Устройство для испытания незамкнутых оболочек вращения на прочность и герметичность Советский патент 1985 года по МПК G01N3/12 G01M3/02 

00

ел ч

СП

111

Изобретение относится к испытаниям на прочность и герметичность давлением и может быть использовано для испытания тонкостенных оболочек вращения, например корпусов камер сгораНИН газотурбинных двигателей (ГТД).

Цель изобретения - повышение точности испытаний тонкостенных оболочек.

На фиг,1 изображено устройство для испытания внешней оболочки корпуса внутренним давлением, вариант; на фиг.2 то же, для испытания внутренней оболочки корпуса внешним давле ием, вариант. .

Устройство для испытания незамкнутых оболочек вращения на прочность и герметичность состоит из полого корпуса 1 в форме тела вращения и двух кольцевых крышек 2 и 3,установленных на корпусе перпендикулярно его оси. Испытуемая оболочка 4 крепится к торцовым поверхностям крышек 2 и 3, обращенным друг к другу, и герметизируется с помощью резиновых колец 5 м 6.

Первая крышка 2 закреплена на торце корпуса 1 жестко и уплотнена посредством резинового кольца 7. Вторая крышка 3 установлена на корпусе 1 1C возможностью осевого перемещения таким образом, что торец 8 корпуса 1 выступает за.свободную торцовую поверхность крышки 3 и представляет собой опору для всего устройства.

Уплотнения в виде резиновых колец 9 обеспечивают герметичность подвижного соединения.

В крышке 2 имеется отверстие Ю для стравливания воздуха, которое глушится болтом 11 с уплотнительной прокладкой 12. Оболочка 4 имеет штуцер 13, через который подают испытательную среду.

Установка крышек 2 и 3 производится снаружи корпуса 1 в случае испытания оболочки внутренним давлением (фиг. 1), а внутри корпуса - в случае испытания внешним давлением (фиг.2).

Диаметр J) сопряжения подвижной крьппки 3 с корпусом 1 выбирают из условия равенства осевых усилий, действующих на оболочку в реальных услови.ях и при испытаниях, и определяется из следующих соотношений: при испытаниях внутренним давлением

.

IL

М

(ГР

752

при испытаниях внешним давлением

Н Мк-Ш

где Dft диаметр концевой части оболочки, закрепляемой на подвижной крышке 3; 5, - площадь подвижной кольцевой

крышки 3;

F - осевая сила, действующая на оболочку в реальных условиях;

Р - давление испытания. Зависимости (1) и (2) справедливы для случая, когда площадь первой неподвижной крьш1ки 2 пренебрежимо мала по сравнению с площадью крышки 3.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 с резиновыми кольцами 7 и 9 устанавливают вертикально, так что один из торцов служит опорой. К оболочке 4 прикрепляют крышки 2 и 3 с резиновыми кольцами 5 и 6, поднимают оболочку 4 с крышками 2 и 3 под корпусом 1 и опускают на него соосно до упора. Крьш1ку 2 жестко закрепляют на корпусе 1, а крышка 3 устанавливается над нижним торцом корпуса 1 и герметизируется кольцами 9.

Через штуцер 13 полость между оболочкой 4 и корпусом заполняют испытательной средой при открытом отверстии 10, которое глушится после заполнения Для испытания на прочность оболочку обклеивают тензодатчиками, которые соединяют с индикаторньп и приборами. При гидроопрессовке производят поэтапное повьш1ение давления с последующей вьщержкой и определяют напряженность и деформацию оболочки. Контроль герметичности при этом осуществляют согласно техническим условиям.

Подвижная установка крьш1ки 3 на корпусе позволяет имитировать осевую нагрузку на оболочку. Размещение крьш1ки 3 на корпусе выше края торца корпуса позволяет использовать корпус как опору, несущую нагрузку от веса всех остальных деталей, что позволяет разгрузить тонкостенную оболочку и исключить действие на нее веса деталей устройства, искажающего результаты испытаний. Это позволяет повысить точность испытаний, приблизив условия испытаний к реальным.

Фиг.1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НЕЗАМКНУТЫХ ОБОЛОЧЕК ВРАЩЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ И ГЕРМЕТИЧНОСТЬ, содержащее полый корпус в форме тела вращения, установленные на корпусе перпендикулярно его оси две крьшки, торцо--. вые поверхности которых, обращенные друг к другу, предназначены для герметизации оболочки, при этом первая крьппка закреплена жестко на одном из торцов корпуса, а вторая установлена на корпусе с возможностью осевого перемещения, а также систему подачи испытательной среды и систему контроля, соединенные с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний тонкостенных оболочек, втораякрьшпса установлена на корпусе так, что другой торец корпуса выступает за своS бодную торцовую поверхность второй S крышки и представляет собой опору. (Л