Способ испытаний баллонов высокого давления Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испыта тельной технике, конкретно к способа испытаний баллонов высокого давления на воздействие ударных нагрузок, приводящих к пробою стенок баллонов.

Целью изобретения является исследование влияния условий закрепления на реакцию баллона на ударные воздей ствия.

Для достижения поставленной цели производят локальное ударное разрушение стенки баллона, находящегося под внутренним давлением в условиях неподвижно закрепленного баллона и падающего баллона при отсутствии внешних связей.

На фиг.1 изображена установка для испытаний неподвижно закрепленных баллоновJ на фиг.2 - устройство для сбрасывания баллонов при испытаниях.

Способ заключается в следующем.

Вначале в баллоне создают статическое давление рабочей среды - жидкостной или газовой. Затем баллон подвергают ударному нагружению, при котором производят локальное ударное разрушение баллона ударником. Ударному разрушению подвергают закрепленный неподвижно баллон и падающий баллон при отсутствии внешних связей. При этом регистрируют ускорения и деформации стенок баллона при ударе, падение рабочей среды в баллоне, траектории и скорости ударника и осколков баллона. Сравнение указанных параметров для закрепленного и падающего баллана определяют влияние связей на напряженно-деформированное состояние и механическое поведение стенок бал- лона.

При осуществлении способа форму, массу, скорость подпета ударника к -баллону, угол их соударения, место контакта на поверхности баллона, а также давление и вид рабочей среды внутри баллона для испытуемой пары баллонов задают идентичными. Изменение одной из составляющих нагружения производят для каждой последующей испытуемой пары баллонов из исследуемой партии. Дпя всех баллонов в едином масштабе времени регистрируют ускорения и деформации колеблющихся стенок баллона, падение рабочей ере- ды в баллоне, траекторию и скорость ударника, а также траектории осколков баллона, если произошел его взрыв.

Измерение колебаний стенок баллона в различных точках позволяет исследовать их напряженно-деформированное состояние и возможные запасы несущей способности оболочки баллона. Сопоставление данных для закрепленного и свободного от связей баллона позволяет судить об изменении реакций в различных узлах и напряженно- деформированного состояния стенок баллона при различных локально приложенных ударных разрушающих нагрузках и условиях закрепления баллона.

Регистрация процесса пробоя стенки баллона ударником (траектории и скорости ударника и осколков баллона) дает наглядную картину механического поведения стенок баллона.

Способ осуществляется на установке, содержащей ствол 1, в казенной части которого имеется пороховое устройство, состоящее из корпуса 2, бойка 3, пружины 4, ударного механизма 5 и электромагнита 6, в котором помещены гильза 7 с пороховым зарядом и ударником 8. На конце ствола 1 установлен съемник 9 для бал-, ластного тела 10 ударника В. Ствол 1 установлен на верхней плите 11 с помощью узла 12 крепления э виде сферического шарнира. Установка содержит силовую оболочку 13, закрытую с торцов верхней 11 и нижней 14 плитами, стянутыми между собой шпильками 15 с гайками 16. Внутри силовой оболочки 13 расположены узлы 17 крепления баллона 18 высокого давления, обеспечивающее его вращение в плоскости ХОУ. Баллон 18 связан с системой подачи воздуха высокого давления состоящей из источника 19 давления, обратного клапана 20 и трубопровода 21. В силовой оболочке 13 вьтолнены окна 22 для двух световых лучей от источников 23, например лазеров, направленных на фотоприемники 24, а также броневое окно 25, предна «а- ченное для скоростной фото-или киносъемки.

Нагружение баллона ударной нагрузкой с помощью установки производят следующим образом.

Испытуемый баллон 18 устанавливаю в узлах 12 крепления и ориентируют его, вращая в плоскости ХОУ, требуемым местом хфиложения ударной нагрузки в сторону ствола 1. На силовую оболочку 13 устанавливают и закрепля

3

ют верхнюю плиту 11. Баллон 18 с помощью источника 19 давления через обратный клапан 20 и Трубопровод 21 поддувают до необходимого давления. При подаче питающего напряжения на электромагнит 6 боек 3 находится в поднятом положении. При выключении питающего напряжения электромагнита 6 боек 3 бьет по капсулю гильзы 7. Ударник 8 вместе с балластным телом 10 разгоняется пороховыми газами в канале ствола 1. В конце ствола 1 балластное тело 10 тормозится съемником 9..При перекрытии ударником В световых лучей от источников 23 происходит затемнение фотоприемников 24. Сигналы с фотоприемников 24 поступают в систему измерения скорости ударника, которая по расстоянию между фотоприемником 24 и временем между их перекрытием.определяет скорость ударника 8.

При взаимодействии ударника 8 с испытуемым баллоном 18 методом фото- или киносъемки регистрируют траектории и скорости ударника 8 и осколков баллона 18, ас помощью системы измерения динамических процессов регистрируют ускорения, деформации стенок баллона и падение давления рабочей среды в баллоне.

При испытаниях баллона 18 на ударные нагрузки в условиях свободного : падения обратный клапан 20 устанавливают на баллоне 18, а трубопровод 21 отключают от баллона 18 после его

10

наддува. Баллон 18 удерживается в исходном положении с помощью электромагнитов 26. По сигналу, поступающему в момент затемнения верхнего фотоприемника 24, электромагниты 26 выключают, баллон 18 освобождается от связей и свободно падает. Таким образом, ударному нагружению подвергается баллон, освобожденный от внешних связей.

Формула изобретения

1.Способ испытаний баллонов высокого давления, по которому в баллоне создают статическое давление, сбрасывают баллон и подвергают его ударному нагружению, отличаю-.

щ и и с я тем, что, с целью исследования влияния условий закрепления на реакцию баллона на ударные воздействия, производят локальное ударное разрушение ударником закрепленного неподвижного баллона и падающего бал- лона при отсутствии внешних связей, регистрируют ускорения и деформации стенок баллона при ударе, падение давления рабочей среды в баллоне и сравнением указанных параметров для закрепленного и падающего баллонов определяют влияние связей на напряженно-деформированное состояние и механическое поведение стенок баллона.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что регистрируют траектории и скорости ударника и осколков баллона.

У////////////////////////////////.

е

фие.1

фи&.2

Составитель А, Забегаев Редактор А. Долинич Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 5556/38 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, k

Изобретение относится к испытательной технике, конкретно к способам испытаний баллонов высокого давления на воздействие ударных нагрузок, приводящих к пробою стенок баллонов. Целью изобретения является исследование влияния условий закрепления на реакцию баллона на ударные воздействия. В баллоне создают давление рабочей среды и производят локальное ударное разрушение стенки баллона, находящегося в условиях неподвижного закрепления и в условиях свободного падения при отсутствии внещних связей. Регистрация и сравнение ускорений, деформаций стенок баллона и падения давления рабочей среды в баллоне, а также регистрация траектории и скорости движения ударника и осколков баллона при взрыве позволяют судить о влиянии условий закрепления на механизм разрушения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со ел ьо to оо