Устройство для очистки поверхностных дефектов образцов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ОБРАЗЦОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Деленковский Николай Владимирович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для очистки поверхностных дефектов образцов, включающее цилиндрический стальной стержень с резьбой с обеих сторон и два резьбовых зажимных элемента,отличающееся тем, что цилиндрический стальной стержень выполнен полым с центральным осевым отверстием с резьбой и двумя прямоугольными окнами с двух противоположных сторон, в осевом отверстии стержня между двумя зажимными элементами дополнительно последовательно размещаются прокладка, камера с полостью, цилиндр из сплава с коэффициентом термического расширения, превышающим коэффициент термического расширения стали, и диск со сферическим торцом, который сопрягается с торцом зажимного элемента.(56) 1. Глазков Ю.А. О механизме старения контрольных образцов для капиллярной дефектоскопии // Дефектоскопия. - 2005. -1. - . 60-66. 2. Неразрушающий контроль металов и изделий Справочник / Под ред. Г.С.Самойловича. - М Машиностроение, 1976. - . 456. Устройство относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использовано при глубокой очистке поверхностных дефектов контрольных образцов в капиллярной дефектоскопии и восстановлении их работоспособности после длительного использования перед проверкой годности дефектоскопических наборов. Известно устройство для очистки поверхностных дефектов контрольных образцов,используемых в капиллярной дефектоскопии, включающее ванночку и ложементы 1. При его использовании ванночка заполняется чистым ацетоном, образцы укладываются на ложементы трещинами вниз с зазором 5-10 мм по отношению ко дну ванночки и выдерживаются в таком положении в течение 40-60 минут. Такое устройство не может обеспечить глубокую очистку дефектов образцов из-за большого гидродинамического сопротивления трещин, наличия в них труднорастворимых в ацетоне примесей вследствие диффузии в пенетрант проявителя, продуктов коррозии и окисления металла образца. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, реализованное в конструкции разборного контрольного образца с тарировочной пружиной 2. Такое устройство включает разборный контрольный образец, выполненный в виде двух цилиндров равного диаметра, сжатых с использованием цилиндрического стального стержня с резьбой с обеих сторон, двух резьбовых зажимных элементов и тарировочной пружины. По своей конструкции данное устройство не может обеспечивать качественную очистку дефектов неразборных образцов для капиллярной дефектоскопии. Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что с целью обеспечения качественной очистки полостей дефектов неразборных образцов для капиллярной дефектоскопии от трудноудаляемых загрязнений она содержит цилиндрический стальной стержень с резьбой с обеих сторон и два резьбовых зажимных элемента, причем цилиндрический стальной стержень выполнен полым с центральным осевым отверстием с резьбой и двумя прямоугольными окнами с двух противоположных сторон, в осевом отверстии стержня между двумя зажимными элементами дополнительно последовательно размещаются прокладка, камера с полостью, цилиндр из сплава с коэффициентом термического расширения, превышающим коэффициент термического расширения стали, и диск со сферическим торцом, который сопрягается с торцом зажимного элемента. Схематический чертеж предлагаемой полезной модели представлен на фигуре. Здесь 1 цилиндрический стальной стержень с центральным осевым отверстием с резьбой и двумя прямоугольными окнами 2 с двух противоположных сторон, 3 и 4 - резьбовые зажимные элементы, 5 - прокладка, 6 - камера с полостью, 7 - цилиндр из сплава с коэффициентом термического расширения, превышающим коэффициент термического расширения стали,8 - диск со сферическим торцом, 9 - очищаемый образец. Устройство работает следующим образом. Полость камеры 6 заполняется очищающей жидкостью (например, вода, ацетон, растворы кислот и др.). Затем на прокладке 5 размещается очищаемый образец 9 так, чтобы он полостью дефекта располагался по центру полости камеры 6. Прокладка 5 изготавливается из пластичного термостойкого материала,например фторопласта или отожженной меди. Выполняется предварительное сжатие системы с использованием верхнего прижимного элемента 3, чтобы исключить вытекание очищающей жидкости из полости камеры при переворачивании. Устройство переворачивается в вертикальной плоскости на 180, и осуществляется окончательное сжатие систе 2 66712010.10.30 мы с необходимым усилием с использованием резьбового зажимного элемента 4, который совместно с диском 8 изготавливается из закаленной стали. Сферическая поверхность диска 8 обеспечивает компенсацию возможных перекосов в системе и равномерный обжим прокладки 5 для эффективной герметизации полости камеры 6. В перевернутом положении данное устройство располагается в печи и нагревается до требуемой температуры. При нагреве вследствие наличия в устройстве цилиндра 7 из сплава с коэффициентом термического расширения, превышающим коэффициент термического расширения стали (например, латуни или меди), будет происходить увеличение обжатия прокладки 5 примерно пропорционально температуре нагрева, что обеспечивает полную герметизацию полости камеры 6. Выбор температуры нагрева устройства определяется экспериментально в зависимости от вида и характера загрязнений в полости дефекта образца 9. Например,при использовании в качестве очищающей жидкости воды и нагреве устройства в печи до 262 давление пара внутри полости камеры 6 составит 50 атм при нагреве до 374 давление повышается до 225 атм и жидкость переходит в сверхкритическое состояние,которому соответствует крайне высокая реакционная способность воды к растворению различных загрязнений в полости дефекта образца 9. При извлечении устройства из печи и быстрой его разгерметизации происходит мгновенное вскипание очищающей жидкости в полости дефекта и интенсивный выброс всех загрязнений, что обеспечивает качественную глубокую очистку дефекта образца 9. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3