Стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость Советский патент 1979 года по МПК G01M7/00 

1

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к стендам для динамических испытаний ооолочек на устойчивость.

Известен стенд для динамических испытании оболочек на устойчивость, содержащий основание, гидроцилиндр, установленный в гидроцилиндре поршень и подключенный к гидроцилиндру гидравлический источник высокого давления Ij. Испытуемая оболочка располагается между основанием и поршнем гидроцилиндра.

Недостатком данного стенда является невозможность проведения испытаний оболочек на устойчивость при внешнем давлении.

Наиболее близким по техническому суш,еству к изобретению является стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость, содержащий заполненную жидкостью рабочую камеру с днищем для размещения в ней оболочки, средства крепления оболочки в камере, гидравлический источник высокого давления, подключенный к днищу камеры с помощью мембранной системы перепуска 2.

Недостатком даииого стенда является недостаточная точность испытаний за счет того, что в каждый момент времени давление, действующее на определенном участке

оболочки, распределяется по его длине неравномерно, что вызывает наступление критического состояния до полного прохождения волны давления вдоль всей ооразующей оболочки.

Целью изобретения является повышение точности. Это достигается тем, что стенд снабжен рассекателем гидронотока, выполненным в виде полого тела вращения с открытым торцом, охватывающим с зазором оболочку, при этом торец рассекателя установлен с зазором относительно днища камеры. Кроме того, по периметру рассекателя в сечении, находящемся на расстоянии,

равном или большем половины высоты его от верхнего торца, выполнена перфорация, а также рассекатель выполнен в виде тонкостенного конуса, обращенного меньшим основанием в сторону мембранной системы

перепуска.

На чертеже изображен стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость.

Стенд содержит заполненную жидкостью

рабочую камеру 1 с днищем 2 для размещения оболочки 3, средства крепления оболочки, выполненные в виде стержня 4 и заглушки 5, гидравлический источник 6 высокого давления, подключенный к днищу 2

камеры с помощью мембранной системы

перепуска, а также рассекатель 7 гидропотока, выполненный в виде полого тела вращения с открытым торцом 8, охватывающим с зазором оболочку 3, при этом торец 8 рассекателя установлен с зазором относительно днища 2 камеры. Мембранная система перепуска состоит из двух последовательно расположенных мембран 9 и 10, мерной шайбы 11 и вентиля 12. Источник 6 высокого давления соединен с выходом насоса 13. На внешней поверхности камеры 1 размещены датчики 14 давления, а по периметру рассекателя 7 в сечении, находящемся на расстоянии, равном или большем половины высоты его от верхнего торца, выполнена перфорация 15. Рассекатель 7 может быть выполнен в виде тонкостенного конуса, обращенного меньшим основанием в сторону мембранной системы перепуска.

Работает стенд следующим образом.

Рабочая камера 1 заполняется жидкостью при атмосферном давлении. Насосом 13 жидкость одновременно нагнетается в источник бив полость, образованную мембранами 9 и 10, причем в рабочем состоянии давление в этой полости нагнетается до величины, равной половине давления в источнике 6. При помощи вентиля 12 полость между мембранами 9 и 10 сообщается с атмосферой, давление в полости падает, что приводит соответственно к увеличению напряжений в рабочей части мембраны 10 и разрушению ее и затем мембраны 9. За счет деформации оболочки 3 жидкость через мерную шайбу 11 перетекает в камеру 1, создавая заданное динамическое давление. На входе в рабочую камеру 1 гидропоток разделяется рассекателем 7 на две части; одна часть движется между оболочкой 3 и внутренней поверхностью рассекателя 7, другая часть-между наружной поверхностью рассекателя 7 и стенкой камеры 1. При движении жидкости вдоль образуюшей оболочки 3 скорость изменения давления увеличивается за счет переменного сечения канала, образованного рассекателем 7 и оболочкой 3, что и приводит к более равномерному распределению давления вдоль образующей оболочки 3. Для предотврашения гидравлического удара, который может возникнуть, когда волна давления дойдет до конца оболочки 3, выполнена перфорация 15, которая выравнивает давление по обе стороны рассекателя 7. При испытаниях оболочки 3 с криволинейной образующей рассекатель 7 также выполняется в виде полого тела вращения с криволинейной образующей.

Повышение точности обеспечивается за счет выравнивания давления вдоль образующей оболочки в каждый момент времени.

Формула изобретения

1.Стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость, содержащий заполненную жидкостью рабочую камеру с

днищем для размещения в ней оболочки, средства крепления оболочки в камере, гидравлический источник высокого давления, подключенный к днищу камеры с помощью мембранной системы перепуска, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен рассекателем гидропотока, выполненным в виде полого тела вращения с открытым торцом, охватывающим с зазором оболочку, при этом торец рассекателя установлен е зазором относительно днища камеры.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что по периметру рассекателя в сечении, находящемся на расстоянии, равном или

большем половины высоты его от верхнего торца, выполнена перфорация.

3.Стенд по пп. 1и2, отличающийся тем, что рассекатель выполнен в виде тонкостенного конуса, обращенного меньшим

основанием в сторону мембранной системы перепуска.

Источники информации, прилитые во внимание при экспертизе

1./iBTopcKoe спидете.тьство СССР А 197237, кл. G 01N 3/30, 1965.

2.Королев В. П. Устойчивость цилиндрических оболочек при динамическом внешнем давлении.-Прикладная механика, т. XIV, № 8, 1978, с. 116-119 (прототип).

w