Установка для испытания на прочность трубчатых образцов при температурном воздействии

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность, Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытания образцов малых диаметров при заполнении их полости агрессивной средой. Образец 17 устанавливают в камере 2, нагревают нагревателем 3 и механически нагружают . Экран 4 выполнен в виде набора концентричных цилиндров. Нагреватель 3 имеет ряд отверстий, соосных оптическим осям источников 6. За счет поворота оптических осей системы измерения деформации их можно сближать как угодно близко и измерять образцы неограниченно малого размера . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823763/28 (22) 07.05..90 (46) 23.12.92. Бюл. М 47 (71) Институт проблем прочности АН УССР (72) В.П.Кращенко (56) Авторское свидетельство СССР

N - 741099, кл. 6 01 N 3/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

% 1453232, кл. 6 01 N 3/18, 1987. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА

ПРОЧНОСТЬТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ

ТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность, Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для изучения свойств материалов при воздействии различных давлений коррозионной среды в широком диапазоне температур.

Известна установка для испытания образцов при одностороннем нагреве, содержащая герметичную камеру, захваты для крепления образца, нагреватель, предназначенный для размещения снаружи образца, средства для оптического измерения деформации образца и подача среды испытания в камеру.

Недостаток известной установки — отсутствие средств, обеспечивающих коррозионно-механические испытания образца и возможности регистрации текущей деформации в различных сечениях его рабочей длины.

„„ Ы„„1783362 А1

Цель изобретения — расширение эксплуата-. ционных возможностей путем обеспечения испытания образцов малых диаметров при заполнении их полости агрессивной средой, Образец 17 устанавливают в камере 2, нагревают нагревателем 3 и механически нагружают. Экран 4 выполнен в виде набора концентричных цилиндров. Нагреватель 3 имеет ряд отверстий, соосных оптическим осям источников 6. 3а счет поворота оптических осей системы измерения деформации их можно сближать как угодно близко и измерять образцы неограниченно малого размера. 4 ил.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности к достигаемому результату является установка для испытания трубчатых образцов на прочность при температурном воздействии, содержащая корпус, размещенные в нем пассивный и активный захваты для образца, связанный с последним йосредством тяги виловозбудитель, нагреватель, установленные коаксиально к нему с возможностью поворота экрана с отверстиями, и обойму с приводом ее осевого перемещения и отверстиями на боковой поверхности и средства создания давления во внутренней полости образца.

Известное техническое решение обеспечивает получение корректных результатов при высокотемпературных испытаниях, например тугоплавких металлических материалов, поскольку создает условия для про1783362

3 веденияиспытанийвинертнойсреде.Одна- оптические оси условно совмещены с плоко она не может быть использована при скостью чертежа; на фиг.3 — размещение односторонних коррозионных испытаниях с системы измерения деформаций относимеханическим нагружением предваритель- тельно нагревателя и экранов; на фиг.4— но облученных образцов-моделей оболочек 5 . функциональная схема устройства измеретрубчатых твэлов. Это обусловлено тем об- ния деформаций. стоятельством, что.для моделирования ра- Установка содержит тягу 1, связанботы оболочек твэлов внутренняя полость ный с ними и рамой силовозбудитель {не образца должна быть заполнена агрессив- показаны), камеру 2, нагреватель 3, экной средой, вызывающей интенсивную кор- 10 ран 4 с отверстиями 5,.систему измерения розию, например, парами йода под деформации в виде источниковая излучения давлением, По этой причине нагреватель не: и светоприемников 7, расположенных .на может быть размещен во внутренней поло- противогйложных сторонах обоймы 8 с отсти:образца. Закрепление нагревателя не- верстиями 9, соосными-с оптическими ося - подвижно относительно камеры и образца 15 ми источников 6. Обойма 8 имеет прйвод йе позволяет регистрировать формоизме- перемещения выполненный в виде устанение его наружной поверхности. Следова- . новленного саосйо с обоймой 8 стакана 10, тельно, установка имеет 6граниченные торец которого предназначен для взаимоэксплуатационные возможности. Кроме то- действия с торцом обоймы. Стакан Ю в дниго; система расположейия датчиков и осве- 20 ще имеет центральное отверстие 11. Втулка тителей с параллельными оптическими 12 охватывает тягу 1 и установлена в отверосями не дает возможность сблизить эти стии 11 стакана 10. На.внешней поверхно оси при проведении измерений образцов сти втулки имеется зубчатая рейка 13; малых диаметров, так как этот размер, в кинематически связанная с приводом t4, пределе, ограничен. максимальным диамет- 25 установленным на стакане 10. Экран 4 вы- „. ромприменяемыхобъективов,осветителей, .полнен в виде набора концентричнйх цивходящих в оптйческие системы. - .-: линдров. На внешнем цилиндре закреплено

Цель изобретения —. расширение экс- зубчатое колесо 15, кинематически свяэанплуатационных возможностей путем обес- ное с приводом 16, установлейным на обойпечейия испытаний образцов малых 30 ме 8. Образец 17 установлен в камере 2 диаметров при заполнении их полости ar- между. захватами 18 и 19. Нагреватель 3 рессивной средой,; крепится на обойме 8 с помощью двух охпоставленная цель достигается тем, что ла>кдаемых токовводов 20 с использованив известной установке для испытания на: емизолирующегоэлемента21.Нагреватель прочность трубчатых образцов при темпе- 35 3 установлен соосно образцу 17 и оси тяг 1 ратурном воздействии, содержащей кор- и имеет ряд отверстий, соосных оптическим пус,.размещенные в нем пассивный и осям источников 6. Светаприемники 7 s активный захваты для образца, связанный с свою очередь содержат обьектив 22, собст-. ним посредством тяги силовозбудитель, на- венно.фотоприемник 23 и устройствоуправгреватель,. установленные коаксиально по- 40 ления 24. следнемус возможностью поворота экранз Установка предназначена для испытас отверстиями, и обойму с приводом ее oce- wa участков оболочек трубчатых твэлов дивого перемещения и отверстиями на боко- аметром около 6 мм. вой поверхности, и средства давления во Установка работает следующим обравнутренней полости образца, согласно изо- 45 зом. Испытуемый образец 17 крепится к забретению; нагреватель установлен между хватам 18 и 19. Перед началом испытаний экраном и образцом, жестко закреплен на вакуумируют внутреннюю полость образца обойме, а на его боковой поверхности вы- 17 и камеру 2. Затем полость образца 17 полнены отверстия; соосные отверстиям заполняют агрессивной средой, например,. обоймы, а каждый датчик деформации и со- 50 парами йода (от парогенератора, который ответствующий ему осветитель расположе- не показан). Включают нагреватель 3 и не и ы кососимметрично относительно оси гревают образец 17 до заданной температуобой мы. ры. При этом с вычислительного комплекса

За счет поворота оптических осей в па- управления установкой задается программа раллельныхплоскостяхэтиоси можносбли- 55 автоматического измерения деформации в жать как угодно блйзко и, следовательно, заданных точках поверхности образца 17. проаЩйть измерения при использовании Перемещают обойму 8 вокруг оси камеры 2 образцов неограниченно малого размера. и совмещают плоскость Z-Z перпендикулярНа фиг.1 показан разрез испытательной но оси обоймы 8, в которой расстояние межкамеры;.нафиг,2 — разрезА-Анафиг.1, где ду пересекающимися оптическими осями

5 1783362 6

Х-Х и Y-У(см.фиг.3 и 4) системы иэмерения По сравнению с прототипом, предлагадеформаций минимаг но, с плоскостью изу- . емое решение позволяет существенно расчаемого сечения рабочей части, образца 17. ширить эксплуатационные возможности

Затем включают привод 16, который пава- установки при односторонних корроэионротом зубчатого колеса 15 совмещает оси 5 ных испытаниях и механическом нагружеотверстий 5 экрана 4 и обоймы 8 с нагрева- нии трубчатых обаазцав из предварительно телем 3. Если испытания проводятся при: облученных материалов-моделей участков отсутствии свечения образца 17, включают- оболочек трубчатых твэлов, Предлагаемое ся источники 6 излучения и иэображение техническое решение дает возможность края образца 17 проецируется на фотопри- 10 изучать также формоизменение и сплашноемники 7, представляющие собой фоточув- го образца, когда установка нагревателя ствительные.приборы с зарядовой связью:. внутрй образца практически невозможна. (ФПЗС). . - . :::.: Кроме того, поворот оптических осей дает

Граница между освещаемой частью we- возможность вообще не ограничивать миек ФПЗС и тенью от образца 17 является 15 нимальный диаметр исследуемого образца. изображением контура боковой поверхна- Формула изобретения сти, Сигналы с выхода фотоприемников 7 Установка для испытания на прочность поступают в запоминающее устройство си- трубчатых образцов при температурном стемыуправления(непаказано). Еслиобра- воздействии, содержащая корпус, раэме° зец 17 нагрет до температуры, достаточной 20 щенные в нем пассивный и активный захвадля его освещения, на ФПЗС проецируется ты для образца, связанный с последним

- изображение края этого образца.. посредствам тяги силовоэбудитель, нагреПосла завершения экспонирования . ватель. установленный коаксиально послед.включают привод 16 в обратную сторону. нему экран с отверстиями и обойму с

При этом зубчатое колесо 15 с экранам 4 25 приводом ее осевого перемещения и отверповорачиваются и радиационное излучение стиями на боковой поверхности, и средства нагретого образца 17 не попадает на источ- создания давления во внутренней полости ник 6 и фотоприемник 7. образца, отличающаяся тем, что, с

Перемещая обойму 8 с нагревателем 3 цель@ расширения эксплуатационных возка другие направления этого сечения, про- 30 мажностей путем обеспечения испытания водятпоследующие замеры.. ". образцовмалыхдиаметровприэапалнении

Перемещая стакан 10 относительно их полости агрессивной средой, нагревавтулки 12, проводят подобные измерения в тельустановленмеждуэкраномиабразцом, других сечениях рабочей части образца 17, жестко закреплен на обойме, à íà его бокоПо заданной программе образец 17 на- 35 вай поверхности выполнены отверстия, со:гружают осевой силой и внутренним давле- асные отверстиям обоймы, а каждый датчик нием с агрессивной средой и после деформации и соответствующий ему освесоответСтвующей выдержки снрва прова- . титель расположены косасимметрична отдят обмер образца 17, . носительно аси обоймы, 1783362

1783362

А-А

1783362

ЭВМ

Составитель В. Кращенко

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л, Ливринц

Редактор И. Козлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4509 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС(.l

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5