Демпфирующее устройство контейнера

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Петрозаводский государственный университет(72) Авторы Васильев Алексей Сергеевич Шегельман Илья Романович Романов Александр Валентинович(73) Патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Петрозаводский государственный университет(57) Демпфирующее устройство контейнера, содержащее торцевую и боковую части,включающие демпфирующие элементы, отличающееся тем, что в качестве демпфирующих элементов используются элементы конической формы, расположенные зеркально с внутренней стороны нижней и верхней поверхностей демпфирующего устройства контейнера, между которыми установлены трубчатые элементы с внутренним диаметром большим, чем диаметр вершины конического элемента, но меньшим, чем диаметр его основания.(56) 1. Патент 2148864, 2000. 2. Патент 8761, 1998. 3. Радченко М.В. Обоснование прочности контейнеров для транспортировки и хранения отработавшего ядерного топлива с корпусом из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом Автореф. на соиск. уч. степ, канд техн. наук по спец. 01.02.06 - Динамика,прочность машин, приборов и аппаратуры. - 2007. 99442014.02.28 Устройство предназначено для защиты находящегося внутри контейнера экологически опасного груза от повреждения в результате воздействия ударных нагрузок при неаккуратном обращении с ним, в аварийных ситуациях и может быть использовано при транспортировке крупнотоннажных контейнеров, в том числе и в составе транспортноупаковочных комплектов при транспортировке и хранении отработавшего ядерного топлива. Известен контейнер для транспортирования и длительного хранения отработавших тепловыделяющих сборок АЭС, содержащий наружный корпус с крышкой, амортизаторы и внутренний корпус с крышкой. Внутренний корпус опирается на амортизаторы, жестко закрепленные на дне горизонтально расположенного наружного корпуса. Крышка наружного корпуса расположена в его торце, причем ее внутренняя поверхность снабжена жестко закрепленными и равномерно расположенными амортизаторами. На дне наружного корпуса амортизаторы также расположены равномерно, а каждый амортизатор набран из стаканов, выполненных в виде полых металлических цилиндров разного диаметра, установленных друг в друге с зазорами в направлении приложения нагрузки и жестко связанных между собой в месте сопряжения 1. Недостатком известного контейнера для транспортирования и длительного хранения отработавших тепловыделяющих сборок АЭС является то, что он недостаточно эффективно работает при падении контейнера в горизонтальном и наклонном положениях. Известен также торцевой демпфер контейнера, предназначенного для хранения и транспортирования отработавших тепловыделяющих сборок ядерных реакторов, состоящий их двух горизонтально расположенных круглых пластин и набора разновысоких, вертикально стоящих, радиальных ребер, часть которых жестко соединена с обеими пластинами, а оставшаяся часть ребер меньшей высоты жестко соединена только с одной из пластин 2. Недостатком известного торцевого демпфера контейнера является недостаточная эффективность гашения энергии удара при его падении 3. Технический результат предлагаемого демпфирующего устройства контейнера заключается в том, что оно позволяет одинаково эффективно гасить энергию удара при падении в вертикальном, наклонном и горизонтальном положениях, обеспечивает устойчивое положение контейнера в вертикальном положении, достаточно просто монтируется на внешней поверхности контейнера. Кроме того, конструкция демпфирующего устройства будет способствовать лучшему отводу тепла от корпуса контейнера за счет использования металлических демпфирующих элементов с большой суммарной площадью боковой поверхности. Достигается технический результат тем, что в качестве демпфирующих элементов используются элементы конической формы, расположенные зеркально с внутренней стороны нижней и верхней поверхностей демпфирующего устройства контейнера, между которыми установлены трубчатые элементы с внутренним диаметром большим, чем диаметр вершины конического элемента, но меньшим, чем диаметр его основания. На фиг. 1 схематично показано демпфирующее устройство 1 контейнера 2 в осевом сечении. На фиг. 2 показано сечение А-А контейнера 2 с демпфирующим устройством 1. На фиг. 3 представлено сечение Б-Б демпфирующего устройства 1, установленного на контейнер 2. Демпфирующее устройство 1 контейнера 2 состоит из двух частей торцевой 3 и боковой 4. Торцевая часть 3 защитного устройства 1 контейнера 2 состоит из двух пластин 5, 6, с внутренней стороны нижней пластины 5 и внутренней стороны верхней пластины 6 зеркально расположены элементы 7 конической формы, между которыми установлены трубчатые элементы 8 с внутренним диаметром большим, чем диаметр вершины конического элемента 7, но меньшим, чем диаметр его основания. Трубчатые элементы 8 соединены 2 99442014.02.28 между собой с помощью дистанционных перемычек 9. Размеры и количество конических 7 и трубчатых 8 элементов зависят от массы контейнера 2 с учетом его полной загрузки. Боковая часть 4 защитного устройства 1 контейнера 2 состоит из двух, внутренней 10 и наружной 11, цилиндрических поверхностей. Внутренняя цилиндрическая поверхность 10 устанавливается на наружную поверхность контейнера 2. Между внутренней 10 и наружной 11 цилиндрическими поверхностями, на которых зеркально установлены конические элементы 12, расположены трубчатые элементы 13 с внутренним диаметром большим, чем диаметр вершины конического элемента 12, но меньшим, чем диаметр его основания. Трубчатые элементы 13 соединены между собой с помощью дистанционных перемычек 14. Размеры и количество конических 12 и трубчатых 13 элементов зависят от массы контейнера с учетом его полной загрузки. При транспортировке контейнера 2 используются два демпфирующих устройства 1. Одно демпфирующее устройство 1 устанавливают в нижней части контейнера 2. При этом торцевую часть 3 демпфирующего устройства 1 контейнера 2 устанавливают с наружной стороны днища 15 контейнера 2, а боковую часть 4 демпфирующего устройства 1 контейнера 2 - на нижней части внешней стороны боковой поверхности контейнера 2. Второе демпфирующее устройство 1 контейнера 2 устанавливают в верхней части контейнера 2. При этом торцевую часть 3 демпфирующего устройства 1 контейнера 2 устанавливают с наружной стороны крышки 16 контейнера 2, а боковую часть 4 демпфирующего устройства 1 контейнера 2 - на верхней части внешней боковой поверхности контейнера 2. Работа демпфирующего устройства 1 контейнера 2 осуществляется следующим образом. При установке контейнера в вертикальном положении на горизонтальное основание вес контейнера 2 воспринимается демпфирующими коническими 7 и трубчатыми 8 демпфирующими элементами торцевой части 3 демпфирующего устройства 1 контейнера 2. Число и размеры элементов 7, 8 должны быть такими, чтобы возникающие в них напряжения не превышали допускаемых значений. При этом вредная энергия удара будет переходить в энергию деформации цилиндрических элементов 8, находящихся между коническими элементами 7. При падении контейнера 2 в вертикальном положении вся ударная нагрузка будет восприниматься демпфирующими коническими 12 и трубчатыми 13 демпфирующими элементами боковой части 4 демпфирующего устройства 1 контейнера 2. Число и размеры элементов 12, 13 должны быть такими, чтобы возникающие в них напряжения не превышали допускаемых значений. При этом вредная энергия удара будет переходить в энергию деформации цилиндрических элементов 13, находящихся между коническими элементами 12. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4