Устройство для загрузки образцов при внутриреакторных испытаниях Советский патент 1988 года по МПК G21C19/20 

00

X)

&9

сд

Устройство относится к загрузочной технике и применяется для загрузки и выгрузки испытываемых образцов из установок при внутриреакторных исследованиях физико-механических свойств материалов.

Известное устройство для извлечения предметов из горячих камер, содержащее проходку и шток,, на котором

укреплены защитные пробки. Это устройство предполагает наличие дополнит тельного приспособления для доставки предметов в разъейньй стакан, что усложняет конструкцию устройства и приводит к увеличению габаритных размеров горячей камеры. Кроме того, данное устройство не предусматривает ориентацию образцов в пространстве, что является необходимым при проведении целого ряда работ по исследованию физико-механических свойств материалов, например, при испытаниях на ползучесть и релаксацию направлений при сжатии.

Известно устройство для загрузки образцов при внутриреакторных испытаниях, содержащее шток, на котором укреплены пробки и рабочий участок.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность и высокий расход конструкционного материала так как устройство исключает, возможность разогрева образца прямым пропусканием через него электрического ток и требует наличия внешнего нагревателя, который не обеспечивает достаточную длительность эксперимента и надежность устройства при исследовании свойств тугоплавских материалов при уровне температур, близких к температзфе плавления. Кроме того, устройство остается в загрузочной шахте и подвергается облучению, а это приводит к тому, что при перегрузке камеры часть штока вместе с рабочим участком удаляется из установки и заменяется новыми, т.е. для каждого исследуемого образца необходимо изготовлять сво рабочий участок и съемную часть штока что приводит к большому расходу конструкционного материала.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и экономи конструкционного материала.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем шток, на котором укреплены защитные пробки и рабочий участок, рабочий участок выполнен в виде держателя, на котором установлен стакан с наклонными стенками, а также тем, что диаметр дна стакана равен диаметр образца, а угол наклона стенок выбран из условия неопрокидывания образца, а также тем, что угол наклона выбран из соотношения 90° oi : 90+arctgd/h, где ot- угол наклона стенок к дну стакана, а d и h -соответственно диаметр и высота образца. Таким образом, при загрузке камеры исследуемый образец помещается в стакан, установленный на держателе, и с помощью штока , по загрузочной шахте доставляется в камеру. Затем, путем вращения штока стакан с образцом помещаются между пуансонами и зажимается. Загрузочное устройство целиком извлекается из установки, а загрузочная шахта заглушается. Поскольку угол наклона стенок стакана выбран из условия неопрокидывания образца, то после . транспортировки образец всегда займет в стакане вертикальное положение, не касаясь боковой поверхности его стенок, что обеспечивает возможность разогрева образца прямым пропусканием тока. Так как загрузочное устройство целиком извлекается из установки и не облучается, то оно может быть мгновенно использовано для загрузки образцов без замены каких-либо его элементов, что обеспечивает экономию конструкционных ма териалов. Кроме того, экономию материала дает то, что на высвечивание вместе с образцом направляется только ориентирующий стакан, размеры которого гораздо меньше рабочего участка прототипа.

На фиг. t изображен обшзий вид устройства для загрузки камеры, предназначенной для испытания на ползучесть при сжатии; на фиг. 2 - сечение по А-А. Образец 1 помещен в стакан 2, установленный на держателе 3, закрепленно на штоке4 (стакан 2 и держатель 4 образуют рабочий участок) с зат гтнымк пробками 5. Дагружение образца и подвод к нему электрического тока осуще ствляется с помощью пуансонов 6 и 7 и шин 8. Загрузка камеры 9 осуществляется по загрузочной шахте 10.

Устройство работает следующим образом.

При загрузке держатель 3 с образ цом 1 j находяш мся в ориентирующем стакане 2, проходит в отверстие в верхней крьшке камеры 9. Пробки 5 служат для направления движения и ограничения хода штока 4, обеспечивая его соосности в загрузочной шахте 10, а также для защиты от излучения во время перегрузки камеры. Вращением штока 4 вокруг его оси стакан 2 с образцом 1 помещаются меж ду активнь1М 6 и пассивным 7 пуансоном и зажимаются. После чего щток 4 с защитными пробками 5 и держателем 3 извлекаются из установки. Электрический ток к образцу 1 подводится по пуансонам 6 и 7 с помощью шин 8, После испытаний образец вместе со стаканом с помощью загрузочного устройства извлекается из установки и направляется на высвечивание. Таким образом, данное загрузочное устройство позволяет осуществлять загрузку и разгрузку испытательной 8 1 .4 камеры, причем исследуемый образец ориентируется таким образом, что обеспечивается прямое прохождение через него электрического тока. Кроме то- го, после испытаний удаляется только ориентирующий стакан вместе с образцом, а все загрузочное устройство без изменений и замены элементов может использоваться для многократных перегрузок, что приводит к существенной экономии конструкционных материалов. Следует также отметить, что простота конструкции обеспечивает надежность ее работы в экстремальных условиях: высокие температуры и уровни напряжений, наличие ионизирующих излучений и т.д. Кроме того, в случав разрушения образца его осколки полностью извлекаются из камеры, что является особенно важным при исследовании делящихся материалов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ОБРАЗЦОВ ПРИ ВНУТРИРЕАКТОРНЫХ ИСПЫТАНИЯХ^ содержащее шток, на котором укреплены пробки и рабочий участок, отличающееся тем, что.с целью повьппения надежности устройства и экономии конструкционного материала, рабочий участок выполнен в виде держателя, на котором установлен стакан с наклонными стенками, в который установлен образец,2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр дна стакана равен диаметру испытываемого образца, а угол наклона стенок выбран из условия неопрокидывания образца.3.Устройство по п. 2, о т л и - чающееся тем, что угол наклона выбран из соотношения 90° < Ы < ЭО'-н+ arctgd/h, где об - угол наклона стен-S ки к основанию стакана; d - диаметр образца; h - высота образца.<Л