Drobečková navigace

Funkční vzorek - Souřadnicový systém polohování vzorků pro zkoušky metodou ABIT

Program ALFA - Projekt číslo TA03011266 / Vývoj inovativní metodiky semidestruktivního hodnocení degradace vysoce aktivních materiálů pro hodnocení životnosti jaderných zařízení

Poskytovatel:
TA ČR
Rok:
2014
Kategorie:

Funkční vzorek byl realizován a využit v projektu Technologické agentury České republiky, ALFA (TA03011266) a nadále je využíván pro projekty ÚJV Řež, a. s., pro hodnocení provozní degradace ozářených materiálů strukturních komponent jaderných elektráren.

Autor:                  Filip Topinka

Ověřil:                 Ing. Radim Kopřiva
Schválil:              Ing. Michal Falcník, PhD.
Jazyk výsledku: CZE

Hlavní obor: JL  Únava materiálu a lomová mechanika

                      JF  Jaderná energetika

                      JG  Hutnictví, kovové materiály    

Oblast uplatnění: Jaderná a klasická energetika, chemický a petrochemický průmysl, strojírenství

Uplatnění: ANO

Název výsledku česky: Souřadnicový systém polohování vzorků pro zkoušky metodou ABIT

Název výsledku anglicky: Coordinate system for the positioning of specimens for instrumented hardness (ABI) test

Abstrakt k výsledku česky: Souřadnicový systém polohování vzorků instalovaný do polohorké komory pro zkoušky tvrdosti metodou ABIT na ozářených vzorcích o rozměrech 10 x 10 x 55 mm a materiálech komponent jaderných elektráren při teplotách od  -196°C do 350°C.

Abstrakt k výsledku anglicky: A coordinate system for the positioning of specimens was installed into a semi-hot cell for instrumented hardness tests of irradiated specimens with the dimensions 10 x 10 x 55 mm. The specimens were manufactured from nuclear power plant component materials and were tested at temperatures of between -196°C to 350°C.

Klíčová slova česky:      Souřadnicový systém, polohování vzorků, polohorká komora, zkouška tvrdosti metodou ABIT

Klíčová slova anglicky: Coordinate system, positioning of the specimen, semi-hot cell, instrumented hardness (ABI) test

Vlastník výsledku:        ÚJV Řež, a. s.

IČ vlastníka výsledku: 46356088

Stát:                               Česká Republika

Lokalizace:                    ÚJV Řež, a. s., divize Integrita a technický inženýring (2300), oddělení Mechanické vlastnosti (2303)

Licence: NE

Licenční poplatek: NE
Ekonomické parametry/aspekty: Funkční vzorek je využíván příjemcem (ÚJV Řež, a. s., IČ 46356088). Pořizovací hodnota je cca. 250 000,- Kč bez DPH. 

Technické parametry/aspekty: Navržené zařízení je schopné realizovat požadavky na testování ozářených těles pro zkoušky metodou ABIT pří teplotách v rozmezí -196°C až 350°C v polohorké komoře. Pohyb vzorku je realizován pomocí lineárních os s opakovatelnou přesností 0.02mm poskládaných do horizontálních souřadnic X a Y. Pohyb os je realizován prostřednictvím elektromechanických prvků zavěšených pomocí držáku pohonů na zkušebním zařízení  INSTRON 5967. Součástí zařízení pro testování je také teplotní komora INSTRON - SFL EC1657 na, které byly provedeny úpravy pro použití v rámci testovací metody. Zařízení se ovládá pomocí dálkového ovladače s čítačem kroků umístěného v operátorovně polohorké komory. 

Výrobek splňuje požadavky normy ČSN EN 60 204-1:2000 (modifikovaná IEC 60204-1:1997), Část 1, pro elektrická zařízení pracovních strojů a normy přidružené. 

Řídicí systém je vyroben podle ČSN EN 60 204-1 čl. 6.3.1 s ochranou před nebezpečným dotykovým napětím automatickým odpojením od zdroje (čl. 6.3.3).

  

Materiál oceli tř. 17, 19
Materiál pohony hliník legovaný pro tváření
Materiál izolace SIBRAL 1200
Ovládání elektrické 24 V
Nostnost 10 kg
Rozsah horizontální osy X 200 mm
Rozsah horizontální osy Y 200 mm
Teplotní komora -196°C do 350°C

Kategorie aplikovaného výsledku podle nákladů na jeho vytvoření: A - Do 5 mil. Kč

Popis funkčního vzorku: Navržené zařízení je schopné realizovat požadavky na testování ozářených těles pro zkoušky ABIT pří teplotách v rozmezí  -196°C až 350°C v polohorké komoře. Pohyb vzorku je realizován pomocí lineárních os řízených dálkovým ovládáním řízeným operátorem polohorké komory. Zařízení umožňuje variabilní nastavení parametrů četnosti vpichů do vzorku, jak manuálně na ovládacím pultu za pomoci čítače kroků tak softwarově po připojení PC. Celý souřadnicový systém je nainstalován na nosné konstrukci zavěšené na zkušebním zařízení INSTRON 5967. Součástí zařízení pro testování je také teplotní komora INSTRON - SFL EC1657, která slouží k temperování vzorku na požadovanou teplotu.

Teplotní komorou prochází ve vertikální ose zkušební závěsy, na horním závěsu je umístěn indentor se snímačem posunutí a na spodním závěsu je umístěna plocha kruhového průměru 100mm, po které se pohybuje vzorek v unašeči. Z levé strany byla v teplotní komoře nainstalována izolační průchodka s vlastním vedením, v které se pohybuje vodící tyč. Pro vedení vzorku byla použita chrom-molybdenová vodící tyč uchycená na jedné straně na lineární ose a dále procházející přes izolační průchodku v teplotní komoře, kde je zakončena úchytem pro montáž unašeče a přítlačné planžety. Unašeč je řešen jako záměnný z důvodu různé velikosti vzorků. 

Konstrukce manipulátoru umožňuje následující funkce:

  1. pohyb vzorku v horizontální ose X 200mm
  2. pohyb vzorku v horizontální ose Y 200mm
  3. opakovatelnou přesnost najetí do požadované polohy 0,02mm
  4. pohyb vzorku při požadovaných teplotách v rozmezí -196°C do 350°C

 

Obr. 1 – Model sestavy souřadnicového systému ABIT

 

Obr. 2 - Celkový pohled na sestavu pro zkoušky metodou ABIT v polohorké komoře č.12 - obj. 250

2.1. Lineární osy FESTO  EGSL 45/200

2.2. Zkušební zařízení INSTRON 5967

2.3. Teplotní komora INSTRON - SFL EC1657

 

 

Obr. 3 - Teplotní komora v polohorké komoře č.12 - obj. 250

3.1.  Snímač posunutí

3.2.  Izolační průchodka            

3.3.  Vodící tyč s unašečem vzorku

3.4.  Indentor

3.5.  Závěsy

3.6.  Teplotní komora