Стенд для испытания рукавов высокого давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1742 в Е 16 1. 11/00//Г 15 В 19 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИС Н АВТОРС ИЗОБРЕТЕН(56) 1. Эванс К. Технология рус англ. И., Химия, 1978, с.2. Авторское свидетельство72324. кл. Р 5 В 19/00, 19 личным по фазе нагружением изгибающими нагрузками, стенд снабжен рабочим гидроцилпнлром, кривошипом, двумя предохранительными и двумя дополнительными обратными клапанами, причем поршневая полость рабочего гилроцилинлра через обратный клапан связана с неподвижным коллектором и через первый дополнительный обратный клапан с баком и выходом распрелелителя, вход которого подсоединен к неподвижному коллектору, кроме того, одно плечо рычага механизма изгиба рукавов связано с основанием шарнирно, а другое - через упругий элемент, при этом шток рабочего гидроцилиндра кинематически связан с кривошипам, установленным с возможностью поворота при помощи ин,л едов атель- и институт ой промышкавов. Пер.50, рис. 29.СССР НД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РУКОГО ДАВЛЕНИЯ, вклюние, привод, бак, распреденый и неподвижный коллекгатель механизма изгиба руически связанный с его рыом закреплен подвижный кол й клапан, конечные выклюющийся тем, что, с целью зможности нагружения руей жидкости, а также синружения пульсацией с раз 54) (57) СТЕКАВОВ ВЫСО привода и взаимо выклочателями, а гилроцилинлра сое лостей гидродвигат рукавов и через вто ратный клапан с б шневая и штоковая оцилинлра соотве второй предохраг жнецы с баком. чающии основа литель, подвиж торы, гидролви кавов, кинематча о;., на котор лектор, обратнь чателп, опгича обеспечения во кавов пульсаци хронизчцпи наг МУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ злеиствия с конечными штоковая полость этого динена с олной из поеля механизма изгиба рой дополнительный обаком, помимо этого порполости рабочего гидтственно через первый штельные клапаны соеП 742610 15 20 30 35 40 45 50 5 с Изобретение относится к испытате.:ьным устройствам и может быть испоьзовано для испытания рукавов высокого давления.Известен стенд дя испытания рукавов высокого давления, содержащий основание, привод, бак, распределитель, фильтр, иод вижный и неподвижный коллекторы, гидро цииндр изгиба рукавов, обратный клдиди, конечные выключатели (11.Наиооее близким по технической суит- ности и достигаемому эффекту к предлагаемому является стенд для испытания рукавов гидросистсм, включающий основание, привод, бак, распределитель, фильтр, подвижный и неподвижный коллекторы, гидроилицдр изгиба рукавов, кинем атически связанный с рычагом, на котором закреплен подвижный коллектор, обратный клапан, конечные выключатели. В сливную магистраль гидроцилиндра изгиба рукавов вкючец дроссель с обратным клапаном и золотником, снабженным сменным коииром фигурцОГО профиля, который Вздимодеиствует с подвижным коллектором, перемещя ющимся по направляющим, связанным со штоком гидроцилиндра изгиба рукавов (2.Однако во всех известных стендах, уста. иовка в системе стенда в качестве звена, задающего закон изменения давления рабочей жидкости, механического копира не позволяет воспроизвести необходимый стандартный закон изменения давления в испытываемых рукавах (ГОСТ 2545282). Зто обьясняется тем, что использование в системе известного стенда такого копира ие дает возможности воспроизвести требуемый стандартом мгновенный сброс давления в рукавах, т. е. мгновенное полное открытие проходного отверстия дросселя, иначе говоря, перемещение щупа по копиру Вертикально вверх. Кроме того, отсутствие обратной связи между изменением давления в испытываемых рукавах и задающи это изменение оргапом (копиром) увеличивает инерционность системы и не позволяет. таким образом, стабильно воспроизводить заданный закон изменения ддвлеиия рабочей жидкости.Рукава высокого давления в процессе эксплуатации одновременно воспринимают сумму из двух основных видов нагружеиия (нагрузки от иуьсации давления жидкости и нагрузки от изгиба рукавов) в разичных количественных соотношениях в общей суммарной нагрузке, то для их испытаний важно иметь в стенде возможность нагружсния рукавов всегда одновременно суммарной нагрузкой с различными вариациями коичествеццых соотопений, составляющих сумму видов нагружеция. Это еце более позволит приблизить условия испытаний к эксплуатационцым. Такой возможности лишены известные стенды, так как их золотник, уменьшающий живое сечение дросселя и создающий давление рабочей жидкости в рукавах, т. е. натру жение их пульсацией, работает только в один поупериод цикла нагруже 3 И 5 рукавов изгибающей нагруз. кой (т. е. только ири перемещении иорпня гидроцилиндра изгиба рукавов влево, иначе говоря, только при разгибании рукавов). В иолуиериод изгиба рукавов нагружение от пульсаций давления рабочей жидкости не воспроизводится. Зто ие позволяе синхронизировать во времени оба указанных вида нагружения рукавов и поучать в различные моменты Времеи В гериод цикла нагружеция различные количественные соотношения сумм этих 5 агрузок. И тем более, эти стенды не иозвояют с;Нхроцизировать нагружецие рукавов пульсацией с различным ио фазе иагружецием их изгибающими нагрузками. Цельк изобретения является Ооеспечение возможности нягружения рукавов пуль санией жидкости ио стандартному закону, а также синхронизации нагружения пульсацией с различным цо фазе наружецием изибякшими нагрузками. Поставленная цель достигается тем, гто стенд дл 51 исиытдни 5 руке 8013 нысОКОГО ддВ- еия, вклочаюиий основание, привод, бяк, рдсиредстель., подвижцьй и цендвижный колекторы, гидродвигтель механизма изГиб 3 р",кВОЗ, киис,д Гиески св 5 яд иный с его ры агом, на котором закреглсц подвижный коектор, обратный кяидн, конечные выключатели, снабжен рабочим гидроиилицдром. кривоиипом, дзумя предохранительными и двумя дополнительными обратными клапанами, ирицем поршневая полость рабочего гидроцилицдрд через обратный клапан связана с неио,вижиым ко- лектором и через первый дополнитеьный обратный клдан с баком и выходом распределителя, вход которого исдсосдинен к 1 ге 30 движному коллектру, к(Оме тоО, Од но иеО рыагя мехнизма изибя (укявов связано с основаИе шарнирно, я другое - через упругий элемент, ири этом иток рабочего гидроцилиндра кинематически связан с кривошипом, устяновениым с возможностью поворота при помощи приводя и взаимодействия с конечными выклюцателями, а иггоковая полость этог Гидроцилиндра соединена с одной .з иостен тдродвигателя механизма изгиба рукавов и через второй дополнительный обра: ный клапан с баком, помимо этого порипеняя и штоковая полости рябочгч о Гидроци 11174265 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Упр:. в .с ц е распределителем 10 может эсусцесгв:г ся, например, электромагнитами 27 через коцечные выключатели 28,линдра, соответственно через первый и второй предохранительные клапаны соединены с баком.На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого стенда для испытания рукавов высокого давления в положении, соответствующем началу импульсного цикла; на фиг. 2 - кривая, характеризующая закон изменения давления при испытаниях рукавов (импульсный цикл) по ГОСТ 25452 - 82.Стенд (фиг.) содержит бак 1, рабочий гидроцилиндр 2, корпус которого шарнирно соединен с основанием, Гидроцилиндр 2 осуществляет работу от привода 3. Поршневая полость рабочего гидроцилинлра 2 через магистраль 4, обратный клапан 5 и магистраль 6 соединена с неподвижным коллектором 7, к которому подсоединены испытываемые рукава. 8. Зти рукава через магистраль 9, распределитель 10, например двухходовой золотник, и магистраль 11 соединены с баком . Через магистраль 4. дополнительный обратный клапан 12 и магистраль 11 с баком сообщается и поршневая полость рабочего гидроцилиндра 2. Кроме того, по магистралям 4, 13 - 16 через предохранительный клапан 17 и дополнительный обратный клапан 18 поршневая полость рабочего гидроцилиндра 2 соединяется с одной из полостей (например, поршневой) гидродвигателя механизма изгиба рукавов, например гидроцилиндра 19. С этой же полостью гидроцилиндра 19 механизма изгиба рукавов по магистрали 16 соединяется штоковая полость рабочего гидроцилиндра 2, которая, кроме того, по магистралям 16, 20, 14, и 21 через предохранительный клапан 22 и фильтр 23 соединяется с баком 1. Ги%роцилиндр 19 механизма изгиба рукавов, например, своим штоком шарнирно соединен с основанием. В этом случае его корпус кинематически связан с рычагом 24, одно плечо которого соединено с основанием шарнирно, а другое - через ,пругий элемент 25. На одном из плеч рыча а 24 кренится подвижный коллектор 26, к которому подключаются испытываемые рукава 8. Соотношение плеч рычага 24 и другие параметры кинематической системы 9, 24, 25 и 26 подбираются исхоля из размеров испытываемых рукавов и режимов испытаний. Для этого на рычаге имеетсц несколько посадочных мест Лля шарнирной связи с гидроцилиндром 19. При указанном подсоединении гцдроцилицдра 19 его штоковая полость сообщается с атмосферой. которые взаимодействуют с к)тивоципцым механизмом привода 3 (например, с контактом, устацовлецным на диске, неподвижно закрепленном на валу привода 3), кицематически соединенного (например, шарнирно), со штоком гидроцилиндра 2.Кривая (фиг. 2) характеризующая закон изменения давления в испытываемых рукавах по ГОСТ 25452 - 82 должна находиться внутри заштрихованной области 29. Участок 30 (между точками а и б) характеризует скорость повышения давления в испытываемых рукавах. Участок 31 (между точками б и г) характеризует величину давления, необходимого для испытания рукавов. Участок 32 (от точки г до точки д) соответствует сбросу давления в испытываемых рукавах ло О - 1 МПапод которым рукава находятся во второй половине цикла, что соответствует участку 33 (между точкамц д и е).Следует также отметить, что лля изменения (сдвига) фазы нагружения рукавов изгибасощими нагрузками отсоединяют магистраль 16 от поршневой полости гидроци,шцлра 19 и связывают ее со штоковой полостью этого гцлроццлицдра. В этом случае поршневую полость связывают с атмосферой.Кроме того, изменяют на противоположное направленце лействпя упругого элемента 25 (ца фцг. 1 упругий элемент, например пружина, установлен так, что его тяговое усилие направлено вниз; после переустановки этого элемента его тяговое усилие должно быть направлено вверх).Стенд расютает следующим образом.За каждый импульсный цикл (фцп 2) диск привода 3 совершает один оборот. поршень рабочего гцлроцилцндра 2 соответственно делает за это время олин двойной хол (перемешается от начального положения, показанного на фиг. 1, до крайнего левого положения и возврапсается в исхолцое положение). За это время корпус гидроццлицлра 19 механизма изгиба рукавов также совершает один двойной ход (движется вниз, перемещая рычаг 24 в положение, показанное на фиг. 1, пунктиром и вверх, возвращая рычаг 24 в исходное положение и изгибая испытываемые рукава 8). При включении привода 3 диск врасцается и двигает поршень рабочего гидроцилицлра 2. За время перемещения диска по дуге а б (фиг. ) поршень гидроцилицлра 2 перемешается из крайнего правого положения в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, ц давление жидкости в магистралях 4, 6, 9 и в испытываемых рукавах 8 повы 1117426шается ло величины Р (испытательное). Участок возрастания давления от 0 до Р соответствует отрезку а, б на фиг. 2.В это же время жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 19 механизма изгиба рукавов переливается в штоковую полость рабо чего гидроцилиндра 2 под действием упругого элемента 25, который в то же время перемещает рычаг 24 из исходного положения в нижнее положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, разгибая испытываемые рукава 8.При достижении в испытываемых рукавах 8 давления Р(точка б на фиг. 2) открывается предохранительный клапан 17, настроенный на это давление, и избыток жидкости из поршневой полости рабочего гилроцилинлра 2 сливается в бак 1 по магистралям 4, 3, 14 и 2.За это время диск привода 3 сделает полоборота от точки а (луга а, б, в на фиг. 1), а поршень рабочего гидроцилиндра 2 перемещается в крайнее левое положение, что соответствует точке в на фиг. 2.После этого поршень рабочего гилроцилинлра 2, ведомый диском привода 3, перемегцается вправо. Жидкость из штоковой полости рабочего гидроцилиндра 2 по магистрали 16 подается в поршневую полость гидроцилиндра 19 механизма изгиба рукавов и при достижении давления, преодолеваюгцего сопротивление упругого элемента 25 и веса кинематической системы с рычагом 24 и испытываемыми рукавами 8, корпус гидроцилиндра 19 перемещается вверх, изгибая испытываемые рукава 8.В го же время при перемещении диска привода 3 по луге в, г (фиг. 1) давление Р в испытываемых рукавах 8 поддерживается Обратным клапаном 5, что соответствует отрезку в, г на фиг. 2. В точке г (фиг. 1) контакт, установленный на диске привода 3, замыкает конечный выключатель 28, который посредством электромагнита 27 пере. клк 1 чает распределитель 1 О (соответствует точке г на фиг. 2) и жидкость из испытываемых рукавов 8 сливается в бак 1, что соОтветствует участку г, д на фиг. 2. При достижении корпусом гилроцилиндра 1;) механизма изгиба рукавов крайнего верхнего положения, соответствующего максималыц 1 му изгибу испытываемых рукавов 8, давление в поршневой полости этого гилроцилинлра увеличивается и открывает прелохранительный клапан 22. Избыток жил. кости из штоковой полости рабочего гилроцилиндра 2 через прелохранительный клапан 22 гв магистралям 14 и 2 сливается в бак 1. Давление жидкости в испытываемых рукавах в это время (в течение перемещения поршня гилроцилинлра 2 на отрезок, соответствующий дуге д, е фиг. 1) находится в 5 пределах 01 МПа, что соответствует участку д, е на фиг. 2. Точка е пройденного цикла соответствует точке а (началу) следующего цикла.Кроме того, во время перемещения порш- )О ня гидроцилийдра 2 вправо (дуга в, г, д,е на фиг. 1) в поршневую полость этого гидроцилиндра поступает (всасывается) жидкость из бака 1 по магистрали1 через обратный клапан 12.15В конце оборота диска привода 3 (точка е на фиг. 1) контакт, устанавливаемый на диске, замыкает конечный выключатель 28, который посредством электромагнита 27 возвращает распределитель 10 в исходное положение (фиг. 1).Таким образом, показан олин цикл син. ронпого нагружения рукавов пульсацией и изгибающими нагрузками. Далее начи.нается следующий аналогичный цикл. Если необходимо получить другие количест венные вариации сумм двух этих нагрузок,изменяют места связи гилроцилинлра 19 с рычагом 24, т. е соотношение плеч рычага 24. Стенд позволяе 1 также вос роизводить синхронное нагружение рукавов пульсацией и изгибающими нагрузками, 30приклалываемых и рукавам в различных фазах импульсного цикла. Дл 51 этого не.обходимо лишь сдвинуть но фазе приложсние изгибающих нагрузок, как показано вы 1 е (т. е. Иересоединив полости гилроциз 5 линлра 19 и изменив направление действияхпругого элемента 25).Предлагаемый стенд позволяез Обеспечить стабильное нагружение испытываемых рхкавов пульсацией жидкости го стандартк,му закону и одновременное с ним нагружинге рукавов изгиОаюгцей нагрузкой. Р 1 ри отсо лля обеспечения обоих указанных видов пагружения рукавов применена единая приводная система, позволяющая использовать энергию привода с лоста гочновысоким КПЛ.Кроме того, предлагаемый стенд позволяет синхронизировать во времени на гружение рукавов высокого лавлсния пуль.санией жилкости с различными по фазе из гибающими нагрузками. Зто в совокупности с возможностью изменения плеч рычага механизма изгиба рукавов позволяет получать в процессе испытаний различные ва.рианты количественного и фазного соотно.щения указанных видов нагружения в оощей суммарной нагрузке рукавов.