CN102112858A - 用于在管件上施加均匀内压的试验机 - Google Patents

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Abstract

一种试验机，该试验机包括：中央主体(1)：用于压缩容纳于内衬(2)中的液体的活塞(3)；以及周边囊(18)，该周边囊用于向紧接环绕该囊的管件(21)均匀地施加压力。所述压力可以仅仅通过拉伸/压缩机(22，23)施加。在所述管件上不会产生干扰试验的末端效应。

Description

用于在管件上施加均匀内压的试验机
技术领域
本发明的申请是一种试验机，该试验机被设计成向管件施加均匀内压以进行测试，以研究破裂、无破裂损坏或蠕变。
背景技术
这些试验所具有的一个困难之处是施加压力而不会产生任何干扰结果的末端效应，并且不会妨碍在施加周向张力时所观察到的与泊松比相关的轴向收缩。
已存在多种试验方法。这些方法中的一种方法可以利用拉伸试验机来进行。将具有半圆盘横截面的两个部件放置在管件内的直径上相对的位置处，并且由试验机可控地彼此间隔开。由于试验部件的制圆与管件的制圆相同，因此试验部件在它们的整个宽度上支承在管件的整个内表面上并且由于它们的接触而施加内压。这种方法是方便的，但是其缺点在于，由相对的分离力产生的压力在管件的圆周上不均匀；管件的位于该相对的分离力之间的部分没有受到任何内压而实际上除了拉伸之外还受到弯曲分量。这使得结果存在不确定性并且使得它们的解释复杂化。此外，这些试验利用高度仅大约为15mm的小管件来进行，这不具有代表性。
还借助泵通过流体压缩向管件施加内压。这使得必须利用法兰通过气密地夹持管腔的端部来封闭管腔。但是因管件端部处的约束而使拉紧产生轴向弯曲以及末端效应，并且也可以防止试验期间的轴向收缩。应该补充的是，使用泵不如拉伸试验机那样方便。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种试验方法，该试验方法通过施加在管件上的压力的真实且完全的均匀性以及消除末端效应而产生精确结果。已经尝试利用拉伸和压缩试验机来进行这一试验。申请人还尝试制造一种能够快速组装和拆卸以利用大量试样来进行试验的简单装置。
总体来说，本发明是一种向管件施加均匀内压的试验机，该试验机包括：主体；活塞，该活塞在所述主体内滑动并且改变在该主体内加工的内衬的容积，环形弹性囊，该环形弹性囊环绕所述主体的周边，所述主体的所述周边包括两个圆形肋和凹部，该凹部分离所述肋并且与所述内衬连通，所述试验机还包括两个在相反两端固定至所述主体的法兰，并且包括环绕所述肋的环形配套法兰，所述囊在所述相反两端中的每一端处均被夹在所述肋中的一个肋和所述配套法兰中的一个配套法兰之间。
附图说明
现在将参照附图描述本发明，附图中：
图1示出了所述装置的剖视图；以及
图2示出了制造细节。
具体实施方式
根据本发明的装置包括中央筒状主体1，在该中央筒状主体内加工同为筒状的内衬2。活塞3在所述主体1内滑动，以改变内衬2的内部容积。设有密封件4，该密封件4为引导该密封件的内衬2提供动态密封。主体1在其平面相反两端设有两个法兰6和7，该两个法兰通过螺钉8固定至主体1；配套法兰9和10与对应的法兰6和7相关联，并通过装配螺钉11和另外的调整螺钉5连接至该法兰6和7(图2)。调整螺钉5拧入法兰6和7中，并且通过与配套法兰9和10接触来限定距该配套法兰9和10的距离；装配螺钉11拧入配套法兰9和10中，并且将此距离保持在固定值。
主体1的在形成法兰6和7的平面之间的周边包括：两个面向配套法兰9和10的圆形肋12和13；以及凹部14，该凹部14分离肋12和13并且通过供给流道(veine)15与内衬12连通。特殊的流道16通向形成于主体1下方的压力传感器17。
所述机器还包括围绕中央主体1布置的环形弹性囊(vessie)。所述囊的端部沿主体1的径向以小间隙保持在肋12和13与配套法兰9和10之间的合适位置上。密封件19和20被压缩在肋部12和13之外的主体1、囊18以及所述法兰6和7之间。
当进行试验时，管件21围绕囊18布置在法兰6和7之间。将液体注入内衬2中，将所述装置放置在未更详细示出的拉伸和压缩试验机的相对的板22和23之间，并且通过分别在活塞3和最远离该活塞的法兰7上施加预定力，而将板22和23引向彼此。活塞3沿着管件21和主体1的轴线自由移动，并且穿过另一个法兰6。板22和23中的一个支承在活塞3上，而另一个支撑主体1。压缩力借助由流道15提供的连通而使内衬2和凹部14内的液体压力增大。结果是囊18在均匀压力下膨胀，并且囊18的弹性使得所述压力被均匀地传递到管件21。通过位于囊18的内表面后部的密封件19和20阻止液体泄漏至凹部14之外。
图2示出了构造细节。管件21的轴向收缩可以露出管件与配套法兰9和10之间的轴向间隙，这样可以便于挤压囊18。因此提出释放附连螺钉11然后调节调整螺钉5以略向后推动配套法兰9和10，直到配套法兰9和10接触到管件21，但不在该管件21上施加任何轴向力。
本发明用于在达至200巴的压力下对直径为100mm和高度为200mm的管件进行试验。当已经试验完一个管件21时，用另一个管件替换该管件21，移动分开机器的板22和23，拆下螺钉8而去除法兰6和7，然后以相反的顺序进行操作。这可以非常快速地进行。

Claims (4)

1.一种向管件(21)施加均匀内压的试验机，该试验机包括：主体(1)；活塞(3)，该活塞在所述主体内滑动并且改变容纳于所述主体(1)中的内衬(2)的容积；环形弹性囊(18)，该环形弹性囊环绕所述主体的周边，所述主体的所述周边包括凹部(14)和两个圆形肋(12，13)，该凹部将所述肋分开并且与所述内衬(2)连通，所述试验机还包括两个在相反两端固定至所述主体的法兰(6，7)，并且包括分别环绕所述肋(12，13)的环形配套法兰(9，10)，所述囊(18)在所述相反两端中的每一端处均被夹在所述肋中的一个肋和所述配套法兰中的一个配套法兰之间。
2.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于，所述配套法兰通过用于调整所述配套法兰之间的距离的装置(11，5)而固定至所述法兰。
3.根据权利要求2所述的试验机，其特征在于，用于调整所述配套法兰之间的距离的所述装置(11，5)包括附连螺钉和距离调整螺钉。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的试验机，其特征在于，所述试验机涉及拉伸和压缩试验机，在所述拉伸和压缩试验机的板(22，23)上分别安装所述法兰中的一个法兰(7)和所述活塞(3)。
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