Способ определения механических характеристик материала изделий типа труб

 

Изобретение относится к методам определения упругих характеристик материала напорных трубопроводов из пластмасс и позволяет повысить их точность путем приближения условий испытаний к эксплуатационным . Открывают электромагнитный кран 3 и жидкость из резервуара 1 движется по испытуемой трубе 2, При достижении заданной скорости жидкости резко закрывают кран 3, при этом в трубе 2 образуется волна давления жидкости, растягивающая стенки трубы 2, Модуль упругости Е материала стенок трубы 2 является функцией скорости С распространения волны давления жидкости при постоянных геометрических размерах трубы 2 и модуле упругости жидкости, поэтому для оценки Е измеряоот С с помощью датчиков 3 и 4 давления. 2 ил. (О :ж Ж 05 ОО OQ 1. сриг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1310683 A1 (51)4 С 01 Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3578995/25-28 3596886/25-28 (22) 11.04,83 (46) !5,05,87.Бюл. № 18 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров. гражданской авиации им.Ленинского комсомола (72) Н,Г.Шумов и M В.Мыэгаев (53) 620.178.73 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 605144, кл. G 01 М 7/00, 1976. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ XAPAKTEPHCTHK МАТЕРИАЛА ИЗДЕЛИЙ

ТИПА ТРУБ (57) Изобретение относится к методам определения упругих характеристик материала напорных трубопроводов из пластмасс и позволяет повысить их точность путем приближения условий испытаний к эксплуатационным, Открывают электромагнитный кран 3 и жидкость из резервуара 1 движется по испытуемой трубе 2. При достижении заданной скорости жидкости резко закрывают кран 3, при этом в трубе 2 образуется волна давления жидкости, растягивающая стен" ки трубы 2, Модуль упругости Е,. материала стенок трубы 2 является функцией скорости С распространения волны давления жидкости при постоянных геометрических размерах трубы

2 и модуле упругости жидкости, поэтому для оценки Е измеряют С с пот мощью датчиков 3 и 4 давления. 2 ил.

1 131

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения упругих характеристик материала напорных трубопроводов, изготовленных из пластмасс.

Целью изобретения является повышение точности определения модуля упругости материала напорных трубопроводов путем приближения условий испытаний к эксплуатационным и обеспечения высоких скоростей нагружения, На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 — зависимость модуля упругости от скорости распространения волны давления.

К выходному патрубку резервуара

1 с рабочей жидкостью подсоединена испытуемая труба 2, на входе и выхо— де.которой закреплены датчики 3 и 4 давления типа ДД вЂ” 10 и тензодатчики

5 и 6, которые подключены к соответствующим каналам усилителя 7, выходы которого подключены к многоканальному шлейфовому осциллографу 8, На выходе испытуемой трубы 2 установлен электромагнитный кран 9, На испыта— тельном участке стенда в качестве исследуемого объекта закрепляют напорную трубу 2 из полиэтилена. На стенде могут испытываться все типы труб, изготовленных из полиэтилена: легкие, средние и тяжелые в отрезках номинальной длины 1 (6,8„10 и 12м), Резервуар 1 заполняют рабочей жидкостью, Электромагнитный кран 9 закрыт. Измерительная аппаратура подготовлена к работе.

С пульта управления подают напряжение на электромагнитный кран. Он открывается, и жидкость движется по трубе 2. При достижении заданной скорости от 5 до 6 м/с в конце трубы

2 закрывают электромагнитный кран 9 в течение 0,02

0,03 с. Тогда скорость частиц жидкости, натолкнувшихся на кран

3, погашена, а их кинетическая энергия переходит в работу деформации стенок трубы 2 и жидкости. При этом труба 2 растягивается, а жидкость сжимается в соответствии с повьппением давления в трубе 2 в пределах от

17 до 21 кг/см . Гидравлический удар в трубе 2 является быстропротекающим периодическим процессом, который сопровождается ее упругими деформациями.

d E

Vl +

Eò где Ек

Š— модуль объемной упругости жидкости; — модуль упругости материала стенок трубы 2; — внутренний диаметр трубы 2; — толщина стенок трубы 2. видно, для данной жидкости

Й

1 .

15 Как

Еж

С = f (-.— ---- )

11 Е т т.е, скорость распространения волны

20 давления не зависит от характера возмущений, Тогда изучаемый модуль упругости материала исследуемой стенки трубы

2 определяется как

Ет= f (с), так как d 1 — геометрические размеры трубы 2, Š— модуль объемной упругости жидкости в процессе зкспериЗО мента являются постоянными и известными величинами.

С помощью датчиков 3 и 4 давления измеряют скорость распространения волны давления жидкости в трубе

2 и по ней оценивают модуль упругости материала трубы 2, Изменяя скорость протекания жидкости по трубе 2 путем изменения давления наддува в резервуаре 1, за40 дают необходимую интенсивность нагружения, поскольку чем больше эта скорость, тем больше амплитуда волны давления. Измеренные значения деформации трубы 2 дают дополнитель45 ные сведения о механических свойствах материала.

Условия испытаний максимально приближены к условиям работы напор5Q ных трубопроводов, что обеспечивает естественную схему нагружения — . объемную с интенсивными градиентами нагружения.

55Формула изобретения

Способ определения механических характеристик материала изделий типа труб путем создания в трубе волны

0683 2

Скорость распространения гидравлического удара (скорость распространения "лба" волны повьппения давления) описывается выражением

750 б500

5500

3500

Составитель Л.Овсянникова

Редактор К. Волощук Техред А.Кравчук КоРРектоР Г.Решетник

Заказ 1882/38 Тираж 777 Подписное

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, 4

3 1310 давления испытательной среды, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения модуля упругости материала напорных трубопроводов, в качестве испытатель- 5 ной среды используют жидкость, волну

683 4 давления создают путем пропускания жидкости по трубе и полного перекрытия ее выхода и измеряют скорость распространения волны давления жидкости в трубе, по которой определяют модуль упругости материала трубы.