Нижегородские ученые создали уникальное устройство для испытаний подшипников
Специалисты Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева создали уникальное устройство для испытаний подшипников скольжения, работающих в среде тяжелого жидкометаллического теплоносителя (ТЖМТ). Изобретение предназначено для использования в атомной индустрии и на него получен патент.
Исследование было направлено на усовершенствование и разработку новых моделей подшипников для ядерных реакторов 4-го поколения на быстрых нейтронах. В Российской Федерации на данный момент такие типы реакторов используют в строящемся в Северске (Томская область) реакторе БРЕСТ-ОД-300 и коммерческом реакторе БР-1200 со свинцовым теплоносителем.
Устройство необходимо для измерения грузоподъемности подшипников скольжения, которые служат нижней опорой вала главных циркуляционных насосов, используемых для перекачивания жидкого свинца или сплава свинца с висмутом в исследовательских и энергетических ядерных установках.
Материалы, работающие в расплавах тяжелых металлов, подвергаются воздействию высоких температур – до 550 °C, а также находятся в коррозионно-агрессивной среде. Поэтому запатентованное устройство разделено на две части: емкость, в которую погружается часть с валом и испытываемым подшипником, и само устройство нагружения. Над уровнем теплоносителя в емкости во время работы поддерживается постоянное давление инертного газа, например, аргона.
Механизм нагружения устроен так, чтобы с высокой точностью передавать усилие на вал, вращающийся в подшипнике, с помощью штока с пружиной через поршень и систему преобразования вращательного движения регулировочного болта пружины в поступательное. Ответное усилие воспринимается измерительным тензодатчиком. Кроме того, конструкция дополнена резиновыми уплотнениями, холодильником и контргайками, которые не позволяют валу выйти за пределы допустимого отклонения.
Разработка дает возможность точно измерять нагрузку, при которой подшипник скольжения достигает своей грузоподъемности, и защищает все элементы от повреждений в условиях экстремальных температур.
Изобретение создано в рамках выполнения государственного задания по теме: «Особенности и специфика применения тяжелых жидкометаллических теплоносителей в реакторных установках на быстрых нейтронах» (№ FSWE-2023-0005).