Способ испытаний оболочек внешним гидростатическим давлением

Способ испытаний оболочек внешним гидростатическим давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике испытаний, а именно к способам испытаний внешним гидростатическим давлением, и может быть использовано в областях техники, где используются изделия, работающие при воздействии внешнего гидростатического давления, например, подводные аппараты.

При общеизвестном способе проведения испытаний внешним гидростатическим давлением испытываемая оболочка непосредственно помещается в камеру высокого давления или устанавливается на заданное углубление, где и создается испытательное гидростатическое давление требуемой величины (давление внешней среды).

Известен способ, когда с целью облегчения выборки фрагментов разрушения, испытываемая оболочка вначале помещается в мешок или жесткий негерметичный сосуд, и уже в них помещают в камеру высокого давления или устанавливают на углубление.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Способ испытания оболочек внешним гидростатическим давлением» [3], при котором с целью предотвращения возникновения гидравлического удара при разрушении испытываемой пустотелой оболочки, последняя вначале помещается в заполненный жидкостью разъемный сосуд, имеющий калиброванное отверстие, то есть негерметичный, а затем в этом сосуде устанавливается в камеру высокого давления.

Общим признаком и общим недостатком рассмотренных известных способов является то обстоятельство, что максимально возможная величина испытательного внешнего гидростатического давления, действующего на испытываемую оболочку, не может превысить допустимой рабочей нагрузки в камере высокого давления или глубины места постановки на акватории.

Целью изобретения является создание условий, при которых величина испытательного внешнего гидравлического давления, действующего на испытываемую оболочку, автоматически увеличивается по сравнению с гидростатическим давлением, создаваемым в камере высокого давления, или на углублении.

Указанная цель достигается тем, что испытываемое изделие вначале помещается в компрессионный контейнер, устроенный по принципу гидравлического мультипликатора, и в этом контейнере устанавливается на углублении, при этом устройство компрессионного контейнера и способ установки в нем испытываемой оболочки обеспечивают выполнение поставленной задачи - автоматическое увеличение испытательного давления по сравнению с давлением, внешней среды на некоторую величину, определяемую конструкцией компрессионного контейнера.

Схема проведения испытаний по предлагаемому способу, схематическое устройство компрессионного контейнера и схема установки в нем испытываемой оболочки представлены на чертеже. Компрессионный контейнер имеет две камеры разного диаметра - испытательную камеру (1) меньшего диаметра - d и нагрузочную камеру (2) большего диаметра D.

Камеры разъединены продольно герметизированными резиновыми уплотнителями (8) и продольно подвижным двухступенчатым поршнем (4). Испытываемая оболочка (5) размещается в испытательной камере (1), свободный объем (3) которой полностью заполнен жидкостью, при этом испытательная камера герметична относительно внешней среды (6). Пространство (7) над поршнем у нагрузочной камеры открыто во внешнюю среду (не герметично). Внутреннее свободное пространство (9) между камерами герметично относительно внешней среды (6) и жидкости (3) в испытательной камере. При установке компрессионного контейнера с испытываемой оболочкой (5) на углублении, возникающее во внешней среде (6) гидростатическое давление q_в действует на наружную поверхность поршня (4) диаметром D и автоматически (в силу разности диаметров камер) создает в испытательной камере (1) испытательное давление q_и, равное q_и=(D/d)²×q_в (где q_и - испытательное давление, D - диаметр поршня нагрузочной камеры, d - диаметр испытательной камеры, q_в - гидростатическое давление внешней среды), т.е. давление большее, чем действует во внешней среде (6). Следовательно, предлагаемый способ испытания изделий внешним гидростатическим давлением на акватории обеспечивает выполнение поставленной цели - создает условия, при которых испытательное гидростатическое давление на оболочку автоматически увеличивается по сравнению с гидростатическим давлением во внешней среде.

Таким образом, отличием заявленного способа от известных является то, что в заявленном способе испытательное давление на оболочку превышает давление внешней среды, возникшее на углублении, на некоторую величину, определяемую конструкцией устроенного по принципу гидравлического мультипликатора компрессионного контейнера, в котором размещена оболочка, поставленная на испытания.

Заявителю не известно примеров применения гидравлических мультипликаторов или существование каких-либо других способов решения поставленной задачи - автоматического повышения испытательного давления по сравнению с давлением во внешней среде, в которой проводятся испытания.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого технического решения, состоит в создании возможности проведения испытаний при давлениях, превышающих давление внешней среды.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого технического решения, состоит:

- в возможности расширить диапазон применения имеющихся камер высокого давления, исключив необходимость создания новых с большей рабочей нагрузкой;

- в возможности организовать акваторные испытания во внутренних мелководных охраняемых и оборудованных водоемах, то есть повысить информативность и надежность работ и сократить расходы на выход в более глубоководные нейтральные воды.

Источники информации

1. ОСТ 92-4291-78.

2. Серегин М.Ю. Методы и приборы испытаний, организация и технология испытаний, ч. 1. Учебное пособие, стр. 45.

3. А.С. СССР №1456827 на изобретение, МПК G01N 3/12, опубл. 07.02.1989.

Способ испытаний оболочек внешним гидростатическим давлением, отличающийся тем, что испытуемую оболочку предварительно размещают в компрессионном контейнере, устроенном по принципу гидравлического мультипликатора, и уже в этом контейнере устанавливают на углублении на акватории, при этом конструкция контейнера и способ размещения в нем испытываемого изделия позволяют автоматически повысить величину внешнего гидростатического давления на испытываемую оболочку по сравнению с гидростатическим давлением, создаваемым на углублении на величину, зависящую от конструкции компрессионного контейнера.