Способ гидравлических испытаний емкостей Советский патент 1992 года по МПК G01M5/00 

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

Известен способ испытаний емкостей, когда испытываемую емкое i о заполняют испытательной жидкостью и нагружают давле- нием 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

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

VJ XI

О ;Ю iOs О

деформаций во всех точках испытываемой емкости. Из-за маленького диапазона на- гружения результаты имеют большую погрешность. Для имитации различных условий полета ракеты необходимо каждый раз менять испытательную жидкость. Само- нагружение гидростолбом жидкости при заполнении испытываемой емкости является сложным.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности испытаний по определению напряженно-деформированного состояния емкости от давления гидростолба жидкости.

Указанная цель достигается тем, что испытуемую емкость заполняют испытательной жидкостью и ступенчато нагружают внутренним избыточным давлением с измерением напряженно-деформированного со- стояния. При этом одновременно с нагружение давлением испытуемую емкость нагружают осевой сжимающей силой, величина которой определяется следующим образом:

NJ Г PX (S) dS, СО

«где Px (S) - проекция внутреннего избыточного давления наддува на продольную ось емкости на j-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 конструкции емкости давлением наддува только в кольцевом направлении.

На чертеже приведена схема установки для испытания емкости.

Испытуемую емкость 1 устанавливают на опорно-установочный стол 2, сверху на емкость 1 устанавливают силонагружающее устройство 3, к которому подсоединяют си- лонагружающие тяги с гидроцилиндрами 4 К испытуемой емкости 1 подсоединяют трубопроводы заправки-слива 5 и наддува 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытуемую емкость 1 полностью заполняют испытательной жидкостью через трубопровод 5 заправки-слива. После чего емкость 1 нагружают с помощью трубопровода б наддува давлением и с помощью силонагружающего устройства 3 и силовых

тяг с гидроцилиндрами 4 осевой сжимающей силой

/ Рх

(О

5A(S) dS,

где PXH8A(S)- проекция давления наддува на продольную ось;

S - площадь поверхности верхнего днища.

Проводят измерение деформаций испытуемой емкости 1 отданных нагрузок. Далее еще несколько раз 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:

25

Т)гс тнад

Р.ГС рнад

где Т,гс - тензор напряжений в i-й точке емкости от давления гидростолба;

У(над тенз0р напряжений в 1-й точке емкости от давления наддува;

Pirc - давление гидростолба в i-й точке емкости;

РНАД - давление наддува.

Формула изобретения

Способ г-идравлических испытаний емкостей, основанный на их ступенчатом на- гружении внутренним избыточным давлением, измерении деформации и определении по полученным результатам напря- женно-деформированного состояния емкости, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности испытаний по определению напряженно- деформированного 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:

55

Nj Г Рх

СО

(S) dS,

.де Px (S) - проекция внутреннего избьпоч- ного давления на продольную ось емкости на j-й ступени нагружения;

S - площадь поверхности верхнего днища испытуемой емкости.

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.

О

S NSx

п