Устройство для внутриреакторных механических испытаний

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 G 21 С 19/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3x>h zdx ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3570093/18-25 (22) 31.03.83 (46) 07.11.88. Бюл. У 41 (71) Московский инженерно-физический институт (72) Н.А. Евстюхин, К.Л. Писаренко и С.Н. Тарасов (53) 621.039.55.(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 818351, кл. G 21 С 19/20, 1980.

Сб, Методы и средства исследования материалов и конструкций в радиационных полях. N., Энергоиздат, с.65, 1982. (54 )(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИРЕАКТОРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ, содержащее установленные соосно загрузочную штангу с закрепленным на ней стержнем и первичный преобразователь линейных перемещений, расположенный внутри загрузочной штанги, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и радиа„„SU„, 1099765 А ционной 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 иэ соотношений где Лх — величина перемещения стакана в вертикальной плоскости, высота образца, 1 — расстояние от края стакана до оси вращения, D — внешний диаметр стакана.

Изобретение еo THoc HTc Я к обл;1с ти ядерной техники, а точнее к ус.;-ройст-вам для внутриреакторных исследованж физико-механических свойс гн матер.--алов, Известно устройст о для внутрир=-акторных механических испытаний, содержащее загс»тзочную штангу с захватом, Изнестное Ус ТРойст1зо имеет тот неДоста-, и ток, что оно не содержит первичного преобразователя линейных перемещений, необходимога„ напримеа при испытаниях на ползучесть, релаксацию напряжении и активное деформиронание. Поэтому возникает необходимость дополнительно оборудовать испытательные камеры дат.чиками линейных перемещений,, что усложняет конструкцию устанонки, снижает ее надежность и точность изме-* рений. Кроме того, при за1чене образца в известном устройстве не преду-смотрено его ориентации о тносительно загрузочной машины, что затрудняе =дистанционную перегрузку устройсTíà з% и снижает радиационную безопасность

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для внутриреакторных механических испытаний.„ содержащее устанон- 3 ленные соoñ.но загрузочную штангу закрепленным на ней стержнем и первичный преобразователь линейных перемещений» распаложенчый внутри загрузочной штанги, В известном устройстве исслецуемый образец помещается в глухое осевое отверстие стержня, закрывается вкладышем,. котсрый зат-":-: штифтуется, Лля замены образца приходится удалять штифт и извлекать vз 4-": отнерстия вкладыш выест= с образцом, а затем повторять действия в обраTной последовательности, что делас . операцию по замене облу-:енного образ-ца длительной и сложнои.„ а следова-тельно, неудовлетворительной с точк=.-:-. зрения техники радиационной безо .:.-ности. Кроме того, в устройс..ве не-. предусмотрено обеспечения сооснсстн образца с нагружающими пуансонам-;. и не исключено трение вклацыша и 315 разца о боковые стенки отверстия,, что снижает точность измерений при механических испьп аниях.

»»»3

Целью изобретения является .по:зышение тачности измерений и радиационной безопасности путем сокращения вр-мени и упрощения перегрузки образцов.

Э-;о до1 тигается тем, что в известном устройстве, содержащем установленные соосна загрузочную штангу с закрепленным на ней стержнем и первичный преобразователь линейных перемещений, расположенный внутри за-.рузсчной штанги, на конце стержня установленО с вОзможностью вертикального перемещения нокруг оси, перпендикулярной напранлению вертикального перемещения, приспособление для размещения образца, выполненное в виде стакана, снабженного фиксатором no-:.oæÿI1èÿ,, причем диаметр дна стакана ранен диаметру образца, а величина перемещения стакана в ьертикальной полости выбрана из соотношений 2 D 2 дx h. ": дх » y 1 +(-) — 1

1 где дх — величина перемещения стакана в вертикальной плоскости, h — высота образца, 1 - расстояние ат края стакана до оси вращения, D — внешний диаметр стакана.

При «за:.-рузке установки образец помещает н стакан и с помощью загрузочной штанги и фигурного замка доставляют в испытательную камеру и фиксируют в ней. При загружении, посв:ольку диаметр дна стакана ранен диаметру образца, а положение стакана при всзвратно-г1оступательном движении, фиксировано относительно оси стержня, образец устананливаeòñÿ сооснс с первичным преобразователем линейных перемещений и со стержнем, т.,e. c нагружающими пуансонами, чем и достигается повышение точности измерений, 1."роме того., при деформировании образец остается неподвижным относительно стакана что исключает трение его боконой поверхности с степки стакана и также понышает точ— ность измерений. После проведения ра,циациэнных исзbIтанHH -»стройство из-лекаетс:» и:--,: установки и помещается з загрузоч:н.ую машину для =,àìåêû образца. Поскольку стакан имеет фиксатор для установки его в заданное положение и его положение при возвратно-поступательном днижении фик.-.Ировано, тон он просто и быстро занимает в загрузочной машине поло »ение, необходимое для замены образ«1а. Так как с1-акан имеет ось враще:1ия,, то выгрузка образца производит1099765 ся путем поворота стакана вокруг оси, причем необходимый угол пововорота обеспечивается соответствующими геометрическими размерами устройства, а именно

Ох7 1+() — 1

2 где Ll x — величина перемещения стакана в вертикальной плоскости;

1 — расстояние от края стакана до оси вращения;

0 — внешний диаметр стакана.

Условия 8 х h, где h — высота образца, обеспечивает простоту загрузки очередного образца в устройство.

Таким образом, простота, быстрота и точность установки устройства в за- 20 грузочной машине и выгрузки-загрузки образцов существенным образом снижает время и упрощает перегрузку . устройства и тем самым повышает ради ационную безопасность. . 25

Выполнение стакана с направляющими возвратно-поступательного движения, входящими в пазы на боковой поверхности стержня, обеспечивает фиксацию положения стакана при его возвратнопоступательном движении, параллельном оси стержня.

Выполнение направляющих с ограничителями возвратно-поступательного движения обеспечивает необходимую фиксацию положения стакана в загрузоч35 ной машине и его оптимальный ход.

Выполнение оси вращения стакана в виде двух полуосей позволяет расположить ее максимально высоко по 4р отношению к центру тяжести стакана и тем самым повысить надежность работы устройства и уменьшить его габаритные размеры.

Выполнение фиксатора стакана в 45 виде паза обеспечивает простоту и надежность фиксации положения стакана в загрузочной машине и достаточно технологично.

На фиг. I изображено устройство для внутриреакторных механических испытаний, общий вид, на фиг ° 2— то же, вид сбоку.

Образец 1 устанавливается в стакан 2, имеющий полуоси вращения Э, продольный паз 4, направляющие 5 с ограничителями 6 и 7, входящими в пазы 8, на боковой поверхности стержня 9 закрепленного в фигурном замке 10, который прикреплен к загрузочной штанге 11, содержащей первичный преобразователь линейных перемещений 12.

Устройство для внутриреакторных механических испытаний работает следующим образом. При загрузке внутриреакторной установки устройство с помощью штанги ll и фигурного замка

10 фиксируют в испытательной камере установки. При нагружении стакан 2 с находящимся в нем образцом 1 перемещается на направляющих 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 облученным образцом 1 помещается в загрузочную машину, где положение стакана 2 относительно органов машины фиксируется пазом 4, направляющими 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.

1П997б (з .д

Д

®/Я )

Редактор Н. Сильнягина : ехред 1 1 .11орге -гтa" Ко1зректор Э. Лончакова

Заказ 5572

Тираж 39) Подписное

БПК1ПИ Госуда эственного комите га СГСР по делам изобретений и открытий

1! 303 э, Москва !V. 3 .. Раухиск-,я наб., д, Производственно-полиграфическое rip едпрпятие, г., Ужг ород, ул. 1. рое к тна я,,