Устройство для крепления оптического элемента в камерах высокого давления
Устройство относится к области науки и техники, связанной с измерением и контролем состава,«физических и физико-химических свойств жидкостей и газов в камерах высокого давления с помощью оптических методов. Цель изобретения - повьшение надежности конструкции при использовании оптических элементов больших диаметров и при повьш1енных давлениях. Сущность изобретения заключается в том, что внутренняя торцовая поверхность запорного кольца, поджимающего оптический элемент, выполнена со сферическим кольцевым выступом, а между поверхностям выступа и оптического элемента радиуса R установлена прокладка из антифрикционного эластоме- ; ра, причем радиус кольца выступа г не меньше 0,9 К, а радиус сферической поверхности выступа К не меньше 1/12г, что позволяет повысить прочность оптического элемента примерно на 30%, т.к. исключаются сильные напряжения в месте контакта выступа и оптического элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил. с S (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (11) (Я) 4 F 17 С 13/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM фри, 2
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„и
К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4017457/23-26 (22) 23.01.86 (46) 07.04.88, Вюл. У 13 (72) И.В. Ершов, Н.И. Волков, I0.Â. Комаров, М.И. Нилов и А.П.Федотов (53) 621.59(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 611073, кл. F 17 С 13/02, 1976 °
Авторское свидетельство СССР
У 540105, кл. F 17 С 13/02, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА В КАИЕРАХ ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ (57) Устройство относится к области науки и техники, связанной с измерением и контролем состава, физических и физико-химических свойств жидкостей и газов в камерах высокого давления с помощью оптических методов.
Цель изобретения — повышение надеж= ности конструкции при использовании оптических элементов больших диаметров и при повышенных давлениях. Сущность изобретения заключается в том, что внутреиняя торцовая поверхность запорного кольца, поджимающего оптический элемент, выполнена со сферическим кольцевым выступом, а между поверхностям выступа и оптического элемента радиуса К установлена прокладка из антифрикционного эластомера, причем радиус кольца выступа r не меньше 0,9 К, а радиус сферической поверхности выступа К не меньше
1/12r, что позволяет повысить прочность оптического элемента примерно на ЗОХ, т.к. исключаются сильные напряжения в месте контакта выступа и оптического элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
1386791
Изобретение относится к физическим и физико-химическим исследованиям жидкостей и газов при повышенных
1 давлениях и может быть использовано ! для сосудов, работающих под вакуумом и при высоких давлениях.
Целью изобретения является повышение надежности конструкции смотl рового устройства при повышенных 10 давлениях и использовании оптических элементов больших диаметров.
На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.
Конструкция состоит из корпуса 1, в котором установлены уплотнительные кольца 2, оптический элемент 3 и запорное кольцо 4, поджимающее элемент 3. 1Чежду кольцевым сферическим выступом 5 запорного кольца 4 и 20 торцовой поверхностью оптического ! элемента 3 установлена прокладка б из антифрикционного эластомера, подобная ей прокладка 7 установлена между фасками корпуса 1 и оптическо- 25
r0 элемента 3. Запорное кольцо 4 крепится к корпусу 1 болтами 8, Устройство работает следующим образом.
При сборке устройства для крепления онтического элемента в камерах высокого давления в корпус 1 уста,,навливают прокладку 7, уплотнительные кольца 2 и оптический элемент 3. При этом, благодаря наличию зазора между оптическим элементом 3 и корпусом 1, а также тому, что внутренний диаметр уплотнительных колец 2 равен диаметру цилиндрической поверхности оптического элемента 3, исключается контакт между корпусом 1 H оптическим
40 элементом 3, Установив прокладку б и запорное кольцо 4, равномерно затягивают расположенные по периметру корпуса болты 8 до возникновения контакта между выступом 5 запорного коль- 45 ца 4, прокладкой 6 и оптическим элементом 3. При действии на смотровое устройство повышенного внешнего давления деформация оптического элемента 3 не приводит к возникновению . 50 сильных напряжений в месте контакта выступа 5 запорного кольца 4 и оптического элемента 3.
Применение прокладки 6 вызвано необходимостью уменьшения трения 5 между выступом 5 и поверхностью опти-ческого элемента 3 и исключения концентрации напряжений в оптическом элементе от микронеровностей на поверхности корпуса 1 и сферического выступа 5.
Влияние соотношений размеров выступа 5 и оптического элемента 3 на надежность устройства показано в табп. 1 и 2 (в табл. 1 r = 5,7 см, в табл, 2 К = 5 мм ).
Напряжением „,подсчитано по формуле
3(3+1) r
6 = P
32(1,/2) С .увеличением радиуса кривизны К опорного сферического выступа прочность оптического элемента растет, достигая максимального значения при
К = 5 мм, что соответствует 1/12 ч.
Дальнейшее увеличение радиуса на прочность стекла влияния не оказывает.
Из табл. 2 видно, что прочность оптического элемента при г 0,9К сразу уменьшается.
Предлагаемое устройство для крепления оптического элемента в камерах высокого давления обеспечивает повышение прочности оптического элемента примерно на 30% по сравнению с известными конструкциями. формула и з о б р е т е н н я
1. Устройство для крепления оптического элемента в камерах высокого давления, содержащее корпус, уплотнительные кольца, запорное кольцо,. поджимающее оптический элемент, и прокладки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надеж ности при повышенных давлениях, внутренняя торцовая поверхность запорного кольца имеет сферический кольцевой выступ, при этом х 0,9R и
K б 1/ 12r где r — радиус кольца выступа, R — радиус оптического элемента а К вЂ” радиус сферической поверх— ности выступа
2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено прокладкой из антифрикционного эластомера, размещенного между оптическим элементом и сферическим кольцевым выступом.
1386791.Таблица 1
К; мм
Образец давление
Рмакс > кг/см
295
7,45
320
430
10,8
480
12,1
465
11,7
570
14,4
0,07
630
15,9
6t5
15,5
625
15,8
630
15,9
620
15,65
Таблица 2 макс ) кг/см
5,7
0,95
0,0701
0,069
0,069
631
5,7
0,95
620
5,4
0,9
620
5,4
0,9
0i07
630
4,8
4,8
0,064
0,063
0,8
0,8
564
5,10
4 2
0,057
504
460
0,056
0,051
4,2
3,6
0,7
0,6
472
460
3,6
0,6
0,5
0,052
0,051
3,0
3,0
0,5
470
0,052
Обра- r, см зец
Гидростатическое !
Разрушающее напряжение на образце макс 1 кг/см
Относительное растяжение макс 1 тносительое растяениe ма gс
0,032
0,035
0,048
0 053
0,052
0,057
0,068
0,069
0,071
0,069
1386791
Составитель Г,Ольшанская
Редактор И.Николайчук Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик
Заказ 1482/37 Тираж 448 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4