Способ нагружения конструкций внешним давлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 6 01 И 3/1 ТЕНТН ГОСУДА Р СТВ ЕН НО ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР О ТЕНИЯ В ОНСТРУКдственвро вироваловиях. , с,40. жения конструктем размещения ОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Конструкторское бюро Проиэвоного объединения "Полет"(56) Авторское свидетельство СССРМ 845058; кл. 6 01 й 3/12, 1979.Наместников А,ф, и др. Консерние плодов и овощей в домашних усМ.; Пищевая промышленность, 1965Авторское свидетельство СССРМ 1432381, кл, 0 01 й 3/10, 1987,Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам нагружения внешним давлением цилиндрических и слабоконических оболочек и полуоболочек.Известен способ испытаний, реализованный в установке для испытаний труб гидростатическим давлением, по которому нагружение испытуемой конструкции осуществляют давлением жидкости, размещаемой между испытуемой конструкцией и силовым каркасом, расположенным эквидистантно поверхности испытуемой конструкции,. Известен также способ нагружения конструкций, по которому растягивают эластичный передающий усилие элемент, помещают в него конструкцию и нагружают конструкцию путем формоизменения элемента при снижении растягивающегося усилия на него,Известен способ нагруции внешним давлением пу(54) СПОСОБ НАГРУЖЕНИЯ К ЦИЙ ВНЕШНИМ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к исп ной технике и позволяет упростит нагружения конструкции, В тороо эластичный элемент, имеющий вн диаметр меньше внешнего диамет жаемой конструкции, подают давл этом элемент раздувается, его вн диаметр увеличивается, и в него в гружаемую конструкцию. Сбрасыв ление в элементе, его внутренний уменьшается, и он нагружает кон внешним распределенным по пов давлением, Нагрузка определяетс ми свойствами элемента и давлен полости. 3 ил. ытательь способ бразный утренний ра нагруение при утренний водят наают давдиаметр струкцию ерхности я упругиием в его. рообразном эластичном элементе и зменения его повышением давле юг их В тоформоиния.Реализация известного способа подразумевает использование в устройстве для испытаний наружного силового каркаса, ограничивающего перемещение передающего усилие элемента. Наличие указанного каркаса приводит к увеличению продолжительности монтажа устройства для испытаний и ограничивает доступ к испытуемой конструкции, что затрудняет монтаж на испытуемой конструкции измерительного оборудования и силовых цепей при многопараметрическом нагружении. Эти причины приводят к усложнению испытаний при реализации известного способа,Целью изобретения является упрощения нагружения конструкции.Для этого в известном способе нагружения конструкций внешним давлением путемразмещения их в торообразном эластичном элементе и формоизменении его повышением давления используют эластичный элемент с внутренним диаметром меньше внешнего диаметра конструкции при отсутствии в нем давления, давление повышают перед размещением конструкции до превышения внутренним диаметром эластичного элемента внешнего диаметра конструкции, а нагружение осуществляют снижением давления в элементе.На фиг,1 и 2 показана испытуемая конструкция перед нагружением; на фиг. 3 - то же, в момент нагружения,Устройство для осуществления способа содержит торообразную эластичную оболочку 1, снабженную полостью 2, которая сообщена с источником давления 3. Внутренний диаметр Овн торообразной оболочки 1 в ненагруженном состоянии (фиг,1) меньше диаметра О испытуемой конструкции 4, Подачу давления в полость 2 осуществляют через запорный вентиль 5, а сброс давления - через запорный вентиль б. Давление в полости 2 контролируют по манометру 7,Для помещения испытуемой конструкции 4 в торообразную оболочку 1 в полость 2 через запорный вентиль 5 подают давление от источника давления 3. Под действием давления внутренний диаметр торообразной оболочки увеличивается от Овн до О+ Ьб, Для нагружения испытуемой конструкции 4 производят сброс давления из полости 2 через запорный вентиль б. При этом внутренний диаметр торообразной . оболочки уменьшается и торообразная оболочка начинает охватывать испытуемую конструкцию 4, нагружая последний внешним, распределенным по поверхности давлением, Нагрузка на конструкцию определяется упругими свойствами материала торообразной оболочки и давлением в полости. Для регулирования нагрузки изменяют давление в полости 2 путем сброса давления через запорный вентиль б (при этом нагрузка на испытуемую конструкцию повышается) или путем подачи давления через вентиль 5 (при этом нагрузка уменьшается). Для определения фактической величины нагрузки достаточно провести тарировочный опыт,Изменение внутреннего диаметра торообразной оболочки Овн зависит как от деформации кольца в целом (которая увеличивает Рвн), так и от деформации полости кольца которая уменьшает Овн), Таккак деформация кольца в целом зависит отОвна = 2, деформация полости зависит от г,а соотношение параметров оболочки прииспытаниях определяются зависимостьюа г, то внутренний диаметр кольца принагружении полости последнего внутрен 10 ним давлением будет увеличиваться, Этоподтверждается приведенными ниже соотношениями,Напряженно-деформированное состояние полого кольца описывается следующи 15 ми соотношениями:кольцевые напряжения сг 2 = в ор Гогпродольные напряжения сг 1 = .-, где2 сГ 20 р - давление в полости 2.Деформация полости кольца и кольца вцелом согласно закону Гука1 ргДеформация (перемещение точки В);30=Л 1 - Й - --- 2рг 2, а2 ЕсГ гКак видно из выражения для Л, уже приа-2 внутренний диаметр кольца при нагружении его полости давлением будет увеличиваться, а при сбросе давления - уменьшаться, Это позволит произвести операции по помещению испытуемой конструкции в эластичный элемент с последующим регулируемым нагружением конструкции,Формула изобретения Способ нагружения конструкций внешним давлением путем размещения их в торообразном эластичном элементе и формоизменении его повышением давления. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, используют эластичный элемент с внутренним диаметром меньше внешнего диаметра конструкции при отсутствии в нем давления, давление повышают перед размещением конструкции до превышения внутренним диаметром эластичного элемента внешнего диаметра конструкции, а нагружение осуществляют снижением давления в элементе,1778 б 15 г Составитель А, СеменоТехред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова упряко кт эводственно-издательский комбинат "Патент,", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 4187 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5