Способ испытаний оболочек внешним гидростатическим давлением

Изобретение относится к технике испытаний изделий внешним гидростатическим давлением и может быть использовано в областях техники, где используются соответствующие изделия, например, подводные аппараты. Способ заключается в размещении изделия в компрессионном контейнере, который устроен по принципу гидравлического мультипликатора, и установке уже этого контейнера на углублении на акватории. При этом конструкция компрессионного контейнера и способ размещения в нем испытываемого изделия позволяют автоматически увеличить давление по сравнению с давлением во внешней среде, в которой этот контейнер находится. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей работ, которые могут проводиться на меньших углублениях на акватории. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике испытаний, а именно к способам испытаний внешним гидростатическим давлением, и может быть использовано в областях техники, где используются изделия, работающие при воздействии внешнего гидростатического давления, например, подводные аппараты.

При общеизвестном способе проведения испытаний внешним гидростатическим давлением испытываемая оболочка непосредственно помещается в камеру высокого давления или устанавливается на заданное углубление, где и создается испытательное гидростатическое давление требуемой величины (давление внешней среды).

Известен способ, когда с целью облегчения выборки фрагментов разрушения, испытываемая оболочка вначале помещается в мешок или жесткий негерметичный сосуд, и уже в них помещают в камеру высокого давления или устанавливают на углубление.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Способ испытания оболочек внешним гидростатическим давлением» [3], при котором с целью предотвращения возникновения гидравлического удара при разрушении испытываемой пустотелой оболочки, последняя вначале помещается в заполненный жидкостью разъемный сосуд, имеющий калиброванное отверстие, то есть негерметичный, а затем в этом сосуде устанавливается в камеру высокого давления.

Общим признаком и общим недостатком рассмотренных известных способов является то обстоятельство, что максимально возможная величина испытательного внешнего гидростатического давления, действующего на испытываемую оболочку, не может превысить допустимой рабочей нагрузки в камере высокого давления или глубины места постановки на акватории.

Целью изобретения является создание условий, при которых величина испытательного внешнего гидравлического давления, действующего на испытываемую оболочку, автоматически увеличивается по сравнению с гидростатическим давлением, создаваемым в камере высокого давления, или на углублении.

Указанная цель достигается тем, что испытываемое изделие вначале помещается в компрессионный контейнер, устроенный по принципу гидравлического мультипликатора, и в этом контейнере устанавливается на углублении, при этом устройство компрессионного контейнера и способ установки в нем испытываемой оболочки обеспечивают выполнение поставленной задачи - автоматическое увеличение испытательного давления по сравнению с давлением, внешней среды на некоторую величину, определяемую конструкцией компрессионного контейнера.

Схема проведения испытаний по предлагаемому способу, схематическое устройство компрессионного контейнера и схема установки в нем испытываемой оболочки представлены на чертеже. Компрессионный контейнер имеет две камеры разного диаметра - испытательную камеру (1) меньшего диаметра - d и нагрузочную камеру (2) большего диаметра D.

Камеры разъединены продольно герметизированными резиновыми уплотнителями (8) и продольно подвижным двухступенчатым поршнем (4). Испытываемая оболочка (5) размещается в испытательной камере (1), свободный объем (3) которой полностью заполнен жидкостью, при этом испытательная камера герметична относительно внешней среды (6). Пространство (7) над поршнем у нагрузочной камеры открыто во внешнюю среду (не герметично). Внутреннее свободное пространство (9) между камерами герметично относительно внешней среды (6) и жидкости (3) в испытательной камере. При установке компрессионного контейнера с испытываемой оболочкой (5) на углублении, возникающее во внешней среде (6) гидростатическое давление qв действует на наружную поверхность поршня (4) диаметром D и автоматически (в силу разности диаметров камер) создает в испытательной камере (1) испытательное давление qи, равное qи=(D/d)2×qв (где qи - испытательное давление, D - диаметр поршня нагрузочной камеры, d - диаметр испытательной камеры, qв - гидростатическое давление внешней среды), т.е. давление большее, чем действует во внешней среде (6). Следовательно, предлагаемый способ испытания изделий внешним гидростатическим давлением на акватории обеспечивает выполнение поставленной цели - создает условия, при которых испытательное гидростатическое давление на оболочку автоматически увеличивается по сравнению с гидростатическим давлением во внешней среде.

Таким образом, отличием заявленного способа от известных является то, что в заявленном способе испытательное давление на оболочку превышает давление внешней среды, возникшее на углублении, на некоторую величину, определяемую конструкцией устроенного по принципу гидравлического мультипликатора компрессионного контейнера, в котором размещена оболочка, поставленная на испытания.

Заявителю не известно примеров применения гидравлических мультипликаторов или существование каких-либо других способов решения поставленной задачи - автоматического повышения испытательного давления по сравнению с давлением во внешней среде, в которой проводятся испытания.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого технического решения, состоит в создании возможности проведения испытаний при давлениях, превышающих давление внешней среды.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого технического решения, состоит:

- в возможности расширить диапазон применения имеющихся камер высокого давления, исключив необходимость создания новых с большей рабочей нагрузкой;

- в возможности организовать акваторные испытания во внутренних мелководных охраняемых и оборудованных водоемах, то есть повысить информативность и надежность работ и сократить расходы на выход в более глубоководные нейтральные воды.

Источники информации

1. ОСТ 92-4291-78.

2. Серегин М.Ю. Методы и приборы испытаний, организация и технология испытаний, ч. 1. Учебное пособие, стр. 45.

3. А.С. СССР №1456827 на изобретение, МПК G01N 3/12, опубл. 07.02.1989.

Способ испытаний оболочек внешним гидростатическим давлением, отличающийся тем, что испытуемую оболочку предварительно размещают в компрессионном контейнере, устроенном по принципу гидравлического мультипликатора, и уже в этом контейнере устанавливают на углублении на акватории, при этом конструкция контейнера и способ размещения в нем испытываемого изделия позволяют автоматически повысить величину внешнего гидростатического давления на испытываемую оболочку по сравнению с гидростатическим давлением, создаваемым на углублении на величину, зависящую от конструкции компрессионного контейнера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к исследованию деформационных и прочностных свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях в строительстве. Способ включает деформирование образца грунта природного или нарушенного сложения в условиях трехосного осесимметричного гидростатического и последующего девиаторного нагружения, дающих возможность ограниченного бокового расширения образца грунта, близкого к реальным условиям, затем после установления условной стабилизации при статическом режиме достижением скорости деформирования образца, соответствующей условной стабилизации деформации образца на данной ступени деформирования, переходят поочередно на следующие ступени испытания, а по окончании испытаний, по конечным результатам, полученным на каждой из ступеней испытания, строят график зависимости относительной осевой деформации от осевых напряжений и определяют искомые характеристики грунта, причем после стабилизации деформаций гидростатического нагружения выполняют контролируемое девиаторное нагружение, первая часть которого - дозированное кинематическое нагружение с управляемой скоростью деформации и ограничением по приращению осевых напряжений, а вторая часть - стабилизация напряженно-деформированного состояния образца в режиме ползучести - релаксации напряжений по условной стабилизации модуля общей деформации, многократно повторяя нагружения и стабилизацию до достижения предельного напряженного состояния, а далее продолжают (при необходимости) только кинематическое нагружение до величины предельной относительной осевой деформации.

Изобретение относится к области испытаний соединения полимерных труб, полученного посредством сварки с использованием накладной муфты. Сущность: вырезают из муфтового сварного соединения образец, содержащий части соединяемых полимерных труб и перекрывающую их и приваренную к ним часть муфты.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для исследования процесса резания материалов рабочими органами измельчителей, преимущественно сочных кормов (корнеклубнеплоды, бахчевые культуры).

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов и может быть использовано в процессе контроля тонкостенных стеклопластиковых оболочек.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний элементов глубоководной техники при давлениях, соответствующих предельным глубинам Мирового океана – более 100 МПа.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки и исследования прочности керамических оболочек при наземных испытаниях в составе обтекателей.

Изобретение относится к области физики материального контактного взаимодействия, а именно к способам определения удельного сцепления и угла внутреннего трения материальной связной среды, воспринимающей давление свыше гравитационного.Способ 1 определения физических параметров прочности материальной среды плоским жестким штампом заключается в установлении при лабораторном сдвиге образцов, например, грунта и торфа ненарушенной структуры в условиях компрессии угла внутреннего трения и удельного сцепления С=Сстр среды при построении графика Кулона-Мора предельного состояния среды под давлением pi, где τi - напряжение сдвига среды под давлением сжатия pi, определении расчетного удельного веса среды ненарушенной и нарушенной структуры и , ее расчетного угла внутреннего трения с нарушенной структурой , расчетного бытового давления , на глубине h, определении уточненного значения:1) удельного сцепления подтопленной среды , , гравитационного давления , , удельного веса при , рб>0 и отсутствии атмосферного давления;2) удельного сцепления среды при уточненных значениях , , , - при , рб=0 и доступе атмосферного давления ратм=1,033 (кГ/см2);3) удельного сцепления среды , и уточняют значения: удельного веса среды , и уточняют значения удельного веса среды , и гравитационного давления , , рб.<0 и доступе атмосферного давления ратм=1,033 (кГ/см2).Способ 2 определения физических параметров прочности материальной среды сферическим штампом включает нагружение сухой среды усилием Р диаметром D с замером текущей осадки St до момента ее стабилизации во времени t, разгрузку сферы, определение ее контактной осадки So и по результатам испытаний - длительного сцепления Сдл, сферу в среду погружают не менее трех раз через динамометрический упругий элемент на заданную глубину St1<St2<Stk, величину которых поддерживают постоянной во времени t стабилизации соответствующих усилий P1, P2, Pk, после чего сферу разгружают с замером диаметра отпечатка диаметром dk.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля и исследования прочности керамических оболочек типа тел вращения. Сущность: осуществляют приложение статической нагрузки с помощью камеры из эластичного материала, помещенной внутрь испытуемой оболочки и соединенной с источником давления.

Изобретение относится к строительству, механике грунтов, инженерной геологии, горному делу, в частности к лабораторным испытаниям грунтов для определения их физико-механических свойств.

Изобретение относится к испытанию керамических обтекателей летательных аппаратов на разрушение. Способ включает создание избыточного давления во внутренней полости обтекателя.
Заявленное решение используется для определения полной и остаточной объемной деформации сосудов (баллонов) под действием пробного давления. Техническая задача заключается в уменьшении трудоемкости и в устранении сложных расчетов для определения полной и остаточной объемной деформации. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Внутри рубашки или снаружи на выносных элементах устанавливается преобразователь линейного перемещения поплавкового типа, который определяет уровень воды в рубашке. При погружении баллона в водяной рубашке устанавливается начальный уровень воды, который принимается за нулевой (Но). Затем в сосуд подается вода до величины пробного давления, уровень воды водяной рубашки увеличивается, а преобразователь линейного перемещения показывает уровень воды в момент полной объемной деформации сосуда (Нп). После необходимой выдержки сосуда и сброса давления преобразователем линейного перемещения фиксируется уровень воды в водяной рубашке, который соответствует остаточной объемной деформации сосуда (Ност).

Изобретение относится к средствам (испытательным машинам) и методам механических испытаний материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Машина содержит двухзонное нагружающее устройство, содержащее основание и неподвижную траверсу, жестко связанные между собой двумя гладкими колоннами, по которым с помощью серводвигателя и двух червячно-винтовых передач перемещается подвижная траверса, образуя зоны растяжения и сжатия, датчик силы, закрепленный к подвижной траверсе со стороны зоны сжатия, два захвата для закрепления испытуемых образцов в зоне растяжения: верхний, зафиксированный в неподвижной траверсе двумя шарнирными узлами в положении, соосном с осью приложения силы к испытуемому образцу, и нижний - сочлененный с подвижной траверсой через датчик силы, две опоры для испытания на сжатие, установленные в зоне сжатия, датчик перемещения, а также включающая насосную установку, содержащую насос низкого давления, насос высокого давления, клапаны предохранительные низкого и высокого давления, распределители для управления закрытием и открытием захватов, манометры для регистрации давления в магистралях низкого и высокого давления. При испытании на растяжение нижний захват, сочлененный с подвижной траверсой через датчик силы шарнирным узлом, устанавливается в положение, соосное с осью приложения силы к образцу и при разрушении образца шарнир, связывающий датчик силы с нижним захватом, размыкается, освобождая датчик силы от динамического воздействия массы нижнего захвата, которое воспринимает корпус подвижной траверсы через демпфирующую прокладку. Технический результат: обеспечение соосности приложения силы к образцу при минимальном сопутствующем изгибе и повышение надежности датчика силы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике испытаний изделий внешним гидростатическим давлением и может быть использовано в областях техники, где используются соответствующие изделия, например, подводные аппараты. Способ заключается в размещении изделия в компрессионном контейнере, который устроен по принципу гидравлического мультипликатора, и установке уже этого контейнера на углублении на акватории. При этом конструкция компрессионного контейнера и способ размещения в нем испытываемого изделия позволяют автоматически увеличить давление по сравнению с давлением во внешней среде, в которой этот контейнер находится. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей работ, которые могут проводиться на меньших углублениях на акватории. 1 ил.

Наверх