[发明专利]一种车用气瓶疲劳试验装置及疲劳试验方法

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，QP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。