Устройство для испытания образцов на ползучесть в труднодоступных условиях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з 0 01 й 3/08, 3/ ЕНИ К АВТО ных в паре с ройства является низвремени, обусловленосом долговечности образцов,стройство для измерезца в процессе растяупоры установленные сации,ампулы внутрижения определенного задается операторомс Недостатком уст кая точность отсчета ная большим раэбр материала эталонныхИзвестно также у ния деформации абра жения, включающее с возможностью фик гильзы, Время дости я определения х испытаниях вах ядерных реные и исследудеформации от еренным эначех образцов при ни разрушения уровня деформ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЧУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Тольяттинский политехнический институт и Свердловский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники(56) Авторское свидетельство СССР М 1368158, кл, 6 01 В 5/30, 1983,Авторское свидетельство СССР М 1387591, кл. 6 01 В 5/30, 1987.Авторское свидетельство СССР В 1402056, кл. 6 01 В 3/04, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ В ТРУДНОДОСТУПНЫХХ УСЛОВИЯХ(57) Изобретение относится к.испытательной технике, а именно к устройствам для внутри- реакторных исследований конструкционныхматериалов, Целью изобретения является поИзобретение относится к испытательной, технике, в частности к способам и устройствам для внутриреакторных исследований конструкционных материалов. Известно устройство дл деформации при длительны неинструментованных канал акторов, содержащее эталон емые образцы. Зависимость времени определяют по изм ниям удлинения исследуемь известных моментах време 1737319 А 1 вышение достоверности и точности испытаний на ползучесть за счетфувеличения количества образцов, испытываемых в идентичных условиях, и дискретного задания продолжительности нагружения каждого образца, Устройство содержит ампулу, размещенную внутри нее пространственную раму с коромыслами и двумя парами плеч, расположенный по,оси симметрии ампулы шток с жесткими и качающимися упорами, тол катели и блоки с образцами. Через заданные промежутки времени перемещают ампулу вверх, а затем вниз на величину 1, при этом шток перемещается вверх на один из жестких упоров и,воздействует на соответствующий толкатель, сдвигая его по направляющей и сбрасывая соответствующий активный захват с коромысла. Соответствующий блок образцов раэгружается, не изменяя условия испытания остальных блоков. После извлечения ампулы из реактора производят замеры деформации полэучести образцов в блоках с учетом продолжительности из нагружения в данном блоке. 2 ил,эталонных образцов, закреписследуемыми образцами.путем использования средств системы малой аварийной защиты,Недостатком устройства является его низкая точность, обусловленная тем, что 5 оно предназначено для периодической подачи шариков отсчета времени и нуждается в шариках двух видов; одинакового диаметра для отсчета времени и диаметров, различа-, ющихся на постоянную величину, - для из мерения деформации.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для неинструментованного испытания на ползучесть, содержащее 15ампулу с крышкой и размещенную внутринее раму в виде пространственной конструкции, Рама оснащена двумя парами расположенных в параллельных плоскостяхплеч. Продольные оси пар перпендикулярны одна к другой и оси симметрии ампулы,В параллельных плоскостях расположеныдва коромысла, продольные оси которыхтакже перпендикулярны оси симметрии ампулы и одна к другой. Одно коромысло посредством тяги установлено на крышкеампулы, а другое соединено с грузом. Накаждом конце коромысла закреплен активньй захват, Четыре блока захватов установлены параллельно оси симметрии ампульь 30Каждый блок посредством другого активного захвата связан с соответствующим плечом рамы, Параллельно каждому блоку сзазором относительно активного захватаустановлены стержни. 35Недостатком устройства является низкая точность результатов испытания.С целью повышения точности результатов за счет дискретного задания продолжительности нагружения групп образцов в 40блоках и увеличения достоверности испытаний путем увеличения количества образцов,испытываемых в идентичнь 1 х условиях, устройство снабжено штоком, установленнымс возможностью перемещения вдоль оси 45ампулы по направляющим, На штоке расположены качающиеся упоры, взаимодействующие с направляющими, и жесткие упоры,взаимодействующие с толкателями. Количество толкателей соответствует количеству 50активных захватов, Блоки захватов содержат четыре штыря, жестко закрепленных насоответствующих стержнях. Каждое коромысло выполнено со сквозным отверстием,охватывающим шток и жесткие упоры, а 55каждый из толкателей установлен параллельно продольной оси соответствующегокоромысла или плеча рамы с возможностьюперемещения вдоль нее и взаимодействияс соответствующим жестким упором,На фиг, 1 схематически изображено устройство; на фиг. 2 - график изменения деформации образцов.Устройство содержит ампулу 1 с крышкой, помещенную в гильзу 2 вертикального канала ядерного реактора. Внутри ампулы, концентрично ее оси симметрии, размещена рама 3, выполненная в виде пространственной конструкции, Рама оснащена двумя парами плеч а, расположенных в параллельных плоскостях. Продольные оси этих пар плеч перпендикулярны одна к другой и оси симметрии ампулы 1, В параллельных плоскостях расположены два коромысла, верхнее 4 и нижнее 5, продольные оси которых также перпендикулярны оси симметрии ампулы и одна к другой. На каждом конце коромысел 4 и 5 закреплены четыре активных захвата 6. Верхнее коромысло 4 посредством шарниров б верхней тяги 7 закреплено на крышке ампулы 1, а нижнее коромысло 5 посредством нижней тяги 8 шарнирно соединено с грузом Р,Четыре блока захватов- И установлены параллельно оси симметрии ампулы 1, Каждый блок посредством другого активного захвата 6 связан с соответствующим плечом а рамы 3, Для блоковизто верхние плечи, для блокови Ч - нижние. Параллельно блокам захватов с зазором Л между соответствующим плечом а рамы 3 и верхним 4 или нижним 5 коромыслами установлены стержни 9. На чертеже соединения активных захватов 6 и стержней 9 с нижним плечом а рамы 3 блока Ч, а также с нижним коромыслом 5 блокане показаны. На каждом стержне 9 закреплен штырь в, свободный конец которого помещен в отверстие расположенное посредине гирлянды 10. Каждая гирлянда 10 содержит две группы последовательно соединенных образцов, На чертеже показаны группы, каждая из которых состоит из четырех образцов с различными сечениями, обеспечивающими заданные уровни напряжения. Каждый образец нагружен одинаковой нагрузкой Р/2, Общее количество образцов назначают кратными восьми, т.е, 32; 48; 56 и т.д.Устройство снабжено штоком 11, установленным с возможностью перемещения вдоль оси ампулы 1 в нижней 12 и верхней 13 направляющих. Нижняя направляющая 12 выполнена в виде очка, которое посредством кольца 14 шарнирно соединено с распорным стержнем 15, выполненным из материала с резко уменьшающимся при температуре активной зоны пределом проч- кости. Распорный стержень 15 оснащен двумя пружинами 16 сжатия, Внешние концы распорного стержня 15 помещен,ы в окна1737319 В результате восьми возвратно-посту-, 10 пательных движений с шагом через интервалы времени Лт разгружают все группы 20 25 30 35 материала с резко уменьшающимся при 40 у известных устройств,температуре активной зоны пределом прочности, под действием пружин 16 разрушается и опорц 17, прижимаясь к внутренней поверхности гильзы 2, фиксируют ампулу 1 в определенном положении,Через заданные интервалы времени с помощью средств малой аварийной защиты ампулу 1 перемещают вверх на расстояние Ь 1, равное ширине окна г стенки ампулы, а затем вниз на это же расстояние. При пере мещении ампулы 1 вверх один иэ качающихся упоров 18 нижним срезом упирается в верхний торец нижнего направляющего очка 12. При этом шток 11 перемещается вверх на один из жестких упоров 19 и, воздействуя на внутренний конец толкателя 20, сдвигаетего по направляющим 21 к периферии. Внешний конец толкателя 20 сбрасывает соответствующий активный захват 6. На Формула изобретения 45 55 г стенки ампулы шириной Л 1 и оснащены упорами 17, расположенными между внешней поверхностью ампулы 1 и внутренней поверхностью гильзы 2,Шток 11 в своей верхней части оснащен качающимися упорами 18, установленными с возможностью прохода через нижнее 12 и верхнее 13 направляющее очко в одну сторону, На нижней части штока 11 закреплены 8 жестких упоров 19, которые расположены с возможностью взаимодействия с толкателями 20, установленными в направляющих 21, параллельных соответствующим верхнему 4 и нижнему 5 коромыслам или плеч а рамы 3,Внешние концы толкателей 20 контактируют с активными захватами б с возможностью сброса их с соответствующих коромысел или плеч а рамы 3.Устройство работает следующим образом.Ампулу 1 помещают в гильзу 2 вертикального канала ядерного реактора. Груз Р, приложенный к нижней тяге 8, через шарниры б воздействует на нижнее коромысло 5 и установленные на нем активные захваты 6, и нагружает гирлянды 10 блокови , Нагрузка, равная Р/2 на каждый образец, . через верхние активные захваты 6 передается на верхние плечи а рамы 3. При этом нижние плечи а рамы 3 перемещаются вниз и через нижние активные захваты 6 нагружают гирлянды 10 блокови Ч. Верхние активные захваты б этих гирляндустановлены на верхнем коромысле 4 и через шарниры б верхней тяги 7 соединены с крышкой ампулы 1. В результате разогрева теплоносителяраспорный стержень 15, выполненный из чертеже показан сброшенным с верхнего плеча а рамы 3 верхний активный захват бблока 1. Верхняя группа образцов соответствующей гирлянды 10 при этом разгружается. Нагружение нижней группы образцовпродолжается, так как сохранность силовойцепи обеспечивается стержнем 9 при выбранном соответствующем зазореА образцов, Обработку результатов испытания производят после извлечения ампулы из реактора на основании измерения деформаций образцов.На фиг. 2 для фиксированных значений времени испытаний через интервалы Ьтотложены величины деформации образцов. имеющих заданные, например четыре, уровни напряжения.Применение предлагаемого устройства позволяет производить испытания конструкционных материалов неинструментованным методом без вывода коммуникаций в труднодоступных условиях, например, в активной зоне высокоинтенсивного ядерного реактора или в условиях весьма агрессивных сред и высоких температур.В отличие от известных предлагаемое устройство имеет высокую точность отсчета времени, определяемую точностью работы оператора по выполнению восьми движений за время кампании, например, в 100 сут, При этом точность отсчета времени не зависит от рассеивания долговечности эталонных образцов.Надежность в работе устройства вследствие его простоты значительно выше, чем Устройство для испытания образцов на полэучесть в труднодоступных условиях, содержащее ампулу с крышкой, размещенные внутри ампулы раму в виде пространственной конструкции с двумя парами расположенных а параллельных плоскостях плеч, продольные оси пар которых перпендикулярны одна к другой и оси симметрии ампулы, расположенные в параллельных плоскостях два коромысла, продольные оси которых также перпендикулярны к оси сииметрии ампулы и одна к другой. закрепленные на каждом конце коромысла четыре активных захвата, шарнирно закрепленные на коромысле и крышке ампулы тяги, закрепленный на другом коромысле груз, четыре блока захватов для образцов, каждый из которых установлен параллельно оси симметрии ампулы и шарнирно связан с соответствующими активным захватом и плечом, и установленные параллельно каждому 5 блоку с зазором относительно активного захвата и плеча стержни, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения достоверности испытаний путем увеличения количества образцов, испытываемых в идентичных 10 условиях, и точности за счет дискретного задания продолжительности нагружения групп образцов в блоках, установка снабжена установленным с возможностью перемещения вдоль оси ампулы штоком с 15 направляющими, установленными на нем с возможностью взаимодействия с направляющими качающимися упорами, жесткими упорами и взаимодействующими с жесткими упорами толкателями по количеству активных захватов и плеч соответственно, четырьмя штырями, жестко закрепленными на соответствующих стержнях и шарнирно связанных с соответствующими блоками захватов, каждое коромысло выполнено со сквозным отверстием, охватывающим шток и жесткие упоры, а каждый из толкателей установлен параллельно продольной оси соответствующего коромысла или плеча рамы с возможностью перемещения вдоль нее и взаимодействия с соответствующим жестким упором,1737319 Б 7амера блоков ГГ и верхние Гдгппы ОбазцовФиг. 2 бра зцов И Составитель Г.ГавриловРедактор Э,Слиган Техред М,Моргевтал Корректор С.Черн аз 1886 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1