Способ гидравлических испытаний емкостей

 

Изобретение относится к испытаниям на статическую прочность емкостей, работающих под давлением жидкости Целью изобретения является упрощение и повышение точности испытаний по определению напряженно-деформированного состояния емкости от давления гидростолба жидкости. Указанная цель достигается тем, что ступенчатое нагружение емкости внутренним избыточным давлением осуществляют одновременно с нагружением ее осевой сжимающей силой, величина которой на каждой ступени нагружения равна осевой силе, создаваемой давлением наддува. В результате получают простое нагружение конструкции емкости давлением наддува только в кольцевом направлении. 1 ил.

COIQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 M 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ Г ATEHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4908257/23 (22) 25.12.90 (46) 07.12.92. Бюл. N 45 (71) Волжский филиал Научно-производственного объединения "Энергия" (72) B.Ï.Àãàôîíîâ, О.Ю.Измайлова, Т.Г,Ладыгина и Д.А.Чурочкин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 188094, кл. G 01 М 5/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

N 894438, кл. G 01 N 3/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 456187, кл. G 01 N 3/18, G 01 N 3/12, 1972.

Прочность конструкции. Руководство.

Том 5. Э кс пе риме нтал ьн ые методы отработки прочности констру ции. Кн. 1, п.4.2.3, ГОНТИ-1, 1974, (54) СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЕМКОСТЕЙ

Изобретение относится к испытаниям на статическую прочность емкостей, работающих под давлением жидкости.

Известен способ испытаний емкостей, когда испытываемую емкос I заполняют испытательной жидкостью и нагружают давлением наддува или когда емкость испытывают в бассейне с жидкостью.

Недостатками данных способов является то, что при этом невозможно определить и учесть напряженно-деформированное состояние емкости от давления гидростолба.

Известен способ испытаний, когда в испытываемой конструкции размещают набор камер, в которых создают давление по заданной программе.

„,,5U„„1779966 А1 (57) Изобретение относится к испытаниям на статическую прочность емкостей, работающих под давлением жидкости. Целью изобретения является упрощение и повышение точности испытаний по определению напряженно-деформированного состояния емкости от давления гидростолба жидкости.

Указанная цель достигается тем, что ступенчатое нагружение емкости внутренним избыточным давлением осуществляют одновременно с нагружением ее осевой сжимающей силой, величина которой на каждой ступени нагружения равна осевой силе, создаваемой давлением наддува. В результате получают простое нагружение конструкции емкости давлением наддува только в кольцевом направлении, 1 ил.

Недостатками данного способа является сложность и ограниченность его осуществления, невозможность воспроизведения непрерывного закона изменения давления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ испытания емкостей, когда емкость заполняют испытательной жидкостью, плотность которой подобрана для имитации переменного давления гидростолба рабочей жидкости. Использование испытательных жидкостей с различным удельным весом позволяет создавать различные перепады давлений по высоте емкости.

Данный способ позволяет нагружать емкости переменным по высоте давлением, но не позволяет осуществлять измерение

1779966,гс ,гс,над

Ti = Ti

Рнад

N) = f Р x (S) dS, () деформаций во всех точках испытываемой емкости, Иэ-за маленького диапазона нагружения результаты имеют большую погрешность. Для имитации различных условий полета ракеты необходимо каждый 5 раз менять испытательную жидкость, Самонагружение гидростолбом жидкости при заполнении испытываемой емкости является сложным.

Целью изобретения является упроще- 10 ние и повышение точности испытаний по определению напряженно-деформированного состояния емкости от давления гидростолба жидкости, Укаэанная цель достигается тем, что ис- 15 пытуемую емкость заполняют испытательной жидкостью и ступенчато нагружают внутренним избыточным давлением с измерением напряженно-деформированного состояния. При этом одновременно с 20 нагружение давлением испытуемую емкость нагружают осевой сжимающей силой, величина которой определяется следующим образом: где Рх(S) — проекция внутреннего избыточ) ного давления наддува на продольную ось 3р емкости на )-й ступени нагружения;

S — площадь поверхности верхнего днища испытуемой емкости.

Величина осевой сжимающей силы на каждой ступени нагружения при этом будет равна величине осевой растягивающей силы, создаваемой давлением наддува.

В результате рассмотренного приложения нагрузок после заполнения емкости осуществляется простое нагружение конст- 4р рукции емкости давлением наддува только в кольцевом направлении.

На чертеже приведена схема установки для испытания емкости.

Испытуемую емкость 1 устанавливают 45 на опорно-установочный стол 2, сверху на емкость 1 устанавливают силонагружающее устройство 3, к которому подсоединяют силонагружающие тяги с гидроцилиндрами 4.

К испытуемой емкости 1 подсоединяют трубопроводы заправки-слива 5 и наддува 6, Способ осуществляют следующим об-разом.

Испытуемую емкость 1 полностью заполняют испытательной жидкостью через трубопровод 5 заправки-слива. После чего емкость 1 нагружают с помощью трубопровода 6 наддува давлением и с помощью силонагружающего устройства 3 и силовых тяг с гидроцилиндрами 4 осевой сжимающей силой где Рх" (Я) — проекция давления наддува на продольную ось;

S — площадь поверхности верхнего днища.

Проводят измерение деформаций испытуемой емкости 1 от данных нагрузок. Далее еще несколько раэ нагружают емкость и измеряют деформации при других значениях давления и силы, сохраняя условие равенства осевой сжимающей силы величине осевой силы, создаваемой давлением наддува.

По полученным результатам определяют деформированное состояние емкости от действия давления наддува только в кольцевом направлении, Напряженно-деформированное состояние емкости 1 от давления гидростолба определяют следующим образом: где Т " — тензор напряжений в i-й точке емкости от давления гидростолба;

Т " д — тензор напряжений в 1-й точке емкости от давления наддува;

Pi" — давление гидростолба. в -й точке. емкости;

Р" д — давление наддува.

Формула изобретения

Способ гидравлических испытаний емкостей, основанный на их ступенчатом нагружении внутренним избыточным .давлением, измерении деформации и определении по полученным результатам напряженноно-деформированного состояния емкости, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности испытаний по определению напряженнодеформированного состояния емкости от давления гидростолба жидкости, нагружение емкостей внутренним избыточным давлением осуществляют одновременно с нагружением ее осевой сжимающей силой, величину которой на каждой ступени нагружения определяют по выражению:

1779966

Составитель B.Ñèíöîâ

Техред М.Моргентал Корректор Н,Слободяник

Редактор

Заказ 4431 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101,де р„ (S) — проекция внутреннего избы -оного давления на продольную ось емкости на j-й ступени нагружения;

S — площадь поверхности верхнего днища испытуемой емкости.