Стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость

 

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 / / //////////////////////////////////////////////////////////

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 М 7/00 ф(Я(<9 (13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3801759/22-03 (22) 07. 10.84 (46) 23.12.87. Бюп. )) 47 (71) Московский институт химического машиностроения (72) В.И. Деханов, О.Н. Иванов, С,Г, Александрова, M.Â. Серов, В.Н. Милютин и А.Д. Шепелев (53) 620.178.72(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 197237, кл. G 01 Н 3/30, 1965.

Авторское свидетельство СССР

У 688847, кл. G 01 М 7/00, 1978. (54) СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ОБОЛОЧЕК НА УСТОЙЧИВОСТЬ (57) 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 герметичного 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 соединснный с К 2, выполнен 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 перетека1361462 ет в полость К 2, создавая заданное к равномерному распределению давлединамическое давление, На входе в ния вдоль оболочки 10. Для предотвра—

К 2 гидропоток разделяется на дне щения удара, который может возникнуть части, одна иэ которых движется вдоль при движении жидкости, на рассекатеобразующей оболочки 10, что приводит ле выполняют перфорацию, 1 ил.

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

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей стенда за счет обеспечения циклического и динамического нагружения, На чертеже представлена принципиальная схема стенда для динамических испытаний оболочек на устойчивость.

Стенд содержит станйну 1, рабочую камеру 2, снабженную регистрирующей аппаратурой, датчиками, манометрами и имеющую пробку 3 для залива и пробку 4 для сброса воздуха, крышку

5, на которой смонтирована система 6 перепуска рабочей среды, средства крепления оболочки, состоящие, например, из кольца 7 и упругой прокладки

8 и рассекателя 9 потока, который охватывает испытуемую оболочку 10. Дни- 25 ще камеры 2 выполнено в виде угругой мембраны 11, соединенной с источником

12 виброколебаний. Система 6 перепуска имеет две последовательно расположенные мембраны 13 и 14, мерную ЗО шайбу 15 и вентиль 16. Кроме того, стенд имеет насос 17 и гидравлический источник 18, выполненный в виде rep" 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 рабочей камерой 2 трубопроводом 21 с венти- 40 лем 22 и с системой 6 перепуска— трубопроводом 23, на котором установлен вентиль 24 и трубопроводом 25 с дросселем 26.

Работа стенда зависит от вида ис" пытаний.

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 иэ 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 критнческое 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 ко1 лебательные 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 ампли" туду колебаниймембраны 11,доводятиспытуемую оболочку до разрушения и затем определяют областинеустойчивости.

При испытании оболочки на устойчивость при внешнем статическом давлении стенд работает следующим образом.

Формула изобретения

Составитель В. Петрушин

Техред А.Кравчук. Корректор И. Эрдейи

Редактор Н. Бобкова

Заказ 6219/44 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

3 13614

Испь1туемая оболочка крепится на крышке 5 аналогичным способом. Используя пробки 3 и 4 заливают полость рабочей камеры 2 жидкостью. При помо5 щи 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. 15

Испытуемая оболочка при помощи известных 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 дав- 25 ления. 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 ЗО нагнетается до величины, равной по— ловкие 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 разрушается и нижняя мембрана

l4. За счет деформации испытуемой 4О оболочки жидкость через мерную шайбу

15 перетекает в полость рабочей камеры 2, создавая заданное динамическое давление. На входе в рабочую камеру 2 гидропоток разделяется рассе- 45 кателем 9 на две части, Одна часть движется между оболочкой и внутренней

62 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 увели п вается за счет изменения площади сечения канала между оболочкой и рассекателем, что приводит к более равномерному распределению. давления вдоль образующей оболочки, Для предотвращения гидравлического удара, который может возникнуть, когда волна давления доходит до конца оболочки, на рассекателе, у широкого его основания, выполнена перфорация, выравнивающая давление по обе его стороны.

Стенд для динамических испытаний оболочек на устойчивость, содержащий рабочую камеру со средствами крепления испытываемой оболочки, последовательно соединенные систему перепуска рабочей среды, гидравлический источник давления и насос, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью оасширения 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 чести 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.