Устройство для гидродинамических испытаний полых изделий

 

| Изобретение относится к устройствам для испытания полых изделий, работающих под высоким давлением, на усталостную прочность. Устройство содержит регулятор расхода 2, пневмогидроаккумуляторный 3 и электроуправляемы.й краны 4, включенные в напорную магистраль 5, и пневмогидроаккум/ляторы 6 с подпорным клапаном 7, включенные в сливную магистраль 8. Регулятор 9 параметров нагружения включает золотниковый распределитель. В золотнике выполнены две пары изолированных друг от друга отверстий, состоящие из трех ступеней Первая пара сливных трехступенчатых отверстий соединена одним осевым отверстием , а вторая пара напорных трехступенчатых отверстий соединена другим осевым отверстием. Крайние ступени обеих пар сливных и напорных отверстий имеют форму секторных пазов, одинаковых в каждой паре. Секторные пазы расположены на одной окружности. Оба ряда трехступенчатых отверстий сливной пары смещены по углу поворота на 90° относительно рядов трехступенчатых отверстий напорной пары.Секторные пазы сливной пары отличаются от секторных пазов напорной пары длиной дуги поворота а /5, чем и обеспечивают форму нагружения по набору давления и его сбросу по каждому импульсу нагружения. .Изменение частоты вращения золотника обеспечивает получение импульсной нагрузки заданной циклограммы. Для получения требуемой интенсивности и точности формы нагружения и сброса давления в гидросхеме устройства используют пневмогидроаккумуляторы 3 и 6. 7 ил. ел с я л VJ о Сл) СО ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ IECKVIX

РЕСПУБЛИК 1,. у

Т .-;

ГО УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BE OMCTBO СССР (ГО ПАТ

s 6 01 N 3/36

ЕНТ СССР)

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4793718/28 (22) 21.02.90 (46) 07.02.93. Бюл, Nã 5 (75), В.Л. Пащенко, А.M. Рагутский, В.А, Юргил4вич, M.ß. Демяненко, M.È, Лощилин и А К. Варваркин

-I (56),Авторское свидетельство СССР

N 1352314, кл. G 01 N 3/36, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕ КИХ ИСПЫТАНИИ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИИ (57): ;Изобретение относится к устройствам для испытания полых изделий, работающих под высоким давлением, на усталостную ! про ность. Устройство содержит регулятор расхода 2, пневмогидроаккумуляторный 3 и зле троуправляемый краны 4, включенные в н порную магистраль 5, и пневмогидроаккум ляторы 6 с подпорным клапаном 7, вкл ченные в сливную магистраль 8, Регулят р 9 параметров нагружения включает зол тниковый распределитель. В золотнике вып лнены две пары изолированных друг от друга отверстий, состоящие из трех ступе„I ней Первая пара сливных трехступенчатых

„., Ы,/ „, 1793326 А1 отверстий соединена одним осевым отверстием, а вторая пара напорных трехступенчатых отверстий соединена другим осевым отверстием. Крайние ступени обеих пар сливных и напорных отверстий имеют форму секторных пазов, одинаковых в каждой паре. Секторные пазы расположены на одной окружности. Оба ряда трехступенчатых отверстий сливной пары смещены по углу поворота на 90 относительно рядов трехступенчатых отверстий напорной пары. Сек- торные пазы сливной пары отличаются от секторных пазов напорной пары длиной дуги поворота а ) j3, чем и обеспечивают фор-: му нагружения по набору давления и его сбросу по каждому импульсу нагружения, ф .Изменение частоты вращения золотника обеспечивает получение импульсной на-, грузки заданной циклограммы. Для получе- ния требуемой интенсивности и точности формы нагружения и сброса давления в гидросхеме устройства используют пневмогидроаккумуляторы 3 и 6, 7 ил.

1793326

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к устройствам для испытания полых изделий, работающих под высоким давлением, на усталостную прочность. .5

Известно устройство для гидродинамических испытаний полых изделий, работающих под высоким давлением, на усталостную прочность, содержащее систему подачи рабочей жидкости с насосом, регулятором расхода, связанными с ним гидроаккумуляторами и регулятором параметров нагружения, включающем золотниковый распределитель, выполненный в виде корпуса с отверстиями для сообщения изделия с системой подачи жидкости и установленного в нем с возможностью перемещения золотника с каналами для периодического сообщения с указанными отверстиями. 20

К недостаткам данного устройства относится весьма низкая точность параметров нагружения, обусловленная большой инерционностью системы из-за наличия гидродвигателя с маховиком нэ валу и 25 распределителя в виде трехпозиционного линейного золотника.

Цель изобретения — повышение точности формы нагружения путем снижения инерционности регулятора параметров на- 30 гружения.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для гидродинамических испытаний полых изделий, работающих под высоким давлением, на 35 усталостную прочность, содержащем систему подачи рабочей жидкости с насосом и регулятором расхода, связанными с ним гидроаккумуляторами и регулятором параметров нагружения включающим. золотни- 40 ковый распределитель, выполненный в виде корпуса с отверстиями, для сообщения с системой подачи жидкости и установленного с возможностью перемещения золотника с каналами для периодического сообщения с указанными отверстиями, упомянутый золотник золотникового распределителя установлен с возможностью перемещения золотника с каналами для периодического сообщения с указанными отверстиями, упо- 50 мянутый золотник золотникового распределителя установлен с возможностью вращения, а его каналы выполнены.в виде двух изолированных друг от друга пар, сообщенных посредством осевого отверстия в золотнике, диаметральных отверстий, каждое отверстие выполнено трехступенчатым, крайние его ступени имеют форму одинаковых секторных пазов расположенных на одной окружности.

Благодаря такому конструктивному решению обеспечивается повышение точности формы нагружения за счет снижения инерционности регулятора параметров нагружения, Отклонение точности формы от заданной программы составляет всего 1—

2%. Малоинерционность характеристики регулирования и корректировка при необходимости точности формы нагружения обеспечивается за счет установки золотника с возможностью вращения и его конструктивных особенностей. Таким образом, совокупность отличительных признаков формулы достаточны для достижения цели и являются существенными.

На фиг. 1 изображена гидравлическая схема устройства для гидродинамических испытаний полых изделий; на фиг.2 — золотниковый распределитель; на фиг. 3 — золотник с каналами (разрез по оси); на фиг, 4— сечение А — А на фиг. 3 на фиг. 5 — сечение

Б — Б нэ фиг. 3; на фиг. 6 — диаграмма изменения давления при гидродинамических испытаниях полых изделий согласно международному стандарту МС ИСО 386280 (Е) и стандарту PC СЭВ 4458-74 и ГОСТ

25452-82; на фиг. 7- фактическая диаграмма нагружений рукавов.

Устройство содер>кит систему подачи рабочей жидкости с насосом 1 высокого давления, регулятор расхода 2 с пневмогидроаккумуляторами 3 и злектроупрэвляемыми кранами 4, включенными в напорную магистраль 5, и с пневмогидроаккумулятором 6 с подпорным клапаном 7, включенным в сливную магистраль 8, а также имеет регулятор

9 параметров нагружения, котррый включает золотниковый распределитель 10 (фиг. 2), 3олотниковый распределитель 10 состоит из корпуса 11, в котором выполнено два ряда сливных отверстий 12 и 13 и изолированных от них два ряда напорных отверстий

14 и 15, служащих для сообщения испытываемых полых изделий, например рукавов

16 высокого давления, через коллектор 17 с системой подачи жидкости через регулятор

9 посредством вращения золотника 18 в корпусе 11. В золотнике 18 выполнены две пары изолированных друг от друга отверстий состоящих из трех ступеней 19-21 и

23 — 25. Первая пара (фиг. 3) сливных трехступенчатых отверстий 19-2 1 соединена осевым отверстием 22, а вторая пара напорных трехступенчатых отверстий 23 — 25 соединена осевым отверстием 26. Крайние ступени обоих пар сливных 19 и 21 и напорных 23 и

25 отверстий имеют форму секторных пазов одинаковых в каждой паре, но отличающихся по длине поворота а для сливных и/3 для напорных. Секторные пазы рэсполо>кены на

17< чч 6 ров температуры — термосопротивления класса К-11, ТСП-037К-К-1 с градуировкой

21 ГРСТ 6651-59 и типа MCMP-2 ГОСТ716471, Для учета количества циклов нагружений и сбросов применены счетчик Ф588

ГОСТ 5605-70 с пределом измерений

55 од <ой окружности 27. При этом один из ря 1ов диаметральных трехступенчатых отве(стий каждой пары сообща тся при вращении золотника 18 с обьектом испытания, а торой ряд соответственно — со сливом 5 ил(с напором (фиг, 2), Оба ряда трехступенча ых отверстий сливной пары смещены по уг у поворота на 90 относительно рядов тр хступенчатых отверстий напорной пары.

Пр этом оба ряда трехступенчатых отвер- 10 ст и сливной пары или напорной пары выпо нены между собой вдоль оси в одной пл скости. Секторные пазы 19 и 21 спивной па ы отличаются от секторных пазов 23 и 25 на орной пары длиной дуги поворота 15

a >P чем и обеспечивают форму нагружения по набору давления и его сбросу по каждому импульсу нагружения (фиг. 6 и 7).

Золотник 18 распределителя 9 приводится во вращение с помощью устройства 20

28,. имеющего гидромотор и регулируемый ( на ос с электродвигателем 29. Устройство

26 беспечивает изменение частоты вращени золотника 18 с целью получения импу ьсной нагрузки соответственно 25 за анной циклограммы, Скорость вращени золотника 18 (фиг. 3) золотникового распр делителя 9 определяет периодичность по торения цикла динамического испытания, т.е. нагружения испытательным давле- 30 ни м, снижения давления до заданной вел,чины, а затем выдержка при пониженно давлении (фиг, 6 и 7). !

Для получения требуемой интенсивности и точности формы нагружения и сброса 35 дав(ени1в (фиг. 1) а гидросхеие устроиства используются пневмогидроаккумуляторы 3 с электроуп равляемыми кранами 4 (в напорI ( ной гидролини) и пневмогидроаккумулятор

6 с подпорным клапаном 7 (в сливной гид- 40 рол нии). Контроль за режимом испытаний осуще твляется те зометром 30 и манометром 31, Удаление вр здуха и сброс жидкости из гидросистемы осуществляется через сли ные краны 32 и 33. Для поддержания 45 заданной температуры рабочей жидкости на Сливной гидролинии установлен теплообменник 34, Термосопротивлением 35, датчиком импульсов 36, манометром 31 постоянно ведется контроль режима испыта- 50 ний.

Для контроля параметров давления используются манометры ГОСТ 6400-60, ГОСТ

2405-72 и тензодатчики TM-600, парамет(0-10 ), прибор самопишущий (-(327-1 ГОСТ

51577-72, усилитель ТА-5 и осцилограф

I-(115 ГОСТ 9829-61. Питание измерительных приборов осуществляется переменным током напряжением 220 Б с частотой 50 Гц.

Г(одготовка устройства (стендэ) к работе.

Перед началом работы необходимо проверить уровень рабочей жидкости в баке, подогреть жидкость до заданной по программе температуры и затем произвести пробнь|й запуск, проверить работу гидравлической системы на различных рвкимах и выполнить поднастройку малоинерционной системы регулирования дроссельным регулятором расхода 2. Испытываемые изделия при этом помещаются в испытательный шкаф с видеоокном. Перед началом основных испытаний полых изделий открывают кран 32, включают основной насос 1, заполняют систему рабочей жидкостью, затем этот кран закрывают и включают привод золотника, который настраивают на заданную скорость вращения и количество включаемых гидроаккумуляторов до получения заданной циклограммы Ilo точности формы нагружения.

Устройство работает следующим образом.

После настройки системы по визуальной записи на приборах стенда, выдающих непрерывную информацию о форме параметров нагружения и величине подачи, рабочую жидкость подают через регулируемый по скорости вращения золотниковый распределитель 9 к испытываемым полым излелиям 16, например к рукавам высокого давления. В случаях неожиданного изменения заданного режима испытаний. по точности формы нагружения и ее отклонениях от

="àäàííîé и изображенной на видеоэкране через устройство 28 вводится поправка на частоту вращения золотника 18, по данным приборов 30 и 31 корректируется величина подачи регулятором 2. а изменения величины давления осуществляется стендовым регулятором давления и количеством подключаемых пневмогидроаккумуляторов, которые обеспечивают интенсивность набора и сброса давления (фиг, 6 и 7) в гидросистеме, По окончании испытаний оба крана 32 и

33 открывают. По требованиям международного стандарта ИСО время набора давления по форме нагружения в испытуемых полых изделиях QT минимального до заданного не должны превышать 15 времени от общей продолжительности цикла испытаний, а сброс давления с максимэльн .гп до заданного минимального — до 57;.

1793325

Р =» 63 ЫПа

5 — 60" С

5 -93"С не менее 4-х

50/

Испытание иэделий с различными проходными сечениями, длинами и упругими свойствами обеспечивается за счет изменения скорости вращения золотника золотникового распределителя и количества включенных в работу пневмогидроаккумуляторов.

Реальные параметры испытаний рукавов по программе ИСО:

Количество импульсов в минуту 30...75

Набор давления 4,5% времени

Сброс давления 5% времени

Время под нагрузкой 41,5%

Время под сливным давлением

Формула изобретения

Устройство для гидродинамических испытаний полых изделий, работающих под высоким давлением, на усталостную прочность. содержащее систему подачи рабочей жидкости с насосом и регулятором расхода, включающим ; золотниковый распределитель, выполненный в виде корпуса с отверстиями для сообщения изделий с системой подачи жидкости и установленного в нем с возможностью перемещения золотника с каналами для периодического сообщения с указанными отверстиями, и связанные с реМаксимальное давление

Температура жидкости — эмульсии — минеральные масла

Количество испытываемых рукавов

Таким образом, данная система конкретного выполнения устройства позволяет

10 обеспечить точную форму нагружения за счет применения малоинерционной регулируемой системы вращающегося золотникового регулятора и избирательного количества пневмогидроаккумуляторов.

15 Это позволяет за короткое время такую систему легко перенастроить на любой режим, гулятором гидроаккумулятор и регуляторы параметров нагружения; о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности задания формы нагружения путем сниже25 ния инерционности регулирования параметров нагружения, золотник установлен с возможностью вращения, а его каналы выполнены в виде двух изолированных одна от другой пар сообщенных посредством осево30 го отверстия в золотнике диаметральных отверстий, каждое отверстие выполнено трехступенчатым, а крайние его ступени имеют форму одинаковых секторных пазов. расположенных на одной окружности.

1(93326

Фиг. !

I !

>64 jan&

О !

1793326

Составитель В.Пащенко

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор З.Салко

Заказ 499 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101