Способ статических испытаний осевой и перерезывающей оболочек силами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК п 9) (ю 001 83/10 ЕННЫЙ КОМИТЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИСР ОСУДАРС О ИЗОБР РИ ГКНТ ТЕН Б лот осп хникилов и Г.Н,правочнис. 427.СР.1,Й Оя оболочек длиздции, хнических ь реализаПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский институт теп(54) СПОСОБ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИ ОСЕВОЙ И ПБРЕРЕЗЫВАЮЩЕЙ ОБОЛ ЧЕК(57) Изобретение относится к области испытаний оболочек вращения, Цель изобретения - повышение точности и надежности нагружения, а также удешевление испытаний за счет обеспечения нагружения одним Изобретение относится к исной технике, к способам для испылочек вращения,На практике широко распространены случаи нагружения осевыми и поперечными силами конструкций, выполненных в виде оболочек вра щения. П римером может служить нагружение при транспортировании различных грузов, например, крупногабаритных объектов химического машиностроения, представляющих собой состыкованные корпусные элементы, выполненные в виде цилиндрических оболочек: Такие грузы устанавливаются на ложементы транспортного средства, закрепляются в осевом и поперечном направлениях и в таком виде транспортируются. В и роцессе транспортировки на груз действуют осевые и поперечные перегрузки, в ренагружающим устройством при испытании оболочки на действие сжимающей и перерезывающей нагрузки. Способ статических испытаний оболочек осевой и перерезывающей силами, по которому испытываемую оболочку устанавливают на опору, прикладывают к оболочке перерезывающую силу и к свободному ее торцу осевое усилие. Испытуемую оболочку устанавливают в стакане с выступами, расстояние между которыми выбирают равным наружному диаметру оболочки, на дно стакана устанавливают опорный элемент со сферической поверхностью, контактирующей с опорой. а изменение соотношения между осевой и перерезывающей усилиями осуществляют путем перемещения опорного элемента перпендикулярно оси оболочки.1 ил. зультате которых конструкция нагружается осевыми и поперечными силами, причем соотношение между величинами осевых и поперечных сил меняется во времени.Для рассматриваемых конструкций транспортирование обычно является определяющим расчетным случаем с точки зрения прочности, что вызывает необходимость проведения испытаний на прочность. Из-за больших габаритов такие испытания обычно проводятся для отдельных корпусных элементов с использованием известных способов и стендов. Этой же цели служит заявленное техническое реве, Известны способы испытан вращения и устройства для их р Недостатком указанных решений является невозможноции с их помощью условий нагружения, характеризуемых не только осесимметричной нагрузкой, но и неосесимметричной ее составляющей.Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ для реализации нагружения оболочек, в том числе и оболочек вращения, заключающийся в том, что оболочку устанавливают на основании и вводят во взаимодействие с ней ряд нагружателей, При этом каждый нагружатель создает соответствующую составляющую нагрузки, в результате чего нагрузка может содержать как осесимметричные, так и неосесимметричные составляющие, причем закон их изменения соответствует условиям эксплуатации оболочки в составе конструкции,Недостатками способа-прототипа являются следующие: данный способ не позволяет с достаточной точностью нагрузить конструкцию требуемым соотношением между величинами осевых и поперечныхсил из-за наличия нескольких нагружающих устройств, содержащих гидропроводы из-за различия потерь в гидроприводах при нагружении; потребность дополнительных нагружателей удорожает эксперимент,Цель изобретения - повышение точности и надежности нагружения, а также удешевление испытаний за счет обеспечения нагоужения одним нагружающим устройством при испытании оболочки на действие сжимающей и перерезывающей нагрузок.Цель достигается следующим образом.В заявленном способе оболочку опирают по окружности зблизи одного из торцов, прикладывают к этому торцу осевую нагрузку, связывают противоположный торец с основанием посредством одной точки опирания, а точку опирания перемещаютдля создания перерезывающего усилия.Заявителю неизвестны технические решения, характеризуемые заявленной савокупностью существенных признаков, что позволило сделать вывод о новизне заявленного технического решения,Заявителю в процессе проведения патентного поиска не удалось выявить использованные в известных техническихрешениях, присущих заявленному техническому решению, отличительных признаков, что позволило сделать вывод о существенности указанных Отличий,На чертеже представлена схема устройства, поясняющая предложенный способиспытаний, Устройство для реализации способа содержит основание в форме стакана 1, внутри которого расположена оболочка 2, опорный элемент 3 в виде манжеты, подвижнуюопору 4 с приводом 5, приспособление 6 дляпередачи осевого усилия от оболочки 2 на5 основание 1 и нагружателя (на чертеже непоказан) для создания осевого усилия. Начертеже нагрузка от указанного нагружателя показана в виде равномерно распределенного давления по торцу оболочки,10 однако эта нагрузка может быть и иной,например распределенной по части торцовой поверхности, или сосредоточенной нагрузкой.Способ реализуется следующим обра 15 зом.Из условия равновесия оболочки имеем;Р= Р(с) -,(1)где Р - осевая сила;20 Я - поперечная сила;т - время;Н высота оболочки;е - эксцентриситет осевой силы относительно подвижной опоры.25 По формуле(1) определяют зависимостьпотребной величины эксцентриситета от величины осевой и перереэывающей силы, Например, зная зависимость от времениэксплуатацинного осевого усилия Р(1) и по 30 перечной силы Б(1), определяют зависимость от времени е(т):= (Н,Я)При испытаниях к оболочке приклады 35 вают осевую силу Р и изменяют положениеподвижной опоры 4 по заданному закону(2).При этом осуществляется нагружение оболочки осевой и поперечной силами, соотношение между которыми меняется во40 времени по закону(1).С использованием заявленного способабыли проведены следующие испытания,Три одинаковые цилиндрические оболочки высотой Н = 1,2 м, толщиной д = 3 мм и45 диаметром 0 =1,4 м, выполненные из алюминиевого сплава, нагружались первая силой Р= 30 тс. Первая оболочка разрушилась придостижении эксцентриситета е = 26 мм, вто 50 рая - при е = 47 мм, третья - при е = 78 мм,В связи с тем, что в предложенном способе точность, с которой осуществляется заданное соотношение между осевой ипоперечной силами, в отличие от известных55 устройств, зависит лишь от одного параметра е(т) (положения подвижной опоры). предложенный способ позволяет повыситькачество испытаний, тем самым достигаетсяновый положительный эффект,каз 2992 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН Г ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин, 101 Формула изобретенияСпособ статических испытаний осевой и перерезывающей оболочек силами, по которому испытываемую оболочку устанавливают на опору, прикладывают к оболочке 5 перерезывающую силу и к свободному ее торцу осевое усилие, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения достоверности испытаний при изменении соотношения между осевым и перерезыва ющим усилиями, испытуемую оболочку ус танавливают в обоймы с выступами, расс ояние между которыми выбирают равным наружномудиаметру оболочки. на дно обоймы устанавливают опорный элемент со сферической поверхностью, контактирующий с опорой, а изменение соогношения между осевой и перерезывающими усилиями осуществляют путем перемещения опорного элемента перпендикулярно к оси оболочки,