[发明专利]确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法及应力漆

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法及应力漆。

背景技术

长期以来，空调配管在运输跌落过程中发生断裂问题是困扰空调制造企业新产品研发工作的一个难题。一旦在运输跌落实验过程中发生空调配管断裂，由于空调配管的应力较大区域难以评估，工程师就只能凭借经验采用常规手法加长空调配管的长度，以减小空调配管的刚度，然后把设计后的空调配管再进行运输跌落试验。因此，空调配管的可靠性、设计效率都非常低下，且增加材料成本。虽然现在仿真设计CAE迅速发展，能够再现空调配管在跌落运输过程中应力变化情况，但是仿真工作量非常大，无法跟上新产品开发的步伐。

在空调配管的应力测试中，一般采用电测法进行强度试验。在电测法中，确定布点方案是很重要的，因为测点方位定得不恰当，影响测试结果的正确性，甚至会得出错误的结果。但是由于一个应变片只能测出一个试验数据，所以在空调配管的强度、刚度和稳定等力学性能时，往往要布置较多的测点。一般来说，测点愈多，愈能了解结构的应变与变形情况。但是考虑到增加测点，就要增加仪器、设备，同时也增加了试验设备及资料分析的工作量。而测点过少，有时也难以得到试验所需要的技术指标，甚至是错误结果。如何在电阻应变应力测试前，对空调配管较大应力区域进行预估？也就是说如何获得空调配管在运输跌落过程中应力较大地方，然后布置较少的测点，用较少工作量得到空调配管应力数据，成为了空调制造业面临的一个关键技术问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种更科学地、准确地指导空调配管可靠性设计工作以及判定空调配管设计方案的工作可靠性、试验方法简单、快速、有效，且成本低、研发周期短的确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法及应力漆，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法，其特征是首先将应力漆喷涂到空调配管的表面，经过处理后在空调配管的表面结成脆性涂层；当此空调配管由于加载而产生的应变在某点达到一定的临界值时，该点涂层就出现一条与主应力方向垂直的裂纹，连接同一载荷下所有裂纹的端点，其连线上各点是有相等的应力值，通过应力漆的裂纹位置、方向和裂纹密度，就得到较大应力区和主应力方向，在应力漆的裂纹上贴上电阻应变计进行空调配管的应力测量。

在进行空调配管应力漆试验前，首先对空调配管的表面打磨平整，去掉油污或杂质，用丙酮进行清洗；然后在空调配管的表面喷上一层铝粉漆，以提高裂纹清晰度，待底漆干燥后，即可喷涂应力漆。

应力漆喷涂时的喷枪压力为1～1.5大气压，喷枪的喷嘴与空调配管的表面距离为6～10厘米。

脆性涂层厚薄均匀，厚度控制在0.06～0.18毫米之间，太厚会降低涂层对应变的灵敏度，太薄会使初裂应变值不稳定且裂纹太细也不易观察。

喷涂应力漆的空调配管在室温下自然干燥、固化。

空调配管的表面喷涂染色剂或利用静电技术以增加裂纹清晰度。

一种用于确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法的应力漆，其特征是应力漆分为有机脆性涂料和无机脆性涂料，有机脆性涂料由树脂和溶剂配制而成，无机脆性涂料由陶瓷和无机盐配制而成。

所述有机脆性涂料还加入少量的填料和增塑剂。所述有机脆性涂料为松脂酸钡有机脆性涂料(C19H29COO)₂Ba，它由松香C₁₉H₂₉COOH、氢氧化钡Ba(OH)₂·8H2O及其溶剂二硫化碳CS₂配制而成。

本发明在空调配管的表面涂上应力漆，当应力漆受到外力后就发生裂纹，也就是说对试验数据不需要繁琐的处理，很直观就给出了结果，从而可以确定空调配管运输跌落过程中的主应力方向和估计主应力大小。由于对于复杂的空调配管空间结构，如四通阀与排气管、回气管、低压阀接管连接地方，很难布置应变片；或者某些应力集中区域，因应变片有一定的标距，难于了解该区域的应力情况，因此可应用本发明提供的应力预估法求得这些区域的主应力迹线簇和应力集中系数，以全面了解这些区域的应力情况。

本发明通过应力漆试验，对空调配管在运输跌落过程中的危险区域及其应力方向确定后，有目的地选择若干个应力测点，用电阻应变计应力法测定其应力大小。在一般情况下，每个测点只需要一个应变片，沿主应力方向贴片即可，就可以准确地测试出空调配管的应力大小，从而提高测试数据的正确性，甚至可以避免错误的发生。同时还可带来减少布点数量、减轻试验工作量。