Медленных перемещений

одинаковой массы, т. е. образуются два ядра элементов, сумма масс которых приблизительно равна массе ядра урана (это могут быть различные элементы, расположенные в середине таблицы Менделеева). Так как масса нейтрона мала по сравнению с массой ядра урана и деление может в некоторых случаях происходить под действием медленных нейтронов, то импульс нейтрона не играет существенной роли и импульс ядра

тора вводится соответственно изменяющееся количество материалов, легко поглощающих нейтроны, и, таким образом, осуществляется необходимое постоянство распада ядер и предотвращается лавинное протекание реакции или ее затухание. В ядерных реакторах электрических станций применяют следующие важнейшие расщепляющиеся мате-г риалы: U238—главная составляющая природного урана (по массе 99,28%), который расщепляется под действием быстрых нейтронов с образованием, в конечном итоге, нового, неактивного расщепляющегося материала Pu239. U235 содержится в природном уране в количестве 0,714% и расщепляется под действием как быстрых, так и медленных нейтронов, Th232 расщепляется под действием быстрых нейтронов, медленные же нейтроны торием поглощаются с образованием нового расщепляющегося изотопа U233, который по условиям деления аналогичен U235.

В ядерных реакторах возникающие при делении нейтроны быстро замедляются до тепловых энергий. Для большинства действующих . ядерных реакторов плотность потока нейтронов в активной зоне обычно равна \№— 1011 с"1-см'?. В подкритических сборках (например, ПС-1) при использовании радиоактивного источника с потоком нейтронов 109 с"1 достигаются потоки медленных нейтронов

/ — источник медленных нейтронов; 2 —<

Наибольшие плотности потоков медленных нейтронов . (до 107— 108 с"1-см~2) можно получать лишь от ядерных реакторов. Основной недо-

статок устройств, использующих пучки нейтронов от ядерных реакторов, — стационарность. Транспортабельные устройства можно создать лишь на базе радиоактивных источников нейтронов. Однако для получения пучка с плотностью потока медленных нейтронов 103—10*с~1-см~? при коллимации около 1е необходим источник нейтронов 10s—104 C"J-CM~?. С уменьшением мощности источника увеличи-, вается время просвечивания и снижается чувствительность к выявлению дефектов. Сказанное справедливо также при использовании в качестве источника нейтронов различных ускорителей, в том числе и нейтронных генераторов, однако выход нейтронов при указанных выше параметрах пучка должен быть примерно на порядок выше. Кроме того, необходимо учитывать, что эксплуатация ускорителей, как и ядерных реакторов, требует квалифицированного персонала.

В некоторых исследовательских учреждениях Ленинграда, Киева, Обнинска и других, а также за рубежом введены в действие универсальные водо-водяные реакторы ВВР и их модификации тепловой мощностью до 10 000 кет с потоком медленных нейтронов до 1014 нейтр/см2-сек. Активная зона такого реактора окружена бериллиевым отражателем и помещается в алюминиевом баке с чугунным защитным ограждением под водяным слоем толщиной 3,5 м.

В 1949 г. для проведения различных исследований по нейтронной физике и других исследовательских работ в Советском Союзе был построен универсальный исследовательский тяжеловодный реактор ТВР, функции замедлителя и теплоносителя в котором выполняла тяжелая вода. В дальнейшем для тех же целей строились аналогичные по конструкции реакторы ТВР-С тепловой мощностью 7—10 тыс. кет с потоком медленных нейтронов до 6-Ю13 нейтр/см^-сек.

4-Ю20 нейтрон/см? (Е > 100 эв). Энтал и Голанд [4] облучали кристаллы синтетического сапфира потоком быстрых нейтронов 1,19 нейтрон/см2 при температуре меньше 40° С и обнаружили уменьшение плотности на 0,13%. Эти данные соответствуют результатам, полученным Мартином [143]. Энтал и Голанд [4] использовали прохождение медленных нейтронов для определения концентрации и типа образовавшихся дефектов. Опыты показали, что в действительности число дефектов примерно в 40 раз меньше, чем вычисленное теоретически. Дефекты, по крайней мере частично, являются парами вакансий А1 — О, которые не отжигаются при температурах ниже 400° С, но постепенно отжигались при температурах от 400 до 1250° С. Для получения исходной плотности требовалась температура 1800° С. Белле [13] объединил данные об изменении размеров образцов А1203 после облучения (рис. 4.3).

Пусть р, называемое вероятностью избежать резонансного захвата будет часть нейтронов, которые не поглощаются 238U в процессе замедления; когда pve(l•—/,-) нейтронов останется. Из этого количества часть /ут, называемая вероятностью утечки медленных нейтронов,, покинет реактор, а часть (1— f) поглотится замедлителем и деталями конструкции реактора. Некоторые сечения поглощения тепловых нейтронов для различных веществ перечислены ниже:

Очень малые количества бора (менее 0,01%) оказывают весьма эффективное влияние на св-ва железных и никелевых сплавов. Установить характер распределения ничтожных количеств бора в сплавах обычным методом авторадиографии не представляется возможным вследствие того, что радиоактивный изотоп бора имеет очень малое время полураспада (0,012 сек.). Исследование решается путем использования ядерной реакции, основанной на взаимодействии медленных нейтронов с ядрами

К ПР, предназначенным дли дуговой сварки, предъявляются требования высокой жесткости конструкции, отсутствия люфтов, минимальных значений трения покои и неравномерности движения. Это вызвано недопустимостью рывков и паразитных колебаний горелки, высокими требованиями к точности поддержания заданной скорости движения в диапазоне медленных перемещений (порядка 1 мм/с), а также высокими значениями максимальных скоростей холостых движений Q>1000 мм/с).

Для очень медленных перемещений применяют винты с дифференциальной резьбой, т. е. с двумя резьбами одного направления, но с разными шагами. При повороте винта на один оборот подвижный узел перемещается на величину, равную разности шагов резьб, которая может быть очень малой.

Статические упругие угловые деформации кинематических цепей могут сказываться на точности работы машин, например точных винторезных и зуборезных станков, делительных машин и т. д. Упругие деформации приводов медленных перемещений могут способствовать возникновению скачкообразных движений. В связи с этим, например, углы закручивания длинных ходовых валов тяжелых станков ограничивают величинами порядка 5' на 1 м длины. Упругие деформации разветвленных приводов от одного двигателя для перемещения, в частности мостовых кранов, порталов, поперечин тяжелых станков, могут привести к заклиниванию направляющих.

Для обеспечения точных равномерных медленных перемещений в прецизионных станках и машинах применяют гидростатические направляющие. Принцип их работы заключается в том, что на поверхность направляющих подается масло под давлением, которое разделяет поверхности и снижает сопротивление движению до ничтожных величин. Иногда ограничиваются гидравлической разгрузкой направляющих, с помощью которой можно снизить коэффициент трения в 3 раза.

Достоинства. 1. Простота конструкции и изготовления. 2. Компактность при высокой нагрузочной способности. 3. Высокая надежность. 4. Плавность и бесшумность. 5. Большой выигрыш в силе. 6. Возможность обеспечения медленных перемещений с большой точностью.

К таким требованиям в первую очередь относятся: легкая; прирабатываемость, высокая износостойкость при нормальных условиях работы, низкий коэффициент трения при нормальных условиях работы, малоизменяющийся в зависимости от скорости скольжения и времени неподвижного контакта, плавность медленных перемещений, низкий коэффициент трения и отсутствие молекулярного схватывания в условиях несовершенной смазки и при перерывах в смазке, достаточная жесткость стыка.

Весьма перспективны гидростатические направляющие медленных перемещений и пары винт — гайка, в которых иначе неосуществимо жидкостное трение.

Направляющие качения являются основными в условиях необходимости точных координатных перемещений, равномерных медленных перемещений, весьма быстрых перемещений и, наконец, частых ручных перемещений. Эти направляющие обеспечивают: силы сопротивления, практически независимые от скорости и до 20—30 раз меньшие, чем направляющие скольжения смешанного трения и медленные перемещения без скачков; при наличии предварительного натяга обеспечивают повышенную жесткость; допускают любые величины ходов (за счет специальных каналов возврата тел качения при больших ходах).

Скользящие посадки этой группы стандартизованы в первых девяти классах точности и отличаются тем, что имеют SM = 0. В связи с этим скользящие посадки часто применяются для неподвижных сопряжений с дополнительным креплением при необходимости частой разборки (сменные детали). В классах точности 3, За, 4 и 5 посадки скольжения могут частично заменить отсутствующие в них переходные посадки. В этих классах точности скользящие посадки применяются для центрирования неподвижно соединяемых деталей, как и в более высоких классах точности, если нет необходимости в более точном центрировании. В подвижных сопряжениях скользящие посадки служат для медленных перемещений деталей обычно в продольном направлении; для течного направления при возвратно-поступательном движении; для сопряжений, детали которых должны легко передвигаться или проворачиваться относительно друг друга при настройке, регулировке или затяжке в рабочее положение и т. п. В связи с тем, что получение сопряжений с наименьшим зазором SM = О практически маловероятно, скользящие посадки применяются и для подвижных сопряжений вращательного движения (обычно при небольших частотах вращения), в ответственных случаях с применением сортировки и подбора деталей.

Кроме манжетных уплотнителей, полиамиды находят применение и в других уплотнительных устройствах для медленных перемещений. В частности, для уплотнения больших диаметров (до 1500 мм) применяют полиамидную проволоку. В США используют для этого полиамидную проволоку диаметром 4—5 мм. Общая компоновка уплотнения представлена на рис. 174. Начало и конец витой проволоки закреплены в отверстиях, кромки которых закруглены так, чтобы была обеспечена возможность плавного изгиба проволоки при ее намотке. Глубина выточки для укладки проволоки на 0,2—0,3 мм меньше диаметра проволоки, следовательно, натяг проволочного уплотнения достигает 0,4— 0,6 мм.

Характеристики трения материалов на основе ацетальных смол хуже, чем у фторопластов (см. ниже), но и они обеспечивают плавность медленных перемещений, необходимых для направляющих металлорежущих станков. Коэффициенты трения этих материалов приведены в табл. 12.