Способ ускоренных неразрушающих испытаний гидромашин

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическииРеспублик 11 002666(22) Заявленб 17. 04.80 (21) 2914371/25-06 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет - Опубликовано 0703.83, Бюллетень М 9 Дата опубликования описания 070383 Р 1 М К з Р 04 В 51/00 Р 15 В 19/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ УСКОРЕННЫХ НЕРАЗРУШАЮЩИХ ИСПЫТАНИИГИДРОМАШИН Изобретение относится к техноло гии испытаний гидромашин и может быть использовано для ускоренных испытаний преимущественно вмашиностроительной гидравлике для испытаний гидромашин на надежность и ресурс.Иэвестен способ испытаний на ресурс,гидромеханических и электрогид, равлйческих агрегатов систем управ.ленйя летательными аппаратами, заклю чающийся в том, что испытуемую гидро машину нагружают путем подачи периодически изменякщегося давления в рабочие камеры при работе машины со скоростью движения исполнительного элемента, превьааакщей номинальную, .и заданной температуре рабочей жидкости, причем время работы машины поп нагрузкой выбирают из условия эквйвалентности по износу сопрягаемых поверхностей 1. Недостатком известного способа является то, что простое увеличение давления нагнетания и температуры рабочей жидкости не оказывает достаточно эффективного воздействия на элементы гидромашины, а также то, что при этом способе невозможно установить режим испытаний для гидро- машины в целом.Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей и повышение эффективности испытаний.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу ускоренных неразрушакщих испытаний гидро- машин, заключакщемуся в том что испытуемую гидромашину нагружают путем подачи периодически иэменякщегося давления в рабочие камеры при работе машины со скоростью движения исполнительного элемента, превышающей но .минальную, и заданной температуре ра.бочей жидкости, время работы машины под нагрузкой выбирают иэ условия эквивалентности по износу сопрягаемых поверхностей, а износ сопрягаемях поверхностей оценивают по подвижным металлическим поверхностям и подшипникам, количество циклов изменения давления задают иэ условия эквивалентнос ти по накоплению усталостных повреж дений силовых элементов, температурурабочей жидкости задают из условия эк вивалентности по старению неметаллических уплотнений, а для насоса в целом укаэанные режимы нагружения ус О танавливают по элементам, наиболеестойким к действию разрушающих факторов,Увеличение скорости движения исполнительного элемента и давленияна входе в гидромашину повышаетэффективность испытаний, так как приэтом увеличивается скорость относительного перемещения подвижных согряжений, и следовательно, интенсивность их износа. Определение времени .испытания по каждому сопряжению 10иподшипнику и установление для гидромашины в целом количества цикловизменения величины давления и времени испытания по деталям, требующимнаибольшего количества циклов изменение давления и времени испытаний,а температуры рабочей жидкости поуплотнению с наименьшей скоростьюстарения обеспечит достижение всеми деталями гидромашины технического.состояния, имеющего места при нор"мальных испытаниях.Способ ускоренных неразрушающихиспытаний гидромашин осуществляетсяследующим образом.По известным зависимостям определяют предельную величину давлениянагнетания из условия прочности наименее слабого элемента. Определяютмаксимально допустимую температурурабочей жидкости и предельную часто- З 0ту вращения приводного вала из условия бескавитационной работы.Далее определяют количество цикловизменения давления нагнетания ( И )по условию эквивалентности технического состояния каждого силового элемента по выражению40где К - коэффициент, учитывающийизменение предела усталостной прочности при изменении температуры испытаний;К 1 - коэффициент, характеризу-ющий зависимость скорости накопленияусталости от частоты циклов нагружения; 50Г и М - соответственно нагрузки и моменты (в случае кручениядействукщие на элементы/ю - показатель степени кривой усталости материала данного элемента. 55Индексы Н иозначают, что обозначенная ими величина относится со-ответственно к нормальным и ускорен.ным испытаниям. Индекс 1 означает,что обозначенная им величина относится к одному элементу,Определяют время ускоренных испытаний Ту )по условию эквивалентности износа сопряженных подвижныхметаллических поверхностей. 65 Для сопряжений, путь трения которых связан с числом циклов переключения с одного давления нагнетания на другое или одного направления движения на другое, время испытаний определяют из выражениягде 2. - показатель степени при нагрузке, зависящий от вида контактного рзаимодействия и состояния контактирующих поверхностей) - коэффициент вариации нагрузкий )Г - средняя нагрузка в сопряжении. Для сопряжений, путь трения которых связан со скоростью относитель- ного перемещения сопряженных элементов, время испытаний определяют из выраженияй/ )иигде и - средняя частота вращения валагидромашины,Для сопряжений, путь трения которых связан со скоростью относительного перемещения элементов сопряжений и углом наклона качающего узла к оси вращения приводного вала, время испытаний определяют из выраженияТи( ЦьпчкюГ") ) иииигде К - коэффициент, характеризу - ющий относительное время испытаний на режиме, когда угол наклона качающего узла или наклонного диска имеет максимальное значение. Значение Х для разного вида контакта равно:при упругом контакте гладкой и волнистой поверхностиУИ ф2= -фпри пластическом контакте гладкой и волнистой поверхности Х= . +0,2,+зи при упругом контакте двух волнис -тых поверхностейуплгде ЙИ и 1 П- соответственно показатели с;тепени кривых фрикционной усталости при упругом и пластическом контакте.Величина К имеет смысл при ступенчатом изменении давления нагнетания эа каждый цикл, когда число стуния 1) - ( 7) цдч)Т тУ з 1 (МОХ)РЖ 1 РкУ (61 и ) Формула изобретения 30 Способ ускоренных неразрушакщихиспытаний гидромашин, заключающийсяв том, что испытуемую гидромашинунагружают путем подачи периодичес ки изменяющегося давления в рабочиекамеры при работе машины со скоростьюдвижения исполнительного элемента,превышающей номинальную, и заданнойтемпературе рабочей жидкости, причем40 время работы машины под нагрузкойвыбирают из условия эквивалентностипо износу сопрягаемых поверхностей,о т л и ч,а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения технологических45 возможностей и повышения эффективности испытаний, износ сопрягаемыхповерхностей оценивают по подвижнымметаллическим поверхностям и подшипникам, количество циклов изменениядавления задают из условия эквивалентности по накоплению усталостныхповреждений скповых элементов, температуру рабочей жидкости задаютиз условия эквивалентности по старению неметаллических уплотнений,55 а для насоса в целом указанные режимы нагружения устанавливают по эле.ментам, наиболее стойким к действию разрушающих факторов.Источники информации,-60 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 510591, Мл. Р 15 В 19/00, 1973.Тираж ббЗ Подписное(ь) инзин о авФилиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 пеней не менее трех, и определяетсяпо выражению в: кь=щф. к7.вш 1 5 о 1 где К - относительное время испытаний при максимальном угле наклона качающего узла за цикл испытаний К 1 - относительное время испытаний при промежуточном положениикачающего узла за циклуисО, ;п и- соответственно значение максимального, текущего и минимального угла наклона качающего узла;щ - количество промежуточных положений нагнетакщего узла. При ускоренных испытаниях значения К и К задают.п 70 ХОпределяют время испытаний из условия эквивалентного состояния подщипников качения из выражения"1 и Зэк Югде Ц - эквивалентная нагрузка на подшипники,Определяют температуру рабочей жидкости,ЙРЖ из условия эквивалентности по старению резиновых уплотнений по выражениюи ТХ=1Т1где и - число десятиградусных тервалов между температурами ре о вых уплотнений при ускоренных ( и нормальных) испытаниях, р ное Х - определяется опытным путем и характеризует увеличение скорости старения резиновых уплотнений при повышении их температуры на 10 фС.Температура резиновых уплотнений равна О)где Ь - дополнительный нагрев жид кости при дросселировании, равный:дср где Юсредний перепад давлений в полостяхг идромаши ны.Эадаваясь значением 1 рк изная р;ки, определяют температурыи 1 Р, и зная Т,1 и Т, определяютрж,у для каждого резинового уплотнения,Для машины в целом количество циклов нагружения Б, температуру Ти время испытаний барж определяют,ВНИИПИ Заказ 1496/11 решая неравенство, правые части которых представляют собой уравне. т.е. режимы нагружения для гидромашины в целом устанавливают по эле ментам, наиболее стойким к действиюразрушающих факторов. При ускоренныхнеразрушающих испытаниях элементы,имеющие соответственно значение йу.и Т,меньше максимальных, а реэийо вые уплотнения со скоростью старения выше наименьшей, г превысят своетехническое состояние над эквивалентным на величину, пропорциональнуюразнице между максимальными и минимальными значениями соответствующихвеличин. По этой разнице возможноучесть величину превышения.Использование способа ускоренныхнеразрушающих испытаниЯ позволитпроводить испытание гидромашин с повышенной эффективностью. Сокращаетсявремя испытаний и повышается достоверность результатов испытаний.