Способ нагружения оболочечных конструкций при испытаниях их на прочность

 

Изобретение относится к механическим испытаниям. Цель изобретения - повышение точности при создании внешнего давления в камере, закрепленной на шарнире, путем компенсации усилий, трения возникающих в шарнире. Перед испытанием к камере 2 при помощи силовозбудителя 14 прикладывают усилие и измеряют его значение N<SB POS="POST">1</SB> в момент страгивания камеры 2 при повороте ее в подшипниках 11. Затем при помощи силовозбудителя 15, ось которого расположена на одной высоте с осью цапф 10, прикладывают усилие и измеряют его значение N<SB POS="POST">2</SB> в момент страгивания камеры 2 при ее линейном перемещении вместе с подшипником 11. В испытательной камере 2 устанавливают оболочную конструкцию 3, которую нагружают внешним давлением, осевым усилием и изгибающим моментом, при этом в силовозбудителе 14 создают усилие N<SB POS="POST">1</SB>, а в силовозбудителе 15 создают усилие N<SB POS="POST">1</SB>-N<SB POS="POST">2</SB>, что исключает влияние камеры 2 на напряженно-деформированное состояние оболочки 3 за счет компенсации сил трения в подшипнике 11. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (11) А1 д и 4 С 01 Н 3/20, 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ к

Я1 Х

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316389/25-28 (22) 19. 10.87 (46) 23.08.89. Бюл. У 3! (72) П.Б.Пилипенко, Е.И.Прусс и А.Н.Архипов (53) 620.174 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1350542, кл. G 01 N 3/20, 1986. (54) СПОСОБ НАГРУЖЕНИЯ ОБОЛОЧЕЧНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ИХ HA

ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к механическим испытаниям. Цель изобретения — повышение точности при создании внешнего давления в камере, закрепленной на шарнире, путем компенсации усилий трения, возникающих в шарнире. Перед испьгганием к камере 2 при помощи силовозбудителя 14 прикладывают усилие и измеряют его зна2 чение N в момент страгивания каме( ры 2 при повороте ее в подшипниках

11. Затем при помощи силовозбудителя

15, ось которого расположена на одной высоте с осью цапф 10, прикладывают усилие и измеряют его значение в момент страгивания камеры 2 при ее линейном перемещении вместе с подшипником 11 ° В испытательной камере 2 устанавливают оболочечную конструкцию 3, которую нагружают внешним давлением, осевым усилием и изгибающим моментом, при этом в силовозбудителе 14 создают усилие N а в силовозбудителе 15 создают усилие N -Ng, что исключает влияние камеры 2 на напряженно-деформированное состояние оболочки 3 за счет компенсации сил трения в подшипнике 11.

4 ил.

3 1502980

Изобретение относится к механическим испытаниям и может быть использовано при исследовании прочности и устойчивости широкого класса оболо5 чечных конструкций при совместном нагружении их динамическим давлением, осевыми силами н изгибающими моментами.

Целью изобретения является повы- 1р шение точности при создании внешнего давления в камере, закрепленной на шарнире, путем компенсации усилий трения, возникающих в шарнире при нагружении оболочечной кон- 15 струкции изгибающим моментом.

На фиг.1 представлен стенд для реализации способа, на фиг.2 — вид

А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1; на фиг.4 — узел I на фиг.1. 20

Стенд для реализации способа нагружения оболочечных конструкций при испытании их на прочность содержит силовую раму 1, испытательную камеру 2 с помещенной внутри ее испытываемой оболочечной конструкцией 3.

Стенд снабжен силовыми переходниками 4 и 5, закрепляемыми на торцах испытываемой оболочки 3. Один их переходников 4 закреплен на силовой раме 1, а на другом переходнике 5 закреплена траверса 6, между концами которой и силовой рамой 1 шарнирно закреплены нагружающие силовозбудители 7-9. Шарнирное закрепление испытательной камеры 2 на силовой раме 1 осуществляется следующим образом. На камере закреплены (например, приварены) опорные цапфы 1О, установленные в подшипниках 11, за- . 4p крепленных на скповой раме 1 при помощи кронштейнов 12. Ось цапф 10 перпендикулярна плоскости действия изгибающего момента, создаваемого силовозбудителем 9. 45

Испытательная камера 2 установлена с невыступанием ее за торцы переходников 4 и 5 и охватывает их по периметру, что исключает взаимодействие камеРы при деформировании 5О оболочки и при перемещении камеры с переходниками. Камера 2 позволяет создавать на оболочке давление по всей ее длине. Уплотнение 13 (резиновый шнур) расположено между камерой 2 и испытываемой оболочечной конструкцией 3 (фиг.4).

Испытательная камера 2 посредством силовозбудителей 14 и 15 шарнирно соединена с силовой рамой 1, при этом оси силовоэбудитслей 14 и 15 перпендикулярны осям силовозбудителей 8 и 9, причем у силовозбудителей 14 и 15 тяги 16 и 17 выполнены в виде вилки, охватывающей тягу силовозбудителя 8. Тяги 17 и 16 снловозбудителей 14 и 15 крепятся к камере 2 при помощи шарниров 18 и 19.

Герметизация полости испытуемой оболочечной конструкции 3 осуществляется плитами 20 и 21.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед испытанием к камере 2 при помощи силовозбудителя 14 прикладывают усилие и измеряют его значение

И в момент страгивания камеры 2 при повороте ее в подшипниках 11.

Затем при помощи силовоэбудителя 15, ось которого расположена на одной высоте с осью цапф 1О, прикладывают усилие и измеряют его значение N< в момент страгивания камеры 2 при ее линейном перемещении вместе с подшипником 11.

В испытательной камере 2 устанавливают оболочечную конструкцию

3, которую нагружают внешним давлением, создаваемым в камере 2, осевым усилием, создаваемым силовозбудителямн 7 и 8 и изгибающим моментом, создаваемым силовозбудителем 9, при этом а силовоэбудителе 14 создают усилие N» а в снловозбудителе 15М -Ntкотоpые обеспечивают исключение влияний камеры 2 на напряженно деформированное состояние оболочки

3. Если давление в камере 2 создается при помощи газообразного рабочего тела, его весом пренебрегают по сравнению с весом испытательной камерш 2 при определении усилий Ц и Nf °

Если давление в камере 2 создают при помощи жидкого рабочего тела и если его весом нельзя пренебречь по сравнению с весом испытательной камеры 2, определение усилий N<> N проводится для камеры 2, заполненной жидким рабочим телом. Для этого-внут» ренняя полость камеры 2 заглушается технологической заглушкой оболочечного типа, при этом заглушка крепится к поперечным стенкам камеры 2 с образованием такого объема между

150 стенками камеры и ней, чтобы суммарный нес и центровка жидкости и технологической заглушки были бы эквивалентны весу и центровке жидкого ра— бочего тела, используемого при испытаниях, при этом заглушка крепится к камере 2 так, чтобы исключить ее контакт с силовыми переходниками.

Если весом силовоэбудителей 14 и

15 нельзя пренебречь по сравнению с весом испытательной камеры 2, определение усилий N и М1 производится при установленных силовоэбудителях 14 и 15 и закрепленных так, чтобы не оказывать сопротивления перемещению камеры.

Таким образом весом жидкого рабочего тела и весом силовозбудителей

f4 и 15 можно пренебречь, если их суммарный вес не превышает 5-7Z от веса испытательной камеры. Обусловлено это тем, что точность расчетов на прочность не превышает 5-7Х.

2980 6

Формула изобретения

Способ нагружения оболочечных конструкций при испытаниях их на прочность путем приложения к испытуемой оболочечной конструкции внешнего давления и изгибающего момента, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при создании внешнего давления в камере, закрепленной на шарнире, предварительно к камере поочередно прикладывают усилия в направлении изгибающего усилия.так,что первое из этих усилий обеспечивает

15 поворот камеры вокруг шарнира, а второе — ее линейное перемещение вместе с шарниром, измеряют значения N H

N соответственно первого и второго. усилий страгивания, а во время при

20 ложения к испытуемой оболочечной конструкции давления и изгибающего момента к камере прикладывают усилие, равное значению N< в точке приложения первого усилия, а в точке прило

25 жения второго усилия прикладывают усилие, равное N -N<1502980

ЙФБ

Составитель Б.Грабов

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

М

Заказ 5078/53 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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

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