Установка для испытания на прочность трубчатых образцов при температурном воздействии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (10 51)5 О 01 й И ТЕНИ Изобрет ной технике, изучения сво вии различнь ды в широко спытания обгреве, содерзахваты для ель, предназаружи образо измерения среды испыд но Вки - от" ющих корроия образца и ущей дефорего рабочей ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Институт проблем прочности АН УССР (72) В.П.Кращенко(56) Авторское свидетельство СССР М 741099, кл. 6 01 й 3/18, 1977.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1453232, кл. 6 01 й 3/18, 1987.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ ТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность,ние относится к испытатель- в частности к установкам для иств материалов при воздейстх давлений коррозионной срем диапазоне температур. Известна установка для и разцов при одностороннем на жащая герметичную камеру, крепления образца, нэгреват наченный для размещения сн ца, средства для оптическо деформации образца и подача тания в камеру,Недостаток известной ус сутствие средств, обеспечива зионно-механические испытан возможности регистрации те мации в различных сечениях длины. 2Цель 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, За 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 внем 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 про17833623ведения испытанийвинертнойсреде. 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 относи- механическим 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, связан- боты ободочек 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 ран 4 с отверстиями 5,.систему измерения розию, например, парами йода под деформации в виде источниковб излучения давлением, По этой причине нагреватель не: и светоприемников 7, расположенных .на может быть размещен во внутренней поло-противоположных 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 йепозволяет регистрировать Формоизме-перемещения; выполненный в виде устанениеего наружйой поверхности. Следова- . новленного соосйо с обоймой 8 стакана 10, тельно, установка имеет 6 граниченные торец которого предназначен для взаимо эксплуатационные возможности. Кроме то-действия с торцом обоймы. Стакан О в днйго; система расположейия датчиков и осве ще имеет центральное отверсти 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 14, пределе, ограничен. максимальным диамет установленным на стакане 10, Экран 4 вы- . ромприменяемыхобъективов,осветителей, .полнен в виде набора концентричных цивходящих в оптйческие системы..: линдров. На внешнем цилиндре закрепленоЦель изобретения - . расаирение экс- зубчатое колесо 15, кинематически связан плуатационных 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 аг- между. захватами 18 и 19. Нагреватель 3 рессивной средой,; крепится на обойме 8 с помощью двух охпоставленная цель достигается тем, что лаждаемых токовводов 20 с использованив известной установке для испытания на: емйзолирующегоэлемента 21.Нагреватель прочность трубчатых образцов при темпе 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 в 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 ления 24.следнемус возможностью поворота экрана Установка предназначена для испытас отверстиями, и обойму с приводомее осе- ния участков оболочек трубчатых твэлов дивогоперемещения и отверстиями на боко- аметром около 6 мм.вой поверхности, и средства давления во Установка работает следующим обравнутренней полости образца, согласно изо зом. Испытуемый образец 17 крепится к забретению; нагреватель установлен между хватам 18 и 19. Перед началом испытаний экраном и образцом жесткозакреплен на вакуумируют внутреннюю полость образца обойме, а на его боковой поверхности вы и камеру 2, Затем полость образца 17 полнены отверстия; соосные отверстиям заполняют агрессивной средой, например,. обоймы, а каждый датчик деформации и со парами йода (от парогенератора, который ответствующий ему осветитель расположе- не показан). Включают нагреватель 3 и ней ы кососимметрично относительно оси гревают образец 17 до заданной температуобоймы. ры. При этом с вычислительного комплексаЗа счет поворота оптических осей в па- управления установкой задается программа раллельныхплоскостяхэтиоси можносбли автоматического измерения деформации в жать как угодно блйзко и, следовательно, заданных точках поверхности образца 17. "проабдить измерения при использовании Перемещают обойму 8 вокруг оси камеры 2 образцов неограниченно малого размера. и совмещают плоскость Е-Е перпендикулярНа фиг.1 показан разрез испытательной но оси обоймы 8, в которой расстояние межкамеры;.нафиг,2 - разрезА-Ана фиг.1, где ду пересекающимися оптическими осями1783362 51Х-Х и У-У(см.фиг.3 и 4) системы иэмерениядеформаций минимаг но, с плоскостью изучаемого сечения рабочей части, образца 17.Затем включают привод 16, который поворотом зубчатого колеса 15 совмещает оси 5отверстий 5 экрана 4 и обоймы 8 с нагревателем 3. Если испытания проводятся при.отсутствии свечения образца 17, включаются источники 6 излучения и иэображениекрая образца 17 проецируется на фотоприемники 7, представляющие собой фоточувствительные.приборы с зарядовой связью(ФПЗС),Грэница между освещаемой частью яче;ек ФПЗС и тенью от образца 17 является 15изображением контура боковой поверхно-сти, Сигналы с выхода фотоприемников 7. поступают в запоминающее устройство системы управления (не показано). Если обра зец 17 нагрет до температуры, достаточной 20для его освещения, на ФПЗС проецируетсяизображение края этого образца.После завершения экспонирования. включают привод 16 в обратную сторону.При этом зубчатое колесо 15 с экраном 4 25поворачиваются и радиационное излучениенагретого образца 17 не попадает на источник 6 и фотоприемник 7.Перемещая обойму 8 с нагревателем 3на другие направления этого сечения, проводят последующие замеры.Перемещая стакан 10 относительновтулки 12, проводят подобные измерения вдругих сечениях рабочей части образца 17,По заданной программе образец 17 нагружают осевой силой и внутренним давлением с агрессивной средой и послесоответСтвующей выдержки снрва проводят обмер образца 17,По сравнению с прототипом, предлагаемое решение позволяет существенно расширить эксплуатационные возможности установки при односторонних корроэион- . ных испытаниях и механическом нагружении трубчатых обоазцов из предварительно облученных материалов-моделей участков оболочек трубчатых твэлов, Предлагаемое техническое решение дает возможность изучать также формоизменение и сплошного образца, когда установка нагревателя внутрй образца практически невозможна. Кроме того, поворот оптических осей дает возможность вообще не ограничивать минимальный диаметр исследуемого образца.Формула изобретения Установка для испытания на прочность трубчатых образцов при температурном воздействии, содержащая корпус, размещенные в нем пассивный и активный захваты для образца, связанный с последним посредством тяги силовоэбудитель, нагреватель. установленный коаксиально последнему экран с отверстиями и обойму с приводом ее осевого перемещения и отверстиями на боковой поверхности, и средства создания давления во внутренней полости образца, о т л и ч а ю щ а я ся тем, что, с цельй расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытания образцов малых диаметров при заполнении их полости агрессивной средой, нагреватель установлен между экраном и образцом, жестко закреплен на обойме, а на его боковой поверхности выполнены отверстия, соосные отверстиям обоймы, а каждый датчик деформации и соответствующий ему осве-титель расположены кососимметрично относительно оси обоймы,. Редактор И. Козлова . Техред М.Моргентал Корректо ивринц Заказ 4509 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5