专利名称：确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法及应力漆的制作方法
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。 —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(C19H29C00) 2Ba，它由松香01911290)011、氢氧化钡Ba (OH) 2 *8H20及其溶剂二硫化 碳C^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。 本发明通过对运输跌落过程中的空调配管应力的测试，可以得到在外界激励下空 调配管应力值，根据空调配管材料的疲劳强度值和屈服强度值可以判断空调配管是否可 靠，同时对运输过程中的空调配管疲劳寿命可以进行预估，从而更科学地、准确地判定空调 配管设计方案的工作可靠性。另外有助于对市场出现的空调配管的断管问题的原因作出准 确的判断。 专发明在空调配管的运输跌落过程中进行应力测试，可以确定空调配管在运输或 跌落过程中应力较大的位置、方向，指导电阻应变应力法试验，提高空调配管的应力测试的 准确性和有效性，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，其具有降低成本，縮短研发周期的特点。
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为低压阀部件的放大结构示意图。
图3为图2中的A-A向剖面放大结构示意图。 图中1为空调底盘，2为轴流风机，3为顶盖支撑，4为电机支架，5为异步电机，6 为冷凝器部件，7为隔板，8为低压阀部件，9为压縮机部件，10为高压阀部件，11为回气管， 12为四通阀，13为冷凝器接管，14为排气管，15为低压阀接管，16为应力漆，17为配管。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。 参见图1-图3，一种确定空调配管运输跌落应力预估法，首先将应力漆，也就是脆 性涂料，喷涂在空调配管的表面上，经过干燥、固化使之形成很薄的脆性涂层，当空调配管 在运输跌落过程中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，接着 在应力漆的裂纹上贴上电阻应变计就可以进行空调配管的应力测量。其中的应力区也就是 应力分布区。 应力漆级数的选择应力漆是一种重要的测量敏感元件，它有不同级数的脆性涂 层。脆性涂料的级数越高，性质越脆，初裂应变值就越小，脆性涂层对应变的灵敏度就越高， 对应力漆的级数需合理地选择，如级数选得过高，则脆性涂层在空调配管未受载荷作用时 就出现自裂；如级数选择过低，则空调配管受到很大外力作用时脆性涂层还不出出现裂纹。
空调配管表面的清洗与应力漆喷涂在进行空调配管应力漆试验前，首先必须对 其表面打磨平整，去掉油污、杂质等，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，即可喷涂脆性涂料。这里的铝粉漆仅仅是打底，让 应力漆喷涂效果好，就如同家具刷漆一样，需要打底，没有什么特殊要求，铝粉漆在市场可 以直接买到。 应力漆喷涂时的喷枪压力一般为1 1. 5大气压，压力过大会使脆性涂层产生气 泡。喷枪的喷嘴与空调配管的表面距离为6 10厘米。脆性涂层应厚薄均匀，脆性涂层的 厚度一般控制在0. 06 0. 18毫米之间。脆性涂层的厚度太厚会降低脆性涂层对应变的灵 敏度，太薄则会使初裂应变值不稳定且裂纹太细也不易观察。 应力漆涂层的固化喷涂应力漆的空调配管在室温下自然干燥、固化。由于环境 的温度和湿度对应力漆的初裂应变值影响较大温度升高使脆性涂层的脆性降低，湿度增 大脆性涂层吸潮后也使脆性降低。为了使空调配管应力漆测试准确，建议在可调节的工况 室进行试验，以保证温度和湿度一致性。同时必须等应力漆完全固化后，才能进行应力漆试 验，否则脆性涂层的初裂应变值不稳定，测试准确性受影响。 涂层裂纹的观察在脆性涂层上出现的裂纹一般都是很细的，为了便于观察，必须 调整照明光线的照射角度，沿光线的入射或反射方向观察。在运输、跌落试验后，可以在空 调配管的表面喷涂上染色剂或利用静电技术以增加裂纹清晰度。 涂层裂纹处贴电阻应变计进行应力测试脆性涂层法主要用于定性分析，并作为 电阻应变计测量技术的辅助方法。通过应力漆试验，对空调配管在运输或跌落的危险区域 及应力方向确定之后，有目的地选择若干测点，在每个测点只需用一个电阻应变计，沿主应 力方向贴片即可，从而节约大量的电阻应变计和测量时间。本实施例中的电阻应变计选用 电阻应变片。 应力漆，也就是脆性涂料，按使用的原料和溶剂来分为有机脆性涂料和无机脆性 涂料两种。有机脆性涂料是由树脂和溶剂配制而成的，有的有机脆性涂料中还加入少量的 填料和增塑剂。虽然有机脆性涂料有毒和易燃，但其价格低廉、有足够的灵敏度、稳定性较 好，因而被广泛使用。无机脆性涂料主要由陶瓷和无机盐配制而成的，虽然无毒、无臭、不易燃、耐高温，但价格昂贵，应用较少。 空调配管应力漆较常使用有机脆性涂料，即松脂酸钡有机脆性涂料 (C19H29C00)2Ba，它由松香01911290)011、氢氧化钡Ba(0H)2 8H20及其溶剂二硫化碳CS2配制 而成。
权利要求
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。
2. 根据权利要求1所述的确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法，其特征是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。
3. 根据权利要求1所述的确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法，其特征是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。
4. 根据权利要求1所述的确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法，其特征是脆性涂层厚薄均匀，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。
5. 根据权利要求1所述的确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法，其特征是喷涂应力漆的空调配管在室温下自然干燥、固化。
6.根据权利要求1所述的确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法，其特征是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。
7. —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。
8. 根据权利要求7所述的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，其特征是所述有机脆性涂料还加入少量的填料和增塑剂。
9. 根据权利要求7所述的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，其特征是所述有机脆性涂料为松脂酸钡有机脆性涂料(C19H29C00)2Ba，它由松香C^HaC00H、氢氧化钡Ba(0H)2 8H20及其溶剂二硫化碳CS2配制而成。
全文摘要
一种确定空调配管在运输跌落过程中的应力预估法，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应力测量。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，应力漆分为有机脆性涂料和无机脆性涂料。本发明具有试验方法简单、快速、有效，且成本低、研发周期短的特点。
文档编号G01N19/08GK101738276SQ20091019365
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者刘晓明, 曾祥兵, 薛玮飞 申请人:广东美的集团芜湖制冷设备有限公司