Устройство для активации поверхности тел вращения Советский патент 1985 года по МПК G01N23/221 

сл

4i 4 Ю

сх

4 Изобретение относится к ядернофизическим методам исследования износостойкости материалов и может быть использовано при исследовании износостойкости тел вращения с помощью их активации ускорителями заряженных частиц. Известно устройство для равномер ной активации цилиндрических образцов, содержащее цилиндрическую камеру в которой установлен барабан, вращающийся вокруг оси пучка ионизирукедего излучения. В барабане установлены две гильзы, которые вращаются в противоположные стороны вокруг осей, перпендикулярных к оси вращения барабана 1 . Недостатки этого устройства заключаются в том, что одновременно можно облучать только два образца, оно не рассчитано на облучение образцов в вакууме и не позволяет изменять глубину активации. Известно устройство для активаци поверхности сфер 2, содержащее ка меру с коллиматором, приспособление для вращения деталей, барабан, смен ные подставки с гнездами для детале и привод. Однако это устройство не решает задачи одновременной активации большой серии деталей и не позволяет изменять глубину активации без изменения энергии ускоренных частиц. Цель изобретения - обеспечение равномерности облучения поверхности деталей заряженными частицами и регулировки глубины их активации. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем Kahepy с коллиматором, приспособление для вращения деталей, барабан, сменные подставки с гнездами для деталей и привод, камера снабжена поворотной крышкой, на которой закреплено приспособление для вращения деталей, причем крышка установлена так, что ось вращения поворотной крышки проходит через центр облучаемого участка детали и непараллельна осям вращения барабана, деталей и оси пучка заряженных частиц. На фиг. t и 2 приведен общий вид устройства в разрезе в двух проекци ях. Устройство содержит камеру 1, фланец 2, коллиматор 3, фольгу 4, уплотнение 5, штуцер 6, оливку 7, облучаемую деталь 8, подставку 9, ось 10, барабан 11, ограничительный диск 12, вал 13, шестерню 14, неподвижную шестерню 15, фланец 16, поворотную крьшпсу 17, оливку 18, кронштейн 19, вал 20. Камера с помощью фланца 2 установлена на конце ионопровода циклотрона. Фланец несет на себе коллиматор 3, который определяет форму пучка, проходящего в камеру иимеет фольгу 4, установленную на уплотнении 5 и разделяющую объемы камеры и ионопровода. Фланец и коллиматор охлаждаются водой через штуцеры 6. Камера 1 имеет две оливки 7 для присоединения системы принудительной циркуляции охлаждающего газа и с боков уплотнена фланцем 16 и поворотной крыипсой 17. Фланец 16 имеет оливку 18 для откачки объема камеры. На крьшгке 17 смонтировано приспособление для установки облучаемых деталей и их вращения. Облучаемые детали 8 нижними концами плотно посажены в гнезда подставок 9, которые закреплены на осях 10, расположенных по периметру барабана 11. Фиксацию других концов облучаемых изделий осуществляют с помощью ограничительного диска 12 на барабане. Барабан установлен на валу 13, имеющем возможность вращения в подшипниках кронштейна 19, закрепленного на крьпике 17, Вращение барабана с серией дета- . лей осуществляют электромотором через систему зубчатых передач и вал 20, проходящий сквозь крьшку 17, уплотненный по вакууму и изолированный от крьш1ки. Вращение каждой детали вокруг своей оси осуществляют путем обкатывания шестерни 14, закрепленной на оси 10 подставки по неподвижной шестерне 15, являющейся частью кронштейна 19. Для получения равномерной активации обучаемой детали по периметру числа зубьев шестерен 14 и 15 должен иметь большую величину общего наименьшего кратного (например больше 50). В данном случае выбраны числа 30 и 61, За счет этого каждая деталь становится в следующую позицию облучения с небольшим поворотом по отношению к предьщущей и при длительном вращении барабана след пучка многократно .проходит на детали весь кольцевой пояс.

Барабан с деталями установлен на крьппке 17,так, что ось крьппки проходит через точку встречи оси пучка с облучаемой поверхностью. Угол падения изменяют при сборке устройства перед облучением путем поворота крьшки на фланце камеры.

Охлаждение облучаемых деталей в процессе их активации осуществляют газом, например гелием, подаваемым специальной системой циркуляции (и охлаждения) в зону облучения со скоростью, обеспечивающей эффективный теплосъем. Измерение тока осуществляют непосредственно с облучаемого элемента, т.е. с приводного .вала 20.

Предлагаемое устройство позволяет облучать кольцевой пояс у деталей, имеющих форму тел вращения разных типов и размеров, для чего необходимо менять подложки и ограничительные диски.

Устройство позволяет проводить серийную активацию деталей для последующего исследования и контроляих износа методом поверхностной акти- . нации, имеющим высокую технико-экономическую эффективность.

Фиг,1

г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКТИВАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, содержащее камеру с коллиматором, приспособление для вращения деталей, барабан.сменные подставки с гнездами для деталей и привод, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности облучения поверхности деталей заряженными частицами и регу-^ лировки глубины их активации, камера снабжена поворотной крьппкой, на которой закреплено приспособление для вращения деталей^ причем крышка установлена так, что ось вращения проходит через центр облучаемого участка детали и непараллельна осям вращения барабана, деталей и оси пучка заряженных частиц.