Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6671
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
G 01N 1/34
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ
ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ОБРАЗЦОВ
(21) Номер заявки: u 20100227
(22) 2010.03.09
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт прикладной
физики Национальной академии наук
Беларуси" (BY)
(72) Автор: Деленковский Николай Влади-
мирович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт при-
кладной физики Национальной акаде-
мии наук Беларуси" (BY)
(57)
Устройство для очистки поверхностных дефектов образцов, включающее цилиндри-
ческий стальной стержень с резьбой с обеих сторон и два резьбовых зажимных элемента,
отличающееся тем, что цилиндрический стальной стержень выполнен полым с централь-
ным осевым отверстием с резьбой и двумя прямоугольными окнами с двух противопо-
ложных 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 терми-
ческого расширения стали, и диск со сферическим торцом, который сопрягается с торцом
зажимного элемента.
BY6671U2010.10.30

2. BY 6671 U 2010.10.30
2
(56)
1. Глазков Ю.А. О механизме старения контрольных образцов для капиллярной де-
фектоскопии // Дефектоскопия. - 2005. - № 1. - C. 60-66.
2. Неразрушающий контроль металов и изделий: Справочник / Под ред.
Г.С.Самойловича. - М: Машиностроение, 1976. - C. 456.
Устройство относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть ис-
пользовано при глубокой очистке поверхностных дефектов контрольных образцов в ка-
пиллярной 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 выдержи-
ваются 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, реа-
лизованное 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 дефекто-
скопии 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 про-
кладка, камера с полостью, цилиндр из сплава с коэффициентом термического расшире-
ния, 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 разме-
щается очищаемый образец 9 так, чтобы он полостью дефекта располагался по центру по-
лости камеры 6. Прокладка 5 изготавливается из пластичного термостойкого материала,
например фторопласта или отожженной меди. Выполняется предварительное сжатие си-
стемы с использованием верхнего прижимного элемента 3, чтобы исключить вытекание
очищающей жидкости из полости камеры при переворачивании. Устройство переворачи-
вается в вертикальной плоскости на 180°, и осуществляется окончательное сжатие систе-

3. BY 6671 U 2010.10.30
3
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 об-
жим прокладки 5 для эффективной герметизации полости камеры 6. В перевернутом
положении данное устройство располагается в печи и нагревается до требуемой темпера-
туры. При нагреве вследствие наличия в устройстве цилиндра 7 из сплава с коэффициен-
том 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 эксперименталь-
но 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 °Cдавление пара внутри полости камеры 6 составит 50 атм; при нагреве до 374 °C
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 качествен-
ную глубокую очистку дефекта образца 9.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.