Устройство для гидравлических испытаний полого изделия внутренним давлением

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при гидравлических испытаниях полых изделий (емкостей, трубопроводов и т.п.) внутренним давлением при статическом и/или циклическом режимах нагружения. Устройство содержит емкость с рабочей жидкостью, соединенную магистралью нагнетания, включающей электронасос и вентиль, с испытуемым полым изделием, снабженным дренажным вентилем. Устройство дополнительно содержит гидравлическую испытательную машину, на нижнем подвижном захвате которой размещен корпус гидроцилиндра, а конец штока гидроцилиндра закреплен в верхнем захвате неподвижной траверсы силовой рамы. Рабочая полость гидроцилиндра соединена с магистралью нагнетания на выходе вентиля, а во внутренней полости испытуемого изделия размещен сыпучий беспористый заполнитель. Технический результат: повышение точности регулирования высокого давления в циклическом режиме его изменения при гидравлических испытаниях полых изделий с большим внутренним объемом. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при гидравлических испытаниях полых изделий (емкостей, трубопроводов и т.п.) внутренним давлением при статическом и/или циклическом режимах нагружения.

Известно устройство для гидравлических испытаний полого изделия малого объема внутренним давлением, содержащее емкость с рабочей жидкостью, соединенной с испытуемым изделием двумя трубопроводами (нагнетания и дренажным) через управляемые электромагнитные клапана, при этом в состав одного из трубопроводов входит насос. Циклический режим нагружения изделия осуществляют изменением величины проходных сечений электромагнитных клапанов при циркуляции рабочей жидкости через полое изделие. Известное устройство позволяет обеспечить изменение давления от 0 до 300 кПа и достигать диапазон частот от 0 до 10 Гц.

(CN 205620244, G01N 3/12, опубликовано 05.10.2016)

Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения требуемых параметров давления, например, 20000 кПа в статическом и циклическом режимах нагружения изделия с большим внутренним объемом, например, объемом 200 л.

Наиболее близким является устройство для гидравлических испытаний полых изделий, содержащее емкость с рабочей жидкостью, соединенной магистралью всасывания с центробежным насосом, который соединен магистралью нагнетания, с испытуемым изделием, байпасный вентиль, соединяющий магистраль нагнетания с магистралью всасывания, дренажный вентиль и обратный клапан, установленный на магистрали нагнетания, причем центробежный насос приводится в движение асинхронным электродвигателем, питаемым переменным напряжением с регулируемой частотой.

(SU 1580215, G01N 3/12, опубликовано 23.07.1990)

Недостатком известного устройства является сложность точного регулирования давления в циклическом режиме его изменения, поскольку параметры режима нагружения регулируются как расходом жидкости через байпасный трубопровод, так и путем изменения частоты вращения вала центробежного насоса при открытых байпасном и дренажном вентилях.

Задачей и техническим результатом изобретения является повышение точности регулирования высокого давления в циклическом режиме его изменения при гидравлических испытаниях полых изделий с большим внутренним объемом.

Технический результат достигают тем, что устройство для гидравлических испытаний полого изделия внутренним давлением содержит емкость с рабочей жидкостью, соединенную магистралью нагнетания, включающей электронасос и вентиль, с испытуемым полым изделием, снабженным дренажным вентилем, причем дополнительно содержит гидравлическую испытательную машину, на нижнем подвижном захвате которой размещен корпус гидроцилиндра, а конец штока гидроцилиндра закреплен в верхнем захвате неподвижной траверсы силовой рамы, при этом рабочая полость гидроцилиндра соединена с магистралью нагнетания на выходе вентиля, а во внутренней полости испытуемого изделия размещен сыпучий беспористый заполнитель.

Реализация устройства по изобретению своего назначения может быть проиллюстрирована примером с использованием фигуры, где:

1 - гидравлическая испытательная машина;

2 - нижний подвижный захват испытательной машины;

3 - гидроцилиндр;

4 - шток гидроцилиндра;

5 - верхний захват;

6 - неподвижная траверса силовой рамы;

7 - емкость с рабочей жидкостью;

8 - магистраль нагнетания;

9 - электронасос;

10 - запорный вентиль манометра;

11 - испытуемое полое изделие с беспористым наполнителем;

12 - дренажный вентиль;

13 - предохранительный клапан;

14 - манометр;

15 - вентиль.

Подготовку устройства по изобретению к работе осуществляют следующим образом.

Во внутренней полости емкости для испытаний 11, например, элементе трубопровода, размещают сыпучий беспористый наполнитель, например, мелкий гравий. Это позволяет значительно (до 90%) уменьшить количество рабочей жидкости, подаваемой в испытуемое полое изделие 11, что обеспечивает возможность повышения частоты нагружения изделия и повысить точность регулирования давления при испытаниях. Из емкости с рабочей жидкостью 7 с помощью электронасоса 9 при открытых вентилях 15 и 12 заполняют рабочей жидкостью весь гидравлический контур, включая соединительные магистрали, испытуемое полое изделие 10 с беспористым наполнителем и рабочую полость гидроцилиндра 3, поршень которого, находящийся в исходном положении в нижней мертвой точке, подымается в требуемое верхнее положение, обеспечивая необходимый запас рабочей жидкости. При этом конец штока 4 гидроцилиндра 3 закрепляют в верхнем захвате 5 неподвижной траверсы 6 силовой рамы.

После этого закрывают вентиль 15 и дренажный вентиль 12, устанавливают нижний подвижный захват 2 испытательной машины и неподвижную траверсу силовой рамы 6 испытательной машины соответственно расстоянию между нижним концом корпуса гидроцилиндра 3 и верхним концом его штока 4 с таким расчетом, чтобы хода активного нижнего захвата 2 в сторону сжатия штока гидроцилиндра было достаточно для обеспечения подачи требуемого объема рабочей жидкости в испытуемую емкость 11. Устройство по изобретению работе готово к работе.

Гидравлические испытания полого изделия внутренним давлением ведут путем перемещения поршня гидроцилиндра с использованием гидравлической испытательной машины.

В качестве гидравлической испытательной машины можно использовать любые известные устройства аналогичного назначения, обеспечивающие заданные условия статических и динамических испытаний, например, универсальные сервогидравлические испытательные машины фирм Шенк (ФРГ), MTS (США), INSTRON (Англия) и др., позволяющие с высокой точностью обеспечивать поддержание циклической нагрузки (давления в полости испытуемого изделия) и частоты.

При гидравлическом испытании отрезка натурной трубы внутренним диаметром 346 мм (толщина стенки 40 мм) и длиной 2000 мм (объем внутренней полости 188 л) с использованием испытательной машины усилием 100 тс фирмы Шенк и гидроцилиндра ISO 6020/2 - МХ2 (Италия) с диаметром поршня 200 мм и ходом 200 мм (максимальный объем вытесняемой жидкости 6,3 л) статическое давление в поршневой полости гидроцилиндра составляло 20 МПа при сжимающей нагрузке испытательной машины 63 тс.

При заполнении полости отрезка трубы мелким гравием на 90% для получения отнулевого цикла давления (0-20 МПа) ход поршня составлял 52 мм, выталкиваемый объем рабочей жидкости (масло HLP 46) равен 1.63 л, частота цикла была 1 Гц.

Проведенные испытания показали, что устройство по изобретению обеспечивает достижение поставленного технического результата: поддержание с высокой точностью статического и циклического режимов испытания высоким внутренним давлением полых изделий большого объема; возможность легко менять режим испытания, в частности, осуществлять двухчастотное, блочное, программное и другие виды нагружения полых изделий внутренним давлением; возможность легко изменять асимметрию цикла нагружения (R=Pmin/Pmax, где Pmin, Pmax - соответственно минимальное и максимальное давление цикла); возможность, в рамках соблюдения физических законов деформирования материала полых изделий, изменять частоту испытаний.

Устройство для гидравлических испытаний полого изделия внутренним давлением, содержащее емкость с рабочей жидкостью, соединенную магистралью нагнетания, включающей электронасос и вентиль, с испытуемым полым изделием, снабженным дренажным вентилем, отличающееся тем, что дополнительно содержит гидравлическую испытательную машину, на нижнем подвижном захвате которой размещен корпус гидроцилиндра, а конец штока гидроцилиндра закреплен в верхнем захвате неподвижной траверсы силовой рамы, при этом рабочая полость гидроцилиндра соединена с магистралью нагнетания на выходе вентиля, а во внутренней полости испытуемого изделия размещен сыпучий беспористый заполнитель.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оценке состояния полимерной трубы в процессе эксплуатации. Способ заключается в том, что отбирают образец из полимерной трубы, на этом образце определяют показатели, характеризующие физико-химические, физико-механические свойства трубы и ее ремонтопригодность, и по ним оценивают состояние трубы, при осуществлении которого образец отбирают из стенки трубы во время установки на трубу седлового отвода и он представляет собой фрагмент стенки трубы, извлеченный из стенки трубы в процессе установки седлового отвода, в качестве показателей используют физико-механические показатели - предел текучести материала фрагмента стенки трубы, относительное удлинение при разрыве и относительное удлинение при пределе текучести, физико-химический показатель - индукционный период окисления; показатель ремонтопригодности - свариваемость материала образца.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проверке прочности оболочек антенных обтекателей из хрупких материалов, преимущественно керамических, при статических испытаниях.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности и может быть использована для определения сроков хранения плодов и ягод, способов их транспортирования и хранения.

Изобретение относится к получению высокопрочных мелкодисперсных полых наполнителей с повышенными прочностными характеристиками для введения в состав композиционных маетриалов, перерабатываемых с использованием давления, легковесных конструкционных материалов, плавучих материалов, обеспечивающих высокую гидростатическую прочность.

Настоящее изобретение относится к способу гидравлического испытания с использованием воды, выполняемому для проверки качества сварной трубы, например трубы, сваренной при помощи электрической контактной сварки, или спиральной трубы, и бесшовной трубы.

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.
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.

Изобретение относится к технике испытаний изделий внешним гидростатическим давлением и может быть использовано в областях техники, где используются соответствующие изделия, например, подводные аппараты.

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 испытательной технике и может быть использовано при гидравлических испытаниях полых изделий внутренним давлением при статическом иили циклическом режимах нагружения. Устройство содержит емкость с рабочей жидкостью, соединенную магистралью нагнетания, включающей электронасос и вентиль, с испытуемым полым изделием, снабженным дренажным вентилем. Устройство дополнительно содержит гидравлическую испытательную машину, на нижнем подвижном захвате которой размещен корпус гидроцилиндра, а конец штока гидроцилиндра закреплен в верхнем захвате неподвижной траверсы силовой рамы. Рабочая полость гидроцилиндра соединена с магистралью нагнетания на выходе вентиля, а во внутренней полости испытуемого изделия размещен сыпучий беспористый заполнитель. Технический результат: повышение точности регулирования высокого давления в циклическом режиме его изменения при гидравлических испытаниях полых изделий с большим внутренним объемом. 1 ил.

Наверх