Способ испытания изделий на прочность

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ЗОБ ЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НПРОЧ НОСТЬ(57) Изобретение относится ктаний материалов, в частноспрочностных испытаний измер, оболочечных конструкцбретения - повышение тиспытаниях изделий различнПредварительно нагружаюштока гидроцилиндра испытуи эталонное изделие, обладаюжесткостью, чем испытуемое технике испыти к способам делий, наприий, Цель изоочности при ой жесткости, т с помощью емое изделие щее меньшей изделие, при 1 е относи я к области испыт быть использолий, в частности, иалов на прочновра- женики и мо ытании из ных мате спосоиэде ачу н овозб й стан мощью ом из ся нния Изобрете татсльной тех вано при исп из композици сть. Известен ных на стенд чаюЩий под ПОМОЩЬЮ СИ ных к насосн нагрузки с по Недостат таний являе воспроизведб испытаний закреплен 1 ий на прочность, вклюагрузки на изделие с удителей, подключенции, и задание режимапульта управления. вестного способа испыобеспечение точности аданных нагрузок при подаче в рабочую полость гидроцилиндра одинакового контрольного давления. Затем к полости гидроцилиндра подсоединяют дополнительную емкость, обьем которой определяют из соотношения Ч 104 Я(К 2-К 1)/К 2 К 1, где Я - эффективная площадь гидроцилиндра; К 1, К 2 - коэффициенты жесткости эталонного и испытуемого изделий К 1= / Д 1, К 2 =Р/Д 2; Р - контрольное давление; Д 11, Д 12 - величины перемещений штока при нагружении эталонного и испытуемого изделий, После подсоединения дополнительной емкости проводят нагружение испытуемого иэделия до заданной нагрузки, Точность воспроизведения нагрузки при испытании эталонного изделия и изделия повышенной жесткости обеспечивается за счет подачи в гидроцилиндр (при нагружении эталонного изделия) и в гидроцилиндр с дополнительной емкостью (для испытуемого изделия) одинакового количества рабочей жидкости.1 ил,испытании изделии, различающихся пметрами, поскольку влияние измерениясткости испытуемого изделия неучитывается. Этот недостаток сказываетсяна результатах испытаний, особенно он проявляется при переходес испытаний изделийодной жесткости на испытание изделийбольшей жесткости,Цель изобретения - исти воспроизведения запри испытании изделий рсти,Предлагаемый сплий на прочность вкл особ испытаний издеючает создание нагру 170572 гзок с помощью гидроцилиндров, измерение давлений и перемещений штоков гидроцилиндров с осуществлением следующих операций и режимов нагружения в определенной очередности: сначала задают и воспроизводят одинаковое контрольноедавление на эталонном изделии заданной определенной жесткости, соответственно измеряот перемещение штока гидроцилиндра, затем устанавливают на стенд изделие другой жесткости, нагружают его тем же контрольным давлением, аналогично фиксируют нагрузку и измеряют перемещение штока гидроцилиндра, после че о определяют коэффициенты жесткости этзлоннгчо и исцьггуемого иэделий путем деления кон. трольной нагрузки ца соогветствующую величину перемещения штока гидроцилицдра, подсоединяют гидравлически к рабочей камере гидроцилиндра дополнительную емкость с объемом для полного заполнения ее рабочей;кидкостью, устаноо. ленным по зависимости Н=2 10 5-= --К - КК 1 К 2, 3.где Ч - обьем дополнительной емкости, с л;5 - эффективная площадь рабоче о гидроцилиндра,см;2,Р, РК 1 = - и К 2:=. -- соответственнокоэффициенты жесткости эталонного и испытуемого изделий, кгс/см;3.Р - контрольное давление в камере рабочего гидроцилиндра, одинаковое цри нагрукении эталонного и испытуемогоизделий, кгс/см;Ь 11 и Л 12 - перемегцения штока рабочего гидроцилиндра соовгтствс нно цри нагружении эталонного и исцы гуемогоизделий контрольным давлением, см;2 10 - коэффициент, учитывающийобъемную сжимаемость жидкости (обьемжидкости изменяется приблизительно на1% при изменении давления на 200 кгс/см ),после чего изделия другой жесткости подвергают нагружению с дополнительной емкостью, подключенной к рабочей камерегидроцилиндра, и определяют прочностьизделия.На чертеже приведена принципиальнаяблок-схема стенда.Стенд для испытаний иэделий на прочность содержит основание 1, программно-задающее устройство 2, электрогидравлическийпреобразователь 3,идроцилиндр 4, измеритель 5 нагрузки, дополюпельную емкость 6,гидравлически подключенную трубопрово ф 400 мм, изготовленные из композиционныхматериалов. Наг рузку прикладывали по оси 55 изделий на сжатие, Перемещение штока 15при давлении в гидроцилиндре 4 50 кгс/см составило для баллона ф 400 мм 1,0 мм, для баллона 41300 мм 5 мм. Эффективная площадь рабочего гидроцилиндра 200 см . Тог- да 10 15 20 25 30 ,; 40 45 50 дом 8 к рабочей камере 7 гидроцилиндра 4, и пульт 9 управления,Программно-задающее устройство 2 и пульт 9 управления связаны с электрогидравлическим преобразователем 3 и между собой соответственно электротрактами 10, 11 и 12, Электрогидравлический преобразователь 3 трубопроводами 13 связан с рабочей камерой 7 гидроцилиндра 4. Измеритель 5 нагрузки соединен электро- трактом 14 с задающим устройством 2, корпус идроцилиндра 4 шарнирно закреплен ца основании 1, а его шток 15 шарнирно соединен с испытуемым изделием 16.Исптусмые изделия устанавливаются и лкрепляются на стенде посредством специального крепежа (не пОказано),Способ испытаний изделий осуществляется следующим образом.В программно-задающее устройство 2 стенда вводится соответствующая программа и включается пульт 9 управления, в результате чего электрогидравлический преобразователь 3 подает по трубопроводам 12 в рабочую камеру 7 гидроцилиндра 4 рабочую жидкость под давлением, шток 15 гидроцилиндра 4 перемещается и создает необходимую нагрузку на изделие, величина которой контролируется измерителем 5 нагрузки, цри этом дополнительная емкость 6 к рабочей камере 7 гидроцилиндра 4 не подключается,При контрольной нагрузке измеряются соответственно ее величина и перемещение штока 15 как при нагружении эталонного, так и испытуемого изделий.Исходя из известной эффективной площади рабочего гидроцилиндра 4, полученного перемещения штока и нагрузки, определяются коэффициенты жесткости эталонного и испытуемого изделий, а затем цо указанной зависимости вычисляется объем, и по нему подбирается соответствующая дополнительная емкость 6, которая подсоединяегся трубопроводами 8 к рабочей камере 7 гидроцилиндра 4. После этого на стенде проводятся испытания изделия другой жесткости ан а лог ич но описан ному.П р и м е р. В качестве эталонного изделия использовали баллон давления ф 1300 мм, испытуемого изделия - баллон давленияК 1= 50:0,1=500 кгс/см; К 2=60:0,5=100кгс/см;Ч= 210 200 500,100 = 32000 см,5Толщина стенки испытуемого изделия 8мм, эталонного 5 мм,Подбор дополнительной емкости 6 собъемом 32000 см и подсоединение ее к 10зрабочей камере 7 гидроцилиндра 4 позволило при испытании изделий ф 400 мм. имеющих большую жесткость по сравнению сэталонными изделиями, повысить точностьвоспроизведения заданных нагрузок приблизительно в 5 раз, так как при созданиинагрузки на баллон 4 1300 мм в случае равенства нулю обьема рабочей камеры гидроцилиндра (в начальный момент)необхоримо закачать в гидроцилиндр Ч 1- 20200 см0,5 мм - 10 см жидкости, а аналозгичное усилие на баллон ф 400 мм создаетсяпри закачке Ч 2- 200 см 0,1 мм - 20 см,что требует в пять раз большей точностизадающего устройства. 25При использовании дополнительнойемкости во втором случае необходимо закачать те же 20 см в гидроцилиндр плюсз32000 см 50 з30ЧЗ= гОО ОО =8 ОСм (гДЕ 32000зсм - обьем дополнительной емкости, 50 - контрольное давление, кгс/см 2, 200 100 - коэффициент сжимаемости жидкости при изменении давления на 1 кгс/см ), что в сумме также равно 100 смз.Таким образом, использование дополнительной емкости позволяет создать одинаковые условия по точности40 воспроизведения нагрузки при испытанииизделий различной жесткости,Формула изобретенияСпособ испытания изделий на прочность, включающий нагружение испытуемого изделия с помощью штока гидроцилиндра, измерение давления в гидроцилиндре и величины перемещения штока, по которым судят о прочности изделия, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности при испытаниях изделий различной жесткости, предварительно нагружают испытуемое изделие и эталонное изделие, обладающее меньшей жесткостью, чем испытуемое, при подаче в гидроцилиндр контрольного давления, измеряют перемещение штока гидроцилиндра при нагружении эталонного и испытуемого изделий, а перед нагружением изделия испытательным давлением подсоединяют к рабочей полости гидроцилиндра дополнительную емкость, причем объем Ч дополнительной емкости определяют из соотношения2, 104К 1 К 2где Я - эффективная площадь гидроцилиндра, см;К 1, К 2 - коэффициенты жесткости эталонного и испытуемого изделий, К 1= / Д 11; К 2= / Д 2Р - величина контрольНого давления, кгс/см;Д 11, Д 12 - величина перемещения штока гидроцилиндра при нагружении эталонного и испытуемого изделий соответственно, см.1705722Составитель Ю.Скопов Редактор Л.Веселовская Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик Заказ 189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101