 3

б

5

Фиг,

72

J4

36

8

Фиг 5