RU2770961C1 - Method for testing an object for the combined impact of external factors - Google Patents
Method for testing an object for the combined impact of external factors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770961C1 RU2770961C1 RU2021127159A RU2021127159A RU2770961C1 RU 2770961 C1 RU2770961 C1 RU 2770961C1 RU 2021127159 A RU2021127159 A RU 2021127159A RU 2021127159 A RU2021127159 A RU 2021127159A RU 2770961 C1 RU2770961 C1 RU 2770961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- guides
- climatic chamber
- temperature
- plates
- testing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытаний изделий на комбинированное воздействие внешних факторов.The invention relates to the field of testing products for the combined effects of external factors.
Известен способ комбинированных испытаний, заключающийся в одновременном воздействии на объект испытаний (ОИ), помещенный в рабочую камеру, статических механических и высоких температурных нагрузок в различных средах в соответствии с программой испытаний, реализуемый при работе установки, описанной в патенте «Установка для механических испытаний материалов в различных средах при высоких температурах и давлениях» RU № 2240531, МПК G01N 3/18 (2000.01), опубл. 20.11.2004. Объект испытания (образец) с использованием захватов помещают в рабочую камеру. Камера вакуумируется. Затем на вход в рабочую камеру и расширительный бачок с поршнем подается рабочий газ, являющийся средой, в которой предполагается испытывать ОИ. В стенки и фланцы рабочей камеры, в протоки штанг захватов ОИ и тоководов нагревателя подается охлажденная вода. Далее включается нагреватель. При этом температура и давление в рабочей камере растет и поршень расширительного бачка поднимается до упора. После выхода на заданный тепловой режим в рабочей камере на вход под рабочим давлением подается управляющий газ, который через регулятор подачи управляющего газа поступает в подпоршневое пространство расширительного бачка. Перемещение поршня изменяет объем рабочей среды в камере, компенсируя колебания давления в ней, т.е. обеспечивается стабильность заданного давления в рабочей камере. С помощью механизма нагружения на ОИ воздействуют механические нагрузки. Контрольно-измерительная аппаратура позволяет вести контроль параметров испытания: температуры, давления, механических нагрузок, перемещений и времени.A known method of combined testing, which consists in the simultaneous impact on the test object (OI), placed in the working chamber, static mechanical and high temperature loads in various environments in accordance with the test program, implemented during the operation of the installation described in the patent "Installation for mechanical testing of materials in various media at high temperatures and pressures” RU No. 2240531, IPC G01N 3/18 (2000.01), publ. 11/20/2004. The test object (sample) is placed into the working chamber using grippers. The chamber is evacuated. Then, the working gas is supplied to the entrance to the working chamber and the expansion tank with a piston, which is the medium in which it is supposed to test the RI. Chilled water is supplied to the walls and flanges of the working chamber, to the ducts of the rods of the OI grippers and the current leads of the heater. Next, the heater is turned on. At the same time, the temperature and pressure in the working chamber rises and the piston of the expansion tank rises to the stop. After reaching the specified thermal regime in the working chamber, control gas is supplied to the inlet under operating pressure, which enters the under-piston space of the expansion tank through the control gas supply regulator. The movement of the piston changes the volume of the working medium in the chamber, compensating for pressure fluctuations in it, i.e. the stability of the set pressure in the working chamber is ensured. With the help of the loading mechanism, mechanical loads are applied to the RI. Control and measuring equipment allows you to control the test parameters: temperature, pressure, mechanical loads, displacements and time.
При окончании испытаний снимаются механические нагрузки, производят сброс управляющего газа и рабочей среды. Образец извлекают из рабочей камеры и производят детальные исследования его состояния.At the end of the tests, mechanical loads are removed, the control gas and the working medium are discharged. The sample is removed from the working chamber and detailed studies of its condition are carried out.
Недостатком данного способа является невозможность сохранения напряженно-деформированного состояния ОИ при одновременной реализации температурного пере лада.The disadvantage of this method is the impossibility of maintaining the stress-strain state of the RI with simultaneous implementation of the temperature change.
Известен «Способ комбинированных испытаний и устройство для его осуществления» (патент RU № 2007699, МПК G01M 19/00(1990.01), в котором на испытываемый объект одновременно воздействуют климатическими и вибрационными нагрузками в соответствии с программой испытаний), причем между комбинациями внешних факторов выбран интервал времени определенной длительности. В течение продолжительности испытания относительная влажность в климатической камере (КК) поддерживается в заданных пределах. После достижения объектом теплового равновесия его подвергают воздействию вибрации с заданной амплитудой и длительностью. После окончания воздействия на объект вибрации переходник отсоединяют от платформы вибратора и вместе с КК транспортируют к ударному стенду. Переходник крепят к платформе ударного стенда. Температурно-влажностной режим внутри КК в течение этого времени должен оставаться неизменным). Через определенное время, необходимое для совмещения КК, переходника и ударного стенда, объект подвергается воздействию многократных ударов с заданной амплитудой и длительностью, при этом одновременно с вибрационным и ударным воздействиями испытываемый объект подвергают температурно-влажностным воздействиям. Данный способ выбран в качестве прототипа для заявляемого способа.Known "Method of combined testing and device for its implementation" (patent RU No. 2007699, IPC G01M 19/00(1990.01), in which the test object is simultaneously exposed to climatic and vibration loads in accordance with the test program), and between combinations of external factors is selected time interval of a certain duration. During the duration of the test, the relative humidity in the climatic chamber (CC) is maintained within the specified limits. After the object reaches thermal equilibrium, it is subjected to vibration with a given amplitude and duration. After the end of the impact on the vibration object, the adapter is disconnected from the vibrator platform and transported together with the AC to the shock stand. The adapter is attached to the shock stand platform. The temperature and humidity regime inside the CC during this time should remain unchanged). After a certain time required to combine the CC, the adapter and the impact stand, the object is subjected to multiple impacts with a given amplitude and duration, while simultaneously with vibration and shock effects, the object under test is subjected to temperature and humidity effects. This method is chosen as a prototype for the proposed method.
Недостатком данного способа является то, что испытания проводятся при стационарной температуре, без реализации температурного перепада.The disadvantage of this method is that the tests are carried out at a stationary temperature, without the implementation of a temperature difference.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эффективности испытаний.The technical problem to be solved by the claimed invention is to increase the efficiency of testing.
Технический результат - приближение режимов испытаний к реальным условиям эксплуатации с обеспечением температурного воздействия на ОИ при температурном перепаде и заданном усилии сжатия.The technical result is the approximation of test modes to real operating conditions with the provision of temperature effects on the RI at a temperature difference and a given compressive force.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе комбинированных испытаний, заключающемся в одновременном воздействии на объект испытаний (ОИ), помещенный в климатическую камеру, механических и температурных нагрузок, в отличие от прототипа, до установки в климатическую камеру ОИ устанавливают через теплоизолирующие пластины между основанием и переходной плитой технологического приспособления, содержащего основание, соединенное направляющими с переходной и аерхней плитами, пакеты последовательно собранных тарельчатых пружин, размещенные между плитами на направляющих, прижимные гайки, установленные на направляющих над верхней плитой. ОИ в технологическом приспособлении нагружают на прессовой установке вдоль оси ОИ до заданного усилия сжатия, фиксируют напряженно-деформированное состояние ОИ при помощи завинчивания гаек на направляющих технологического приспособления, затем ОИ в технологическом приспособлении помещают в климатическую камеру и проводят температурное воздействие на ОИ.The technical result is achieved by the fact that in the claimed method of combined tests, which consists in the simultaneous impact on the test object (OI) placed in the climatic chamber, mechanical and thermal loads, unlike the prototype, before installation in the climatic chamber, the OI is installed through heat-insulating plates between the base and an adapter plate of a technological device containing a base connected by guides to the adapter and top plates, packs of sequentially assembled Belleville springs placed between the plates on the guides, clamping nuts mounted on the guides above the top plate. The RI in the technological fixture is loaded on a press machine along the MI axis to a predetermined compressive force, the stress-strain state of the RI is fixed by screwing the nuts on the guides of the technological fixture, then the RI in the technological fixture is placed in a climatic chamber and the temperature effect on the RI is carried out.
Использование совокупности признаков заявляемой формулы изобретения позволяет обеспечить сохранение напряженно-деформированного состояния объекта испытания, вызванное статическим механическим нагружением, при этом позволяет нагрузить его температурным перепадом, тем самым обеспечивает совместное; воздействие температурных и статических механических нагрузок с заданным усилием. Технологическое приспособление за счет входящих в его состав тарельчатых пружин, соединенных последовательно, сохраняет напряженно-деформированное состояние объекта испытания, достигнутое при статическом сжатии, в том числе при действии температурного перепада, когда происходит линейное изменение размеров деталей приспособления.The use of a set of features of the claimed claims allows to ensure the preservation of the stress-strain state of the test object, caused by static mechanical loading, while allowing you to load it with a temperature difference, thereby providing a joint; the impact of temperature and static mechanical loads with a given force. Technological fixture due to its constituent Belleville springs, connected in series, maintains the stress-strain state of the test object, achieved under static compression, including under the action of a temperature difference, when there is a linear change in the dimensions of the parts of the fixture.
Изобретение поясняется фигурами.The invention is illustrated by figures.
На фиг. 1 изображено технологическое приспособление для проведения комбинированных испытаний. На фиг. 2 изображен пакет тарельчатых пружин. На фиг. 3 для сравнения представлены зависимости «сила-деформация» («F-L» соответственно) для случаев когда, а) в состав приспособления не входят пакеты тарельчатых пружин; б) в состав приспособления входят тарельчатые пружины.In FIG. 1 shows a technological device for carrying out combined tests. In FIG. 2 shows a package of disc springs. In FIG. For comparison, Figure 3 shows the “force-deformation” (“F-L”, respectively) dependences for cases where, a) the device does not include packages of disk springs; b) the device includes disc springs.
Заявляемый способ комбинированных испытаний осуществляется следующим образом.The inventive method of combined tests is carried out as follows.
До установки в климатическую камеру ОИ 1 устанавливают через теплоизолирующие пластины 2 (выполнены из текстолита) для исключения влияния на объект испытания теплового поля металлических деталей приспособления. Теплоизолирующее пластины 2 устанавливаются на основание 3 и на плиту переходную 4, которые соединены между собой, а также с верхней плитой 6 направляющими 5. Между переходной плитой 4 и верхней плитой 6 на направляющих 5 размещаются пакеты последовательно набранных тарельчатых пружин 7. На направляющие 5 установлены прижимные гайки 8 над верхней плитой 6.Prior to installation in the climatic chamber,
ОИ 1 в технологическом приспособлении устанавливают на неподвижный стол прессовой установки (пресс, на фигуре не показан) вдоль оси ОИ 1 нагружают до заданного усилия сжатия (нагружение фиксируют при помощи силоизмерительного датчика, входящего в состав прессовой установки). В ходе опыта пуансон прессовой установки давит на верхнюю плиту 6 и усилие сжатия передается через плиты 6,4, тарельчатые пружины 7 и пластину 2 на объект испытания 1, установленный в приспособлении.
При достижении заданного усилия сжатия проводится фиксация положения тарельчатых пружин 7 путем закручивания прижимных гаек 8 на направляющих 5, после чего прессовая установка разгружается и приспособление, с зажатым объектом испытания, переносится в климатическую камеру (на фигуре не показана) для реализации температурных воздействий.When the specified compression force is reached, the position of the Belleville
Отклонение усилия поджатия, вызванное изменением линейных размеров деталей, входящих в состав приспособления, и объекта испытания, вследствие температурного перепада, компенсируют пакеты тарельчатых пружин. Каждый из пакетов 7 набран путем последовательной сборки тарельчатых пружин 10.The deviation of the preload force caused by a change in the linear dimensions of the parts that make up the device and the test object, due to a temperature difference, is compensated by the packages of disk springs. Each of the
При нагружении ОИ 1 в технологическом приспособлении деформируется как сам ОИ, так и тарельчатые пружины 10, собранные по последовательной схеме, и для получения усилия F (см. Фиг. 3б) вся сборка (приспособление и ОИ) сдеформируется до величины l2 (l2>l1).When loading the
При нагружении объекта испытания 1 усилием F в приспособлении, в состав которого для сравнения не входили бы тарельчатые пружины 10 (см. Фиг. 3а), деформируется только объект испытания 1 (до величины l1).When the
При температурном перепаде сборка в обоих случаях деформируется на одинаковую величину (+Δl) или (-Δl), что повлечет в первом случае (см. Фиг. 3а) изменение заданного усилия на величину +ΔF1 (-ΔF1), а во втором (см. Фиг. 3б) на величину +ΔF2 (-ΔF2), причем, как видно из фиг. 3, +ΔF2 (-ΔF2) <<+ΔF1 (-ΔF1).With a temperature difference, the assembly in both cases is deformed by the same amount (+Δl) or (-Δl), which will entail in the first case (see Fig. 3a) a change in the specified force by +ΔF 1 (-ΔF 1 ), and in the second (see Fig. 3b) by +ΔF 2 (-ΔF 2 ), and, as can be seen from Fig. 3, +ΔF 2 (-ΔF 2 ) <<+ΔF 1 (-ΔF 1 ).
Кроме того, изменение усилия поджатия от температурного перепада можно снизить, добавив в пакет большее число тарельчатых пружин.In addition, the change in preload force due to temperature differences can be reduced by adding a larger number of Belleville springs to the package.
Таким образом, при использовании заявляемого способа обеспечивается сохранение напряженно-деформированного состояния объекта испытания, вызванное статическим механическим нагружением, при нагружении его температурным перепадом, т.е. обеспечивается совместное воздействие температурных и статических механических нагрузок с заданным усилием.Thus, when using the proposed method, the stress-strain state of the test object, caused by static mechanical loading, is maintained when it is loaded with a temperature difference, i.e. the combined effect of temperature and static mechanical loads with a given force is provided.
Для расширения значений температурного перепада прессовая установка, на которой проводится нагружения объекта испытания, может быть размещена в собственной температурной камере.To expand the values of the temperature difference, the press installation, on which the test object is loaded, can be placed in its own temperature chamber.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021127159A RU2770961C1 (en) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Method for testing an object for the combined impact of external factors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021127159A RU2770961C1 (en) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Method for testing an object for the combined impact of external factors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2770961C1 true RU2770961C1 (en) | 2022-04-25 |
Family
ID=81306406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021127159A RU2770961C1 (en) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Method for testing an object for the combined impact of external factors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770961C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU323707A1 (en) * | STAND FOR RESEARCH THERMAL RESISTANCE | |||
RU2007699C1 (en) * | 1991-03-28 | 1994-02-15 | Золотов Павел Александрович | Method and device for combined testing |
RU2240531C1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр им. М.В. Келдыша" | Device for testing materials in high-temperature and high-pressure fluids |
CN102353588A (en) * | 2011-07-06 | 2012-02-15 | 北京航空航天大学 | Device and method for testing normal-temperature and high-temperature compression stress relaxation of rubber |
CN105651638A (en) * | 2016-03-21 | 2016-06-08 | 重庆微世特机电设备有限公司 | Fatigue testing device of material under thermal-mechanical coupling effect |
-
2021
- 2021-09-14 RU RU2021127159A patent/RU2770961C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU323707A1 (en) * | STAND FOR RESEARCH THERMAL RESISTANCE | |||
RU2007699C1 (en) * | 1991-03-28 | 1994-02-15 | Золотов Павел Александрович | Method and device for combined testing |
RU2240531C1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр им. М.В. Келдыша" | Device for testing materials in high-temperature and high-pressure fluids |
CN102353588A (en) * | 2011-07-06 | 2012-02-15 | 北京航空航天大学 | Device and method for testing normal-temperature and high-temperature compression stress relaxation of rubber |
CN105651638A (en) * | 2016-03-21 | 2016-06-08 | 重庆微世特机电设备有限公司 | Fatigue testing device of material under thermal-mechanical coupling effect |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102519803A (en) | Multi-head miniature test specimen creep experiment device and test method | |
CN105241612B (en) | A kind of oil connection thread seal performance dynamic checkout unit and method | |
KR20130007808A (en) | Wholesomeness test equipment for enclosed type spring hanger | |
CN109030234B (en) | System and method for testing long-time creep property of explosive | |
RU2554668C1 (en) | Rack for measurement of axial force of rocket engine traction | |
CN102589977A (en) | Method for predicting rubber storage life on basis of compression stress relaxation test equipment | |
CN102435404A (en) | Thermal vibration joint test device and method of flange sealing structure under complicated loaded conditions | |
RU2770961C1 (en) | Method for testing an object for the combined impact of external factors | |
ITMI20071712A1 (en) | AUTOMATED MACHINE FOR THE WEIGHT OF DEAD WEIGHTS FOR THE CALIBRATION OF EXTENSIMETRIC LOAD CELLS | |
US5119681A (en) | Test fixture | |
CN114018713A (en) | Accelerated aging test device and method for solid propellant | |
CN216669588U (en) | High-temperature static-load creep testing machine for metal rubber component | |
CN114002083A (en) | High-temperature static-load creep testing machine for metal rubber component and working method of high-temperature static-load creep testing machine | |
KR20120012842A (en) | On-Line Evaluation Technique of the Spring Support | |
US3400572A (en) | Seal evaluation test fixture | |
JP5851272B2 (en) | Test equipment in high pressure gas | |
Kunkel et al. | Setting up a measuring device to determine the friction of the piston assembly | |
Razzak et al. | Dynamic pressure calibration | |
CN114594226A (en) | Implosion damage power evaluation device and method | |
CN113176046A (en) | Multi-test-piece high-temperature high-pressure sealing element performance test device and test method | |
CN105136651B (en) | A kind of wet-hot aging performance automatic testing method based on sheet metal | |
KR102647833B1 (en) | Fatigue Test Facility for Insulation System | |
CN208780563U (en) | Loading test device for explosive creep test when long | |
US3481190A (en) | Pressure vessel for stressing work specimens | |
Bartonicek et al. | On the effect of temperature on tightening characteristics of gaskets |