Устройство для крепления оптического элемента в камерах высокого давления

 

Устройство относится к области науки и техники, связанной с измерением и контролем состава,«физических и физико-химических свойств жидкостей и газов в камерах высокого давления с помощью оптических методов. Цель изобретения - повьшение надежности конструкции при использовании оптических элементов больших диаметров и при повьш1енных давлениях. Сущность изобретения заключается в том, что внутренняя торцовая поверхность запорного кольца, поджимающего оптический элемент, выполнена со сферическим кольцевым выступом, а между поверхностям выступа и оптического элемента радиуса R установлена прокладка из антифрикционного эластоме- ; ра, причем радиус кольца выступа г не меньше 0,9 К, а радиус сферической поверхности выступа К не меньше 1/12г, что позволяет повысить прочность оптического элемента примерно на 30%, т.к. исключаются сильные напряжения в месте контакта выступа и оптического элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (Я) 4 F 17 С 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM фри, 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„и

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4017457/23-26 (22) 23.01.86 (46) 07.04.88, Вюл. У 13 (72) И.В. Ершов, Н.И. Волков, I0.Â. Комаров, М.И. Нилов и А.П.Федотов (53) 621.59(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 611073, кл. F 17 С 13/02, 1976 °

Авторское свидетельство СССР

У 540105, кл. F 17 С 13/02, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА В КАИЕРАХ ВЫСОКОГО

ДАВЛЕНИЯ (57) Устройство относится к области науки и техники, связанной с измерением и контролем состава, физических и физико-химических свойств жидкостей и газов в камерах высокого давления с помощью оптических методов.

Цель изобретения — повышение надеж= ности конструкции при использовании оптических элементов больших диаметров и при повышенных давлениях. Сущность изобретения заключается в том, что внутреиняя торцовая поверхность запорного кольца, поджимающего оптический элемент, выполнена со сферическим кольцевым выступом, а между поверхностям выступа и оптического элемента радиуса К установлена прокладка из антифрикционного эластомера, причем радиус кольца выступа r не меньше 0,9 К, а радиус сферической поверхности выступа К не меньше

1/12r, что позволяет повысить прочность оптического элемента примерно на ЗОХ, т.к. исключаются сильные напряжения в месте контакта выступа и оптического элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

1386791

Изобретение относится к физическим и физико-химическим исследованиям жидкостей и газов при повышенных

1 давлениях и может быть использовано ! для сосудов, работающих под вакуумом и при высоких давлениях.

Целью изобретения является повышение надежности конструкции смотl рового устройства при повышенных 10 давлениях и использовании оптических элементов больших диаметров.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Конструкция состоит из корпуса 1, в котором установлены уплотнительные кольца 2, оптический элемент 3 и запорное кольцо 4, поджимающее элемент 3. 1Чежду кольцевым сферическим выступом 5 запорного кольца 4 и 20 торцовой поверхностью оптического ! элемента 3 установлена прокладка б из антифрикционного эластомера, подобная ей прокладка 7 установлена между фасками корпуса 1 и оптическо- 25

r0 элемента 3. Запорное кольцо 4 крепится к корпусу 1 болтами 8, Устройство работает следующим образом.

При сборке устройства для крепления онтического элемента в камерах высокого давления в корпус 1 уста,,навливают прокладку 7, уплотнительные кольца 2 и оптический элемент 3. При этом, благодаря наличию зазора между оптическим элементом 3 и корпусом 1, а также тому, что внутренний диаметр уплотнительных колец 2 равен диаметру цилиндрической поверхности оптического элемента 3, исключается контакт между корпусом 1 H оптическим

40 элементом 3, Установив прокладку б и запорное кольцо 4, равномерно затягивают расположенные по периметру корпуса болты 8 до возникновения контакта между выступом 5 запорного коль- 45 ца 4, прокладкой 6 и оптическим элементом 3. При действии на смотровое устройство повышенного внешнего давления деформация оптического элемента 3 не приводит к возникновению . 50 сильных напряжений в месте контакта выступа 5 запорного кольца 4 и оптического элемента 3.

Применение прокладки 6 вызвано необходимостью уменьшения трения 5 между выступом 5 и поверхностью опти-ческого элемента 3 и исключения концентрации напряжений в оптическом элементе от микронеровностей на поверхности корпуса 1 и сферического выступа 5.

Влияние соотношений размеров выступа 5 и оптического элемента 3 на надежность устройства показано в табп. 1 и 2 (в табл. 1 r = 5,7 см, в табл, 2 К = 5 мм ).

Напряжением „,подсчитано по формуле

3(3+1) r

6 = P

32(1,/2) С .увеличением радиуса кривизны К опорного сферического выступа прочность оптического элемента растет, достигая максимального значения при

К = 5 мм, что соответствует 1/12 ч.

Дальнейшее увеличение радиуса на прочность стекла влияния не оказывает.

Из табл. 2 видно, что прочность оптического элемента при г 0,9К сразу уменьшается.

Предлагаемое устройство для крепления оптического элемента в камерах высокого давления обеспечивает повышение прочности оптического элемента примерно на 30% по сравнению с известными конструкциями. формула и з о б р е т е н н я

1. Устройство для крепления оптического элемента в камерах высокого давления, содержащее корпус, уплотнительные кольца, запорное кольцо,. поджимающее оптический элемент, и прокладки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надеж ности при повышенных давлениях, внутренняя торцовая поверхность запорного кольца имеет сферический кольцевой выступ, при этом х 0,9R и

K б 1/ 12r где r — радиус кольца выступа, R — радиус оптического элемента а К вЂ” радиус сферической поверх— ности выступа

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено прокладкой из антифрикционного эластомера, размещенного между оптическим элементом и сферическим кольцевым выступом.

1386791.Таблица 1

К; мм

Образец давление

Рмакс > кг/см

295

7,45

320

430

10,8

480

12,1

465

11,7

570

14,4

0,07

630

15,9

6t5

15,5

625

15,8

630

15,9

620

15,65

Таблица 2 макс ) кг/см

5,7

0,95

0,0701

0,069

0,069

631

5,7

0,95

620

5,4

0,9

620

5,4

0,9

0i07

630

4,8

4,8

0,064

0,063

0,8

0,8

564

5,10

4 2

0,057

504

460

0,056

0,051

4,2

3,6

0,7

0,6

472

460

3,6

0,6

0,5

0,052

0,051

3,0

3,0

0,5

470

0,052

Обра- r, см зец

Гидростатическое !

Разрушающее напряжение на образце макс 1 кг/см

Относительное растяжение макс 1 тносительое растяениe ма gс

0,032

0,035

0,048

0 053

0,052

0,057

0,068

0,069

0,071

0,069

1386791

Составитель Г,Ольшанская

Редактор И.Николайчук Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 1482/37 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4