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专利号: 2017112613378
申请人: 烟台大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车用气瓶疲劳试验方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、选用型号为CNG2-G-356-75-20B的车用压缩天然气瓶,直径为40mm,筒体长度为

70mm,所安装的汽车质量为1400kg,转弯时的最大速度为8.3m/s,最小转弯半径为10m,气瓶与气体的总重量为50kg,可以得到满载气瓶的离心力为F转弯=m瓶v2转/r,

将上述数值代入后可以得到F转弯=344N,

气瓶在扎箍约束力下不滑动的力为

f×F接触≥F转弯,

气瓶与扎箍之间的摩擦系数为0.5,则气瓶扎箍对气瓶的约束力为

F接触=688N,

因此确定气瓶上位置T点气瓶扎箍对气瓶的约束力为688N;

S2、将型号为CNG2-G-356-75-20B的气瓶安装在气瓶疲劳试验装置上的扎箍内;

S3、设气瓶筒体的长度为L,调整左、右两个扎箍的距离,使每个扎箍中心线距离气瓶筒体端部为14mm,根据压力传感器显示的数值,将扎箍对气瓶的约束力调整为688N,左、右扎箍宽度均为30mm,接触面积0.007536m2;

S4、开始阶段,用气瓶左、右扎箍将气瓶固定,T点所受的力来自于扎箍对气瓶单位面积力,力P的大小为0.91MPa,方向垂直于气瓶表面向内;

S5、气瓶内开始充装气体时,气瓶内的压力逐渐升高,瓶内气体作用在气瓶上的力Q的方向为垂直于气瓶表面向外,与气瓶扎箍作用在气瓶上的力相反;当气瓶内的压力达到

0.91MPa时,二者大小相等、方向相反,T点达到力的平衡;

S6、气瓶内压力继续升高时,Q>P时,T点所受到的力垂直于气瓶表面向外;当达到最高压力20MPa时,Q=19.09MPa;

S7、开始释放气瓶内的压力,当气瓶内压力降至0.91MPa时,二者大小相等、方向相反,达到力的平衡;

S8、继续释放气瓶内的压力,当气瓶内压力降至0.1MPa时,Q=0.1MPa,P=0.91MPa,T点所受到的力垂直于气瓶表面向内,大小为0.9MPa,至此完成一次循环;

S9、继续充装气体,按照S5-S8的顺序继续进行;按照国家标准对于车用气瓶安全性的要求,完成15000次循环不爆破为合格。

2.根据权利要求1所述的一种车用气瓶疲劳试验方法,其特征在于:所述气瓶疲劳试验装置包括第一滑槽(1)、第二滑槽(2)、第一伸缩杆(3)、第二伸缩杆(4)、左扎箍(5)、右扎箍(6)、上扎箍(11)、下扎箍(10)、紧固螺栓(7)、压力传感器(8)、垫片(9)、支脚(12),所述左扎箍(5)和右扎箍(6)下端两侧设有支脚(12),第一伸缩杆(3)和第二伸缩杆(4)位于第一滑槽(1)和第二滑槽(2)之间,所述第一伸缩杆(3)和第二伸缩杆(4)可以根据气瓶直径调节长度,所述下扎箍(10)和上扎箍(11)为柔性钢卷带,其可在气瓶直径变化时与气瓶环向紧密结合,所述上扎箍(11)和下扎箍(10)之间通过紧固螺栓(7)连接在一起,所述压力传感器(8)可测量紧固螺栓(7)的预紧力,所述左扎箍(5)的支脚可在第一滑槽(1)和第二滑槽(2)内左右滑动,所述右扎箍(6)的支脚可在第一滑槽(1)和第二滑槽(2)内左右滑动。

3.根据权利要求1所述的一种车用气瓶疲劳试验方法,其特征在于:所述气瓶疲劳试验装置可在气瓶疲劳试验作为疲劳试验台使用,也可安装在汽车上作为固定气瓶的支架使用。