Стенд для динамических испытаний оболочки на устойчивость

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для динамических испытаний оболочек на устойчивость. Целью изобретения является расширение диапазона воспроизведения циклической нагрузки путем обеспечения независимости нагрузки на источник виброколебаний от величины статического давления на оболочку. На основании 1 установлена камера 2 с испытуемой оболочкой 22. В полости камеры 2 источником 11 создают заданное статическое давление. Источником 9 виброколебаний посредством грузов 5, установленных на упругой мембране 4, создают колебания давления в камере, нагружая оболочку циклически измеряемым внешним давлением. Изменяя амплитуду и частоту колебаний, доводят испытуемую оболочку 22 до разрушения и определяют области неустойчивости. При этом нагрузка на источник 9 виброколебаний не зависит от величины статического давления в камере 2, что обеспечивает широкий диапазон воспроизведения нагрузок на испытуемую оболочку. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (1И щ) С 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 8

Z8 0 72 77

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР

= (21) 4406107/25-28, (227 07.04.88 (46) 15.08.90. Бюл. Р. 30 (71) Московскйй институт химического

Машиностроения (72) В.И.Деханов, М.В.Серов, С,Г.Александрова и Ю.А.Смоленцев (53) 620.178.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1361462, кл. G Oi М 7/00, 1984. (54) СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ОБОЛОЧКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для динамических испытаний оболочек на устойчивость. Целью изобретения является расширение диапазона .воспроизведения циклической нагрузки путем обеспечения независимости на2 грузки на источник виброколебаний от величины статического давления на оболочку. На основании 1 установлена камера 2 с испытуемой оболочкой 22.

В полости камеры 2 источником 1 1 создают заданное статическое давление.

Источником 9 виброколебаний посредством грузов 5, .установленных на упругой мембране 4, создают колебания давления в камере, нагружая оболочку циклически измеряемым внешним давлением. Изменяя амплитуду и частоту колебаний, доводят испытуемую оболочку 22 до разрушения и определяют области неустойчивости. При этом нагрузка на источник.9 виброколебангй не зависит от величины статического давления в камере 2, что обеспечивает .широкий диапазон воспроизведения .нагрузок на испытуемую оболочку.

1 ил.

1585701

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для динамических испытаний оболочек на устойчивость.

Цель изобретения — расширение диапазона вопроизведения циклической нагрузки стенда путем обеспечения независимости нагрузки на источник виброколебаний от величины статического давления на оболочку.

На чертеже изображена схема предлагаемого стенда..

Стенд содержит основание 1, рабочую камеру 2, на крышке 3 которой закреплена упругая мембрана 4 с установленными на ней. сменными грузами

5. Стенд снабжен направляющими 6, предназначенными для перемещения рабочей камеры в вертикальном направлении и упругими компенсаторами веса рабочей камеры, выполненными в виде пружин 7, установленных между регулируемыми упорами направляющих 6 и основанием 1. Рабочая камера 2 своим торцом 8, противоположным упругой мембране 4, закреплена на источнике

9 виброколебаний. Стенд содержит источник статического давления, состоящий иэ насоса 10 и источника 11 постоянного давления, например газогид- равлического аккумулятора, сообщенного с насосом посредством обратного клапана 12. Полость камеры посредст-,. вом вентиля 13 сообщена с выходом источника постоянного давления, Рабочая камера 2 снабжена узлом 14 нагружения динамическим давлением, содержащим две последовательно расположенные мембраны 15 и 16, мерную шайбу 17 и вентиль 18, посредством которого полость между мембранами 15 и 16 сообщена с атмосферой. Источник 11 давления сообщен с межмембранной полостью посредством вентиля 19 и дросселя 20.

Мерная шайба 17 сообщена с источником давления посредством вентиля 19. В полости рабочей камеры 2 установлен рассекатель 21. Испытуемая оболочка

22 закреплена внутри камеры.

Стенд работает следующим образом.

При испытании оболочки на динамическую устойчивость при циклически изменяемом внешнем давлении испытуемую оболочку 22 прн помощи средств крепления устанавливают внутри рабочей камеры 2 на торце 8. Закрывают вентили 13 и 19. Внутреннюю полость рабочей камеры 2, образованную ее стенками, испытываемой оболочкой 22 и упругой мембраной 4, заполняют жидкостью. Все камеры 2 с жидкостью и

5 грузами 5 компенсируют путем натяжения пружин 7. Насосом 10 жидкость нагнетается под давлением в гидравлический источник 11 постоянного давления, сжимая при этом находящийся в нем воздух. Затем открывают вентиль

13 и создают в рабочей камере 2 постоянное давление, меньшее, чем критическое давление для данной испытуемой оболочки 22. После этого вентиль

13 закрывают и включают источник 9 виброколебаний. В результате камера

2 и упругая мембрана 4 вместе с грузами 5 совершают колебательное движение, создавая при этом в рабочей ка2р мере 2 симметричную или несимметричную циклическую нагрузку. Таким образом, на испытуемую оболочку 22 будет действовать нагрузка, величина которой равна сумме статической и

25 циклической составляющих. Величина циклической составляющей нагрузки зависит от частоты и амплитуды колебаний набора грузов, В результате, .изменяя частоту и амплитуду кслеба30 нйй грузов. 5 доводят испытуемую обоЭ лочку 22 до разрушения,и определяют области неустойчивости. При испытании оболочки на ста- тическую устойчивость при внешнем статическом«.т давлении стенд работает следующим образом. Испытуемую оболочку 22 закрепляют на днище внутри камеры 2 аналогичным образом, который описан в испытании на динамичес4р кую устойчивОсть, ЗапОлняют пОлОсть рабочей камеры,2.жидкостью. При помощи насоса 10 нагнетают жидкость в гидравлический источник 11 постоянного давления, затем, открывая вентиль

45 13, увеличивают статическое давление в рабочей камере 2 до тех пор, пока испытуемая оболочка 22 не потеряет устойчивость.

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

22 закрепляют на крышке 3 рабочей камеры 2 и устанавливают гидравлический рассекатель 21. Закрывают вентиль 13, открывают вентиль 19 и заливают жидкостью полость рабочей камеры 2 ° Затем насосом 10 под давлением жидкость нагнетается в гинравличес01

При динамических испытаниях оболочек под действием циклически изменяемого внешнего давления рабочая камера с испытуемой оболочкой будет совершать вертикальные колебательные движения относительно положения статического равновесия. При этом осе- . вая нагрузка, воспринимаемая источником виброколебаний, не зависит от веса камеры и статического давления жидкости в ней.

Формула изобретения

Составитель Б.Гуков

Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова

Редактор А.Ревин

Тираж 442

Заказ 2322

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15857 кий источник 11 давления и в полость, образованную мембранами 15 и 16, причем давление в этой полости за счет дросселя 20 нагнетается до величины, равной половине давления в гидравли5 ческом источнике 11, после чего закрывают дроссель 20. Затем при помощи вентиля 18 полость между мембранами 15 и 16 соединяют с атмосферой, в результате чего давление в этой полости падает, что приводит к увели- . чению напряжений в мембране 16 и к ее разрушению (затем аналогично разрушается и мембрана 15). За счет

15 деформации испытуемой оболочки 22 жидкость через мембранную шайбу 17 перетекает в полость рабочей камеры

2, создавая заданное динамическое давление. На входе в рабочую камеру 2Q

2 гидропоток разделяется рассекателем

21 на две части. Одна часть движется между оболочкой 22 и внутренней поверхностью рассекателя 21, а другая часть - между наружной поверхностью 25 рассекателя 21 и стенкой рабочей камеры 2. При движении жидкости вдоль образующей оболочки 22 ско- рость изменения давления увеличивается эа счет изменения площади сечения 3р канала между оболочкой 22 и рассекателем 21, что приводит к более равномерному распределению давления вдоль образующей оболочки 22. Для предотвращения гидравлического удара, который может возникнуть, когда волна давления дойдет до конца оболочки 22, на рассекателе 21 (у широкого его основания) выполнена перфорация, выравнивающая давление по обе его стороны.

Стенд для динамических испытаний оболочки на устойчивость, содержащий основание, установленный на нем источник виброколебаний, рабочую камеру с узлами крепления испытуемой оболочки, источник статического давления и узел нагружения динамическим давлением, сообщенные с камерой, и упругую мембрану, закрепленную на ее торце, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизведения циклической йагрузки путем обеспечения независимости нагрузки на источник виброколебаний от величины статического давления, он снабжен направляющими, предназначенными для перемещения рабочей камеры в вертикальном направлении, упругими компенсаторами веса рабочей камеры, установленными между рабочей камерой и основанием, и сменными инерционными грузами, установленными на упругой мембране, а рабочая камера закреплена на источнике виброколебаний своим торцом, противоположным упругой мембране.