Способ определения величины объемной деформации корпусов буев нейтральной плавучести Советский патент 1987 года по МПК G01N3/10 

11308870

Изобретение относится к испытательной технике, а Именно к испытаниям корпусов буев нейтральной плавучести путем погружения их в море на различные глубины,. 5

Цель изобретения - повьшение точ- йости испытания и расширение функциональных возможностей путем реализации измерения упругих, пластических и температурных деформаций. 0

На фиг. 1 показан корпус буя и устройство для реализации способа, общий вид; на фиг. 2 - конструкция мерного цил индра; на фиг. 3 - послегде v;

- общий начальный объё залитой жидкости;

ot - коэффициент объемного расширения жидкости; Тд - начальная температура жидкости;Т - температура жидкости на

глубине измерения. Последовательность погружения заключается в следующем (фиг.З).

Производят погружение корпуса буя на первую ступень рабочего диапазона глубин, обеспечивают выдержку и измеряют объем вытесненной из корпудовательность погружения корпуса буя. са жидкости с учетом изменения объема жидкости в результате охлаждения, определяют суммарную величину упругой и температурной деформации корпуСпособ определения величины объемной деформации корпусов буев нейтральной плавучести заключается в не- прерьгоном измерении объема жидкости, вытесняемой из корпуса буя при его погружении. При этом объемная деформация корпуса буя складывается из температурной деформации, упругой

20

са

V,

V, Vo (3)

Затем опускают корпус буя на вторую ступень и после вьздержки на ней определяют суммарную величину упруЗатем опускают корпус буя на вторую ступень и после вьздержки на ней определяют суммарную величину упрудеформации и пластической.. Таким об- 25 гой и температурной деформации корпуразом, измеренное количество вытесненной жидкости выражает суммарную деформацию, которая складывается из следующих составляющих

са, а затем поднимают корпус снова

Vo

где V.

V.

V, + V + V, -ь V

(1)

- общее измеренное количество вытесненной жидкости;

на первую ступень и после выдержки опять определяют суммарную величину упругой и температурной деформации. 30 Если корпус буя подвергся необратимым пластическим деформациям, то количество вытесненной жидкости на первой ступени после подъема корпуса со второй не равно количеству жидкос-объем вытесненной жидкости, замеренному до погружения. Эта равный упругой деформации разница определяет пластическую де- корпуса буя;формацию корпуса буя. Если сосуд не

-объем вытесненной жидкости, подвергся пластическим деформациям, равньй пластической дефор- Q испытания продолжают, но опуска- мации корпуса буя; 40-ние производят сразу на третью сту-объем вытесненной жидкости, пень. После этого осуществляют подъ- равный температурной дефор- . сравнение результатов. Таким мации корпуса буя;образом, производят испытание корпуса буя на прочность во всем рабочем

V, - изменение объема жидкости

в корпусе в результате ох- 5 диапазоне глубин, лаждения (нагрева) ее самой . Согласно способу измеряют V, , V

Для реализации способа испытываемый корпус буя и мерный цилиндр выполняют следуюпщм образом.

и V, а также исключают из измеренной величины объема V, величины V4 .

Корпус буя заполняется дозированным количеством жидкости. На любой глубине погружения, зная температуру слоя и коэффициент объемного температурного расширения заливаемой жидкости, составляющую V4 определяют по известной формуле

V4 Vi 1 -ot(T, - Т„), (2)

где v;

- общий начальный объё залитой жидкости;

ot - коэффициент объемного расширения жидкости; Тд - начальная температура жидкости;Т - температура жидкости на

глубине измерения. Последовательность погружения заключается в следующем (фиг.З).

Производят погружение корпуса буя на первую ступень рабочего диапазона глубин, обеспечивают выдержку и измеряют объем вытесненной из корпуса жидкости с учетом изменения объема жидкости в результате охлаждения, определяют суммарную величину упругой и температурной деформации корпу

са

V,

V, Vo (3)

Затем опускают корпус буя на вторую ступень и после вьздержки на ней определяют суммарную величину упругой и температурной деформации корпуса, а затем поднимают корпус снова

(1)

диапазоне глубин,

Для реализации способа испытываемый корпус буя и мерный цилиндр выполняют следуюпщм образом.

Над испытуемым корпусом 1 буя помещают мерный цилиндр 2, соединение производят скобами 3, на наружной поверхности мерного цилиндра 2 установлены датчики 4 и 5 давления и тем- пературы. Мерный цилиндр 2 включает в себя камеру 6, соединенную болтами 7 с днищем 8. Днище 8 имеет отверстие со штуцером 9 на наружной стороне. Посадочная часть штуцера 9

обеспечивает герметичность при соединении со шлангом 10. Штуцер 11 соединяет шланг 10 с контрольным отверстием испытуемого корпуса 2. Камера 6 снабжена краником 12, предназначен ным для откачки воздуха из общей полости системы испытываемый сосуд 1 - мерный цилиндр 2, и краником 13,предназначенным для заполнения жидкостью сосуда 2 и мерного стакана 14, кото- рый установлен внутри камеры 6. Установка мерного стакана 14 внутри камеры 6 позволяет разгрузить стакан 14 от внешнего давления. Стакан 14 выполнен из кварцевого стекла, имеющего малый коэффициент температурного расширения, поэтому он практически не вносит искажений в измерения при изменении внешней температуры. Мерный стакан 14 имеет в нижней части сливное отверстие, соединенное патрубком 15 с проходным отверстием в днище 8 и далее через шланг 10 с испытываемым корпусом 1 буя. В мерном стакане 14 установлен уровнемер 16. Провода датчиков 4 и 5 давления и температуры, а также уровнемера 16 собраны в кабель.

Мерный цилиндр 2 снабжен упором для поддержания его в вертикальном состоянии во время подготовки корпуса 1 буя к испытанию.

Испытание корпуса 1 буя производят следукщим образом.

Устанавливают мерный цилиндр 2 на корпусе 1 буя. Полость корпуса 1 буя соединяют шлангом 10 с мерным стаканом 14. Корпус 1 буя и мерный цилиндр 2 вакуумируют через краник 12 и затем заполняют дозированным количеством рабочей жидкости через краник 13. Вакуумирование облегчает заполнение корпуса 1 буя рабочей

жидкостью, так как при этом не обра- 45 и по разности двух величин объемной зуются воздушные пузьфьки, которые деформации, измеренных на п-й ступе- также влияют на точность испытания. ни до подъема с нее на (п-1)-ю сту-

При погружении корпуса 1 буя и пень и после подъема на нее с сжатия его внешним давлением жидкость (п+1)-й ступени, определяют пласти- вытесняется в мерный стакан 14, и с 50 ческую деформацию.

помощью уровнемера 16 измеряется объем вытесненной жидкости.

Точность измерения объемной деформации корпуса 1 буя и определение составляющих деформаций упругой, пластической и температурной достигается путем измерения количества вытесненной жидкости при ступенчатом погружении на заданных глубинах.

Формула изобретения

1. Способ определения величины объемной деформации корпусов буев

нейтральной плавучести, заключающийся в заполнении корпуса буя жидкостью, погружении его на заданную глубину в море и определении величины / объемного сжатия корпуса буя по количеству вытесненной из него жидкости, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и расширения функциональных возможностей, перед заполнением корпуса буя

измеряют объем заливаемой жидкости, а погружение осуществляют ступенчато, измеряя объем вытесненной жидкос

ти на каждой глубине после выравнивания температур корпуса буя и заполняющей его жидкости с окружающей средой.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что перед заполнением жидкостью корпус буя вакуумируют.

3. Способ по пп.1и2, отличающийся тем, что при погруении корпуса буя после измерения на каждой п-й ступени его поднимают на глубину, соответствукщую (п-1 )-й

ступени, а после измерения на ней опускают корпус буя на глубину, соответствующую ( )-й ступени, и поле измерения поднимают его на глубину, соответствующую п-й ступени.

«t

tviffHtM t effXHfff can -./

t()

n ступени / (n-l)ступени

()cmyneн

11{щУина)

9u2.)

Изобретение относится к способам испытания корпусов буев, нейтральной плавучести путем погружения их в море на различные глубины. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей путем реализации измерения упругих, пластических и температурных, деформаций. В корпус 1 буя и соединенный с ним мерный стакан цилиндра 2 заливают дозированное количество жидкости. Погружение осуществляют ступенчато, измеряя объем вытесненной жидкости на каждой глубине после выравнивания температур корпуса 1 и заполняющей его жидкости с окружающей средой, что исключает ошибку при измерении деформации корпуса 1 вследствие объемного температурного сжатия жидкости. После измерения объема вытесненной жидкости на одной из задан ных глубин корпус 1 поднимают на пре дьщущую глубину и по разнице в измерении объема вытесненной жидкости до опускания на последующую и после подъема судят о нали.чии и величине пластической деформации. 2 з,п. ф-лы,. 3 ил. сл U2.f

Составитель Б.Грабов Редактор С.Патрушева Техред Л.Олейинк

Заказ 1790/34 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,

Щ оиэводственно-полигра4м1ческое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор С.Шекмар