Способ нагружения конструкций внешним давлением

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет упростить способ нагружения конструкции. В торообразный эластичный элемент, имеющий внутренний диаметр меньше внешнего диаметра нагружаемой конструкции, подают давление, при этом элемент раздувается, его внутренний диаметр увеличивается, и в него вводят нагружаемую конструкцию. Сбрасывают давление в элементе, его внутренний диаметр уменьшается, и он нагружает конструкцию внешним распределенным по поверхности давлением. Нагрузка определяется упругими свойствами элемента и давлением в его полости.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 3/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК0МУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791004/28 (22) 22,12.89 (46) 30,11.92. Бюл, М 44 (71) Конструкторское бюро Производственного объединения "Полет" (72) А.B.Ñåìåíîâ, Г,M.Ðîìàøèí и А.А.Европейцев (56) Авторское свидетельство СССР

N 845058; кл. G 01 N 3/12, 1979.

Наместников А,Ф, и др. Консервирование плодов и овощей в домашних условиях.

M. Пищевая промышленность, 1965, с, 40.

Авторское свидетельство СССР

N. 1432381, кл. G 01 и 3/10, 1987.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам нагружения внешним давлением цилиндрических и слабоконических оболочек и полуоболочек.

Известен способ испытаний, реализованный в установке для испытаний труб гидростатическим давлением, по которому нагружение испытуемой конструкции осуществляют давлением жидкости, размещаемой между испытуемой конструкцией и силовым каркасом, расположенным эквидистантно поверхности испытуемой конструкции.. Известен также способ нагружения конструкций, по которому растягивают эластичный передающий усилие элемент, помещают в него конструкцию и нагружают, конструкцию путем формоизменения элемента при снижении растягивающегося усилия на него.

Известен способ нагружения конструкции внешним давлением путем размещения

„„. Ж„„1778615 А1 (54) СПОСОБ НАГРУЖЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ВНЕШНИМ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет упростить способ нагружения конструкции, В торообразный эластичный элемент, имеющий внутренний диаметр меньше внешнего диаметра нагружаемой конструкции, подают давление, при этом элемент раздувается, его внутренний диаметр увеличивается, и в него вводят нагружаемую конструкцию. Сбрасывают давление в элементе, его внутренний диаметр уменьшается, и он нагружает конструкцию внешним распределенным по поверхности давлением. Нагрузка определяется упругими свойствами элемента и давлением в era. полости. 3 ил. их в торообразном эластичном элементе и формоизменения его повышением давления.

Реализация известного способа подразумевает использование в устройстве для испытаний наружного силового каркаса, ограничивающего. перемещение передающего усилие элемента. Наличие указанного каркаса приводит к увеличению продолжительности монтажа устройства для испытаний и ограничивает доступ к испытуемой конструкции, что затрудняет монтаж на испытуемой конструкции измерительного оборудования и силовых цепей при многопараметрическом нагружении. Эти причины приводят к усложнению испытаний при реализации известного способа.

Целью изобретения является упрощения нагружения конструкции.

Для этого в известном способе нагружения конструкций внешним давлением путем

1778615 размещения их в торообразном эластичном элементе и формоизменении era повышением давления используют эластичный элемент с внутренним диаметром меньше внешнего диаметра конструкции при отсутствии в нем давления, давление повышают перед размещением конструкции до превышения внутренним диаметром эластичного элемента внешнего диаметра конструкции, а нагружение осуществляют снижением давления в элементе.

На фиг,1 и 2 показана испытуемая конструкция перед нагружением; на фиг. 3 — то же, в момент нагружения, Устройство для осуществления способа содержит торообразную эластичную оболочку 1, снабженную полостью 2, которая сообщена с источником давления 3. Внутренний диаметр 0вн торообразной оболочки 1 в ненагруженном состоянии (фиг,1) меньше диаметра D испытуемой конструкции 4, Подачу давления в полость 2 осуществляют через запорный вентиль 5, а сброс давления — через запорный вентиль 6. Давление в полости 2 контролируют по манометру 7, Для помещения испытуемой конструкции 4 в торообразную оболочку 1 в полость

2 через запорный вентиль 5 подают давление от источника давления 3. Под действием давления внутренний диаметр торообразной оболочки увеличивается от

Овн до D+ Ad, Для нагружения испытуемой конструкции 4 производят сброс давления из полости 2 через запорный вентиль 6. При этом внутренний диаметр торообразной . оболочки уменьшается и торообразная оболочка начинает охватывать испытуемую конструкцию 4, нагружая последний внешним, распределенным по поверхности давлением, Нагрузка на конструкцию определяется упругими свойствами материала торообразной оболочки и давлением в полости. Для регулирования нагрузки изменяют давление в полости 2 путем сброса давления через запорный вентиль б (при этом нагрузка на испытуемую конструкцию повышается) или путем подачи давления через вентиль 5 (при этом нагрузка уменьшается). Для определения фактической величины нагрузки достаточно провести тарировочный опыт, Изменение внутреннего диаме-,ра то рообразной оболочки Овн зависит как от деформации кольца в целом (которая увеличивает 0вн), так и от деформации полости кольца (которая уменьшает 0»). Так как деформация кольца в целом зависит от

Овн а = 2, деформация полости зависит от r, а соотношение параметров оболочки при испытаниях определяются зависимостью а» r то внутренний диаметр кольца при нагружении полости последнего внутрен10 ним давлением будет увеличиваться, Это подтверждается приведенными ниже соотношениями, Напряженно-деформированное состояние полого кольца описывается следующи15 ми соотношениями: кольцевые напряжения сг2 = — —

P Г ог продольные напряжения сг1 = - -, где

2 (Г

20 р — давление в полости 2.

Деформация полости кольца и кольца в целом согласно закону Гука

1 рг

Деформация (перемещение точки В);

30 =А — и — — 2 рг2, а

2Е r

Как видно из выражения для Л, уже при а †> 2 внутренний диаметр кольца при наГ гружении его полости давлением будет увеличиваться, а при сбросе давления— уменьшаться, Это позволит произвести операции по помещению испытуемой конструкции в эластичный элемент с последующим регулируемым нагружением конструкции.

Формула изобретения

Способ нагружения конструкций внешним давлением путем размещения их в торообразном эластичном элементе и формоизменении его повышением давления. отличающийся тем, что, с целью упрощения, используют эластичный элемент с внутренним диаметром меньше внешнего диаметра конструкции при отсутствии в нем давления, давление повышают перед размещением конструкции до превышения внутренним диаметром эластичного элемента внешнего диаметра конструкции, а нагружение осуществляют снижением давления в элементе, 1778б15

Фцг.!

2 7

Фиг.3

Составитель А. Семенов

Редактор Т. Купрякова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Заказ 4187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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