Стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

ет в полость К 2, создавая заданное динамическое давление о На входе в К 2 гидропоток разделяется на две части, одна из которых движется вдоль образующей оболочки 10, что приводит

1

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для динамических испытаний оболочек на устойчивость.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей стенда за счет обеспечения циклического и динамического нагружения.

На чертеже представлена принци- пиальная схема стенда для динамических испытаний оболочек на устойчивость.

Стенд содержит станину 1, рабочую камеру 2, снабженную регистрирующей аппаратурой, датчиками, манометрами и имеющую пробку 3 для залива и пробку 4 для сброса воздуха, крьшку 5, на которой смонтирована система 6 перепуска рабочей среды5 средства крепления оболочки, состоящие, например, из кольца 7 и упругой прокладки 8 и рассекателя 9 потока, который охватывает испытуемую оболочку 10. Дни- ще камеры 2 выполнено в виде упругой мембраны 11, соединенной с источником 12 виброколебаний. Система 6 перепуска имеет две последовательно расположенные мембраны 13 и 14, мерную шайбу 15 и вентиль 16. Кроме того стенд имеет насос 17 и гидравлический источник 18, выполненньм в виде rep-i метичного сосуда с патрубками (не обозначены) давления. Причем насос соединен с гидравлическим источником 18 давления трубопроводом 19 с обратным клапаном 20. Гидравлический источник 18 давления связан с рабоче камерой 2 трубопроводом 21 с венти- лем 22 и с системой 6 перепуска - трубопроводом 23, на котором установлен вентиль 24 и трубопроводам 25 с дросселем 26.

Работа стенда зависит от вида ис пытаний.

к paBHoMBpHoNfy распределению давления вдоль оболочки 10. Для предотвращения удара, который может возникнуть при движении жидкости, на рассекателе выполняют перфорацию, 1 ил.

5 О 0

5

При испытании оболочки на динамическую устойчивость при внешнем циклическом характере нагружения стенд работает следующим образом.

Испытуемую оболочку при помощи средств крепления (кольцо 7 и упругая прокладка 8) устанавливают на крышке 5 и закрывают вентили 22 и 24. Полость рабочей камеры 2, образованной ее стенками, испытуемой оболочкой 10 и упругой мембраной 11, заполняют жидкостью через пробку 3, стравливая воздух из полости при помощи пробки 4. Насосом 17 жидкость нагнетается под давлением в гидравлический источник 18 давления, сжимая при этом находящийся в нем воздух, Затем открывают вентиль 22 и создают в камере 2 постоянное давление, меньшее, чем критическое давление для данной испытуемой оболочки. Благодаря тому, что в гидравлическом источнике 18 давления находится сжатый воздух, можно плавно регулировать статическую составляющую давления. После этого вентиль 22 закрывают и включают источник 12 виброколебаний. Диафрагма в этом случае совершает колебательные движения с заданными частотой и амплитудой, создавая при этом в рабочей камере симметричную или несимметричную циклическую нагрузку Таким образом, на днище действует нагрузка, величина которой равна сумме статической и цикличес- кой Составляющих. Величина циклической составляющей нагрузки зависит от частоты и амплитуды колебаний. В результате, изменяя частоту и амплитуду колебаниймембраны 1 1,доводят испытуемую оболочку до разрушениям затем определяют области неустойчивости.

Пр-и испытании оболочки на устойчивость йри внешнем статическом давлении стенд работает следующим образом.

Испытуемая оболочка крепится на крышке 5 аналогичньпч способом. Используя пробки 3 и 4 заливают полост рабочей камеры 2 жидкостью. При помощи насоса 17 нагнетают жидкость в гидравлический источник 18 давления, затем, открывая вентиль 22, увеличивают статическое давление в рабочей камере до тех пор, пока испытуемая оболочка не потеряет устойчивость.

При испытании оболочки на динамическую устойчивость под действием внешнего давления стенд работает следующим образом.

Испытуемая оболочка при помощи известнЬгх средств крепления закрепляется на днище рабочей камеры 2 и устанавливается гидравлический рассекатель 9 (пунктирные линии), используя пробки 3 и 4 заполняют жидкостью полость рабочей камеры 2. Закрывают вентиль 22, открывают вентиль 24 и заливают жидкостью систему 6 перепуска и гидравлический источник 18 давления. Затем насосом под давлением жидкость нагнетается в источник 18 давления и в полость, образованную мембранами 13 и 14, причем давление в этой полости за счет дросселя 26 нагнетается до величины, равной половине давления в гидравлическом источнике 18. Далее при помощи вентиля 16 полость между мембранами 13 и 14 ,соединяется с атмосферой, давление в этой полости падает, что приводит к увеличению напряжений в мембране 13 и к ее разрушению, затем аналогично разрущается и нижняя мембрана 14. За счет деформации испытуемой оболочки жидкость через мерную шайбу 15 перетекает в полость рабочей камеры 2, создавая заданное динамическое давление. На входе в рабочую камеру 2 гидропоток разделяется рассекателем 9 на две части. Одна часть движется между оболочкой и внутренне

Редактор Н. Бобкова

Составитель Б. Петрушин

Техред А.Кравчук. Корректор И. Эрдейи

Заказ 6219/44Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

поверхностью рассекателя 9, другая часть потока движется между наружной поверхностью рассекателя и стенкой

рабочей камеры 2. При движении жидкости вдоль образующей оболочки скорость изменения давления увеличивается за счет изменения площади сечения канала между оболочкой и рассекателем, что приводит к более равномерному распределению, давления вдоль образующей оболочки. Для предотвращения гидравлического удара, которьш может возникнуть, когда волна давления доходит

до koHua оболочки, на рассекателе, у широкого его основания, выполнена перфорация, выравнивающаядавление по обе его стороны.

Фор мула изобретения

Стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость, содержащий рабочую камеру со средствами креплеНИН испытываемой оболочки, последовательно соединенные систему перепуска рабочей среды, гидравлический источник давления и насос,. отличающийся тем, что, с целью расширеНИН функциональных возможностей стенда за счет обеспечения циклического и динамического нагружения, он снабжен источником виброколебаний, связанным с нижним торцом-рабочей камеры, гидравлический источник давления выполнен в виде герметичного сосуда с патрубками, один из которых расположен в верхней части сосуда и соединен с системой перепуска рабочей

среды, а.другой - в нижней части

сосуда и соединен с рабочей камерой, при этом нижний торец рабочей камеры выполнен в виде упругой мембраны, а система перепуска рабочей среды

размещена на верхнем торце ра - бочей камеры соосно с осью мембраны.

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей стенда за счет обеспечения циклического и динамического нагружения. Стенд содержит рабочую камеру (К) 2 со средствами крепления испытываемой оболочки 10, последовательно соединенные систему 6 перепуска рабочей среды, гидравлический источник 18 давления и насос 17. Источник 18 выполнен в виде гермет1много сосуда с патрубками, один из которых расположен в верхней части сосуда и соединен с системой 6 перепуска рабочей среды, а другой, размещенный в нижней части сосуда и соединенный с К 2, вьшолнен в виде упругой мембраны 11. Система 6 размещена на верхнем торце К 2 соосно с осью мембраны 11. Обо лочку крепят в К 2, в которой увеличивают давление, пока оболочка 10 не потеряет устойчивость. За счет деформации оболочки 10 жидкость перетека18 20 3 17 / / //////////////////////////////////////////////////////////