Устройство для испытаний образцов на разрыв в ядерном реакторе Советский патент 1982 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний образцов на разрыв в ядерном реакторе. Известна установка для испытаний образцов на разрыв в ядерном реакторе, срдержащая активный и пассивный захваты для крепления образца, связа ные с ними активную и пассивную тяги, два двигателя, шариковинтовой механизм, винт- которого связан с активной тягой и одним из двигателей а гайка выполнена в виде среднего кольца двойного упорного подшипника и связана с пассивной тягой fl. Наиболее близкой к предлагаемой является установка для испытаний образцов на разрыв в ядерном реакторе, содержащая корпус в виде вертикально установленного стакана, размещенное над ним нагружающее устройство, полую тягу, связанную с ним и размещен ную в стакане, пассивный и активный захваты и систему измерения усилий и деформаций ., Общий недостаток установок низкая точность испытаний, обусловленная возможными перекосами образца в захватах в процессе его установки и нагружения. Цель изобретения - повы1чение точности испытаний. Указанная цель достигается тем, что в установке, содержащей корпус в виде вертикально установленного стакана, размещенное над ним нагружающее устройство, полую тягу, связанную с ним и размещенную в стакане, пассивный и активный захваты и систему измерений усилий и деформаций, на нижнем торце тяги выполнен кольцевой бурт, а в дне стакана резьбовое отверстие, активный захват выполнен в виде установленного в полой тяге с возможностью упора в бурт тяги поршня с полым цилиндрическим выступом, предназначенным для крепления образца, пассивный захват выполнен в виде стержня, уста новленного одним концом по скользящей посадке в полости выступа активного захвата и имеющего резьбу на другом крнце для взаимодействия с резьбовым отверстием стакана, и шестерни, установленной на стержне в его средней части, а установка снабжена зубчатым колесом, установленным в стакане с возможностью W взаимодействия с шестерней, приводом его вращения и приспособлением для фиксации стержня относительно цилинд рического выступа. Кроме того, в цилиндрическом выс тупе и стержне выполнены сквозные по перечные отверстия, а приспособление для фиксации выполнено в виде подпружиненного штифта, устанавливаемого в этих отверстиях, и охватывающей цилиндрический выступ обоймы с . отверстием под штифт, установленной с возможностью поворота вокруг своей оси. На чертеже изображена схематично установка. Установка содержит корпус, выполненный в виде вертикально установленного стакана 1, в дне которого выполнено несквозное резьбовое отверс тие 2.Нагружающее устройство 3,размещенное над стаканом 1, связано с полой тягой ,установленной в полом стакане I,на нижнем торце которой выполнен внутренний кольцевой бурт 5.Активный захват выполнен в виде установленного в полой тяге i с возможностью упора в кольцевой бу0т 5 поршня 6 с полым цилиндрическим выступом 7,имеющим про8на его торце,а также 3 для крепления испытуемого образца 10.Пассивный захват выполнен в виде цилиндрического стержня 11, установленно.го одним концом, например, верхним, по скользящей посадке в полости А цилиндрического выступа 7 активного захвата и имеющего резьбу 12 на другом конце для взаимодействия с резьбовым отверстием 2, выполненным в виде стакан 1,и шеетерни 13, установленной на стержне I1в его средней части. На верхнем конце стержня 11 установлен палец И для крепления испытуемого образца 10. Зубчатое колесо 15, установленное с возможностью вращения в ст кане 1 на кронштейне 16, кинематически связано с приводом ( не показан через шестерни 17-19 и червяк 20. На кронштейне 16 закреплен упор 21, а на противоположной стенке стакана 1 установлен концевой выключатель 22. В цилиндрическом выступе 7 и стержне 11 выполнены сквозные поперечные отверстия 23 и 24, в которых установлены штифт 25 и пружина 26, а на цилиндрический выступ 7 надета с возможностью вращения обойма 2 имеющая отверстие (не показано) в стенке и выступ 28 на наружной поверхности. На полой тяге k установлены датчики (не показаны) системы измерения усилий и деформаций образца 10. Установка работает следуюи4им образом. Перед началом испытаний образец . 10с помощью пальцев 9 и 14 закрепляют в цилиндрическом выступе 7 активного захвата и на верхнем конце цилиндрического стержня 11. Вставляют пружину 26 и- штифт 25 в сквозные поперечные отверстия 23 и 24 в цилиндрическом выступе 7 и стержне 11, после чего поворачивают обойму 27 на определенный угол, в результате чего штифт 25 удерживается в поперечных отверстиях 23 и 24 стенкой обоймы 27, фиксируя цилиндрический стержень 11 относительно цилиндрического выступа 7. Собранные таким образом активный и пассивный захваты с закрепленными в них испытуемым образцом 10 помещают в полость пассивной тяги 4, создают в ней избыточное давление, активный и пассивный захваты опускаются вниз, при этом стержень 11 упирается своим нижним концом с резьбой 12 в резьбовое отверстие 2 стакана 1, который установлен в ядерном реакторе (не показан) , а шестерня 13 входит в зацепление с зубчатым колесом 15. Включают привод вращения зубчатого колеса 15, которое, взаимодействуя с шестерней 13, ввинчивает стержень 11в резьбовое отверстие 2. При вворачивании стержня 11 на определенную глубину выступ 28 обоймы 27 упирается в упор 21 кронштейна 16, в результате чего обойма 27 перестает вращаться, .а штифт 25 с захватами про- . должает вращение до тех пор, пока его конец не окажется напротив отверстия в обойме 27, после чего пружина 2б выталкивает штифт 25 из по5перечных отверстий 23 и .k и он упи рается в концевой выключатель 22, который отключает привод вращения зубчатого колеса 15. После вывода реактора на заданный режим и достижения образцом 10 заданной температуры включают нагружающее устройство 3 поднимающее вверх активную тягу , которая, упираясь внутренним кольцевым буртом 5 в поршень 6, передает растягивающую нагрузку на образец 10. В процессе испытаний штифт 25 свободно перемещается в продольной прорези 8, имеющей длину, заведомо большую возможной деформации испытуемого образца 10, и не препятствует его растяжению. После разрушения образца 10 включаю привод вращения зубчатого колеса 15, которое, вращаясь в обратную сторону, вывинчивает стержень 11 из резьбового отверстия 2. Создают в стакане 1 избыточное давление и пор шень 6 перемещается вверх по полой тяге k, поднимая с собой стержень 11, удерживаемый на кольцевом выступе 7 штифтом 25, находящимся одним концом в отверстии обоймы 27 и упирающимся другим концом в стенку продольной прорези 8, Лосле извлечения испытанного образца из акти ного захвата и цилиндрического стер ня 11 в них закрепляют следуюеций об разец и проводят его испытание аналогичным образом. Предлагаемая установка позволяет повысить точность испытаний за счет исключения возможных перекосов испытуемого образца в захватах в процессе его установки и нагружения. Формула изобретения 1. Установка для испытаний образцов на разрыв в ядерном реакторе, содержащая корпус в виде вертикально установленного стакана. 0 размещенное над ним нагружающее устройство, полую тягу, связанную с ним и размещенную в стакане, пассивный и активный захваты и систему измерения усилий и деформаций, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний, на нижнем торце тяги выполнен кольцевой бурт, а в дне стакана - резьбовое отверстие, активный захват выполнен в виде установленного в. полой тяге -с возможностью упора в бурт тяги поршня с полым цилиндрическим выступом, предназначенным для крепления образца, пассивный захват выполнен в виде стержня, установленного одним концом по скользящей посадке в полости выступа активного захвата и имею1цего резьбу на другом конце для взаимодействия с резьбовым отверстием стакана, и шестерни, установленной на стержне в его средней части, а установка снабжена зубчатым колесом, установленным в стакане с возможностью взаимодействия с шестерней, приводом его врасцения и приспособлением, для фиксации стержня относительно цилиндрического выступа. 2, Установка по п.1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что, в цилиндрическом выступе и стержне выполнены сквозные поперечные отверстия, а приспособление для фиксации выполнено в виде подпружиненного штифта, устанавливаемого в этих отверстиях, и охватывающей цилиндрический выступ обоймы с отверстием под штифт, установленной с возможностью поворота вокруг своей оси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССН по заявке Г, 26 47227/25-28, кл. G 01 N 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2951)50 /25-28, кл. G 01 N 3/18, 1.980 (прототип).