Гидравлические испытания и разрушение конструкции.

GRAY 01.07.2004 - 23:11

О том, что резервуар РСР винтовки надо подвергать после изготовления гидравлическим испытаниям все знают. Давление при котором проводят испытания должно быть в 1.25 или в 1.5 раза больше рабочего давления. Т.е. того давления при котором будет закачиваться воздух в резервуар.
Но есть еще и другой вид испытаний при котором давление повышают до тех пор пока конструкция не потеряет герметичность или не разрушится. Таким испытаниям подвергают трубу из которой делают резервуар, чтобы узнать истинные прочностные характеристики. Обычно это делают во время входного контроля при поступлении новой партии труб. Таким испытаниям подвергают также отдельные узлы и даже конструкцию целиком (если это экономически оправдано) при разработке новых изделий. Делается это, чтобы определить каким образом конструкция будет разрушаться и в каком месте. Зная это можно путем конструкторских решений добиться максимальной безопасности как при эксплуатации, так и при аварийном разрушении.
Ниже приведено несколько фото, отражающих такие испытания. Испытывалась кострукция в которой пробки крепились тремя винтами.
На первом фото показан компрессор с испытываемым образцом.
На фтором фото крупный план при давлении 600 атм.
На третьем фото разрушенный образец. При данной конструкции происходит именно разрушение. Три винта, которыми крепится пробка, продвигаясь вперед сминают стенку трубы и в конце концов разрывают ее. При этом если в системе воздух, то пробка может совершить полет и нанести травму тому, кто окажется на ее пути.
Давление при котором произошло разрушение неизвестно. Могу только описать сам ход испытаний. 600 атм достигаются когда левой рукой удерживается корпус компрессора в районе манометра, а правой производится вращение винта, при этом вороток удерживается за центр на манер штопора. Для разрушения же компрессор приходится зажимать в тиски и вращать вороток двумя руками удерживая его за концы.
Про безопасность испытаний. С того момента как начинается видимая деформация и до того момента как произоидет разрушение нужно сделать много оборотов винта. Т.е. испытания можно прервать в любой момент не доводя до разрушения. Во время разрушения слышен треск разрываемого металла, хлопок при разгерметизации и небольшое облачко пара. В общем прятаться в танковую башню при проведении испытаний с помощью ручного компрессора нет никакой необходимости. А вот защитные очки надо надеть.
На четвертом и пятом фото Еще один образец, у которого в результате испытаний нарушилась герметичность. Здесь разрушения не произошло. Здесь винты сминали стенку до тех пор, пока уплотнительное резиновое кольцо не вышло в отверстие. Далее кольцо выдавливается в образовавшийся зазор, слышен громкий хлопок и опять облачко пара. Т.о. данная конструкция более безопасна, т.к. в случае аварии произойдет не разрушение, а разгерметизация конструкции.
На основе этих наглядных испытаний можно сказать, что при использовании крепления пробки на винтах можно увеличить безопасность конструкции если увеличить расстояние от торца трубы до края отверстий винтов и уменьшить расстояние между отверстие под головки винтов и канавкой в которой находится резиновое уплотнительное кольцо. Вообще то если следовать техническим букварям, это расстояние должно быть не меньше двух диаметров головки винта. Расстояние же между отверстием и канавкой под уплотнение я рекомендую делать 2-3 мм. Фото сделаны специально для наглядности.
Разрушение конструкции может произойти еще одним образом. При увеличении диаметра головки винтов или при увеличении количества винтов, прочность трубы на смятие может оказаться выше, чем прочность на растяжение и тогда труба будет раздуваться до тех пор пока не разорвется. Этот случай тоже опасен и не желателен.
Таким образом правильно выбрав диаметр головки винтов, их количество, расстояние крепежных отверстий до торца трубы и расстояние между крепежными отверстиями и уплотнением можно добится максимальной безопасности и предсказуемого характера поведения конструкции при аварийной ситуации.
И еще маленькое замечание. На фото 4 и 5 в пробку сбоку вкручена заглушка. Это проверялось крепление манометра. Отверстие имеет конусную резьбу 1/8, уплотнение производилось лентой ФУМ. Как видим такое уплотнение свободно выдерживает 600атм.