Способ испытания полых изделий на прочность при низких температурах

 

А. Н. Моношков, Ю. И. Пашков, и А. И. Горбовиц (72) Авторы изобретения

Ф

Уральский научно-исспедовательс трубной промышленност (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ

НА ПРОЧНОСТЬ,ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к испытанию попых изделий на прочность при минусовых температурах, и может быть использовано для оценки работоспособности труб и сосудов давления. 5

По основному авт. св. И 811100 известен способ испытания полых изделий на прочность при низких температурах, заключающийся в том, что в изделии инициируют трещину, затем. внутрь изделия помешают полую вставку, переменного сечения с диафрагмами для регулирования объема льда и датчиками, наклеенными на внутреннюю поверхность вставки, и нагружают иэделие льдом, замеряя напряжение датчиками деформации (1) .

Недостаток способа заключается в большой трудоемкости, обусловленной гс тем; что для создания заданных напряжений по длине изделия, определяемых кс личеством воды, замерзающей в каждой -полости, необходимо поочередно запол2 нять водой каждую полость между диаф рагмами и охлаждать до температуры кристаллизации. Создание заданных напряжений по длине изделия можно получить также, используя вставки с различными углами наклона, однако такое решение приводит к увеличению трудозатрат на изготовление большого числа вставок.

Цель изобретения — снижение трудоемкости.

Указанная цепь достигается тем, о согласно способу испытания полых изделий на прочность при низких температурах, в каждую полость между диафрагмами вставки помещают твердые тела, объемы которых выбирают в зависимости от заданной величины напряжения в каждой полости и коэффициент объемного сжатия которых больше коэффициента объемного температурного расширения льда.

На чертеже показана схема устройства, для реализации предложенного способа.

Устройство содержит вставку 1 переменного сечения с диафрагмами 2 и датчи96 ками 3 деформации, размещаемую внутри изделия 4, расположенные в полостях между диафрагмами 2 .твердые тела 5, коэффициент объемного сжатия которых болыне коэффициента объемного температурного расширения льда, и закрепленные на противопапожных торцах изделия 4 заглушку 6 и фланец 7 длякрепления вставки 1.

Способ осуществляется следующим образом.

В изделие 4 с приваренными с одной стороны заглушкой 6, с другой - фланцем

7, помещают полую коническую вставку 1 с диафрагмами 2 и датчиками 3 деформации наклеенными на внутреннюю поверхность вставки 1. В полости между диафрагмами 2 помещают твердые тела 5, в качестве которых могут использоваться материалы с коэффициентом объемного сжатия большим коэффициента объемного расширения льда, в том жсле известные как балластные тела, а именно. резиновые оболочки, заполненные воздухом, пенопласт и другие низкомодульные материалы. Иэделие 4 со вставкой 1 заполняют водой и закрепляют вставку 1 к фпанцу

7. При температуре — 40оС расширяющийся лед разрывает твердые тела (резиновые оболочки) и создает напряжения в стенке изделия 4, измеряемые с помощью датчиков 3. Твердые тела 5 уменьшают объем воды в полостях между диафрагмами и, тем самым, снижают величину абссчтютного объемного расширения льда в процессе его кристаллизации, изменяя уровень наводимых в издепии напряжений.

Твердые тела выполняют различных объемов, которые определяют расчетом из условия наведения необходимых на8688 4 пряжений. Благодаря большому коэффи- 1 циенту объемного сжатия твердого тела практически не препятствуют расширению льда в полостях между диафрагмами и наведению требуемых напряжений. Напряжения по длине изделия при испытании составлены от 28 кг/мм2 до 5 кг/мм . и

Инициированная при -40 С в зоне максимальных. напряжений трещина распрост1

10 ранялась по длине изделия и остановилась в зоне напряжений, равных 12 кг/мм..

Использование изобретения обеспечивает снижение в 4-5 раз трудоемкости испытайий за счет одновременного запол1з нения водой всех сообщающихся между собой полостей вставки, а также снижает зависимость вепичины наводимых напряжений от колебаний температуры вследствие уменьшения объема воды в полостях межщ ду диафрагмами.

Формула изобретения р Способ испытания полых изделий на прочность при низких температурах по авт. св. Ж 811100, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, в каждую полость между

З диафрагмами вставки помещают твердые тела, объемы которых выбирают в зависиМости от заданной величины напряжения в каждой полости и коэффициент объемного сжатия которых больше коэффициента объемного температурного расширения льда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 811100, кл. Я 01 N 3/12, 1979.

ВНИИПИ Заказ 8156/71 Тираж 887 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4