Способ ускоренных неразрушающих испытаний гидромашин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявленб 17. 04.80 (21) 2914371/25-06 t51) H. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет —

F 04 В 51/00

F 15 В 19/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07,0383 Бюллетень №9

Дата опубликования описания 07 ° 03 ° 83 (53) УДК621.22.018..8(088.82 фв

Ю.A Буров, И.И.Дятлик, В.Г.Камлании и К.С. . у@наджи, / и (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УСКОРЕННЫХ НЕРАЗРУШАИЩИХ ИСПЫТАНИИ

ГИДРОМАШИ Н

Изобретение относится к техноло гии испытаний гидромашин и может быть использовано для ускоренных испытаний преимущественно в машиностроительной гидравлике для испытаний гидромашин на надежность и

pbqypc. Иэвестен способ испытаний на ресурс,гидромеханических и электрогид, равлйческих агрегатов систем управ.ления 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, превыаанщей номинальную, и заданной температуре рабочей жидкости, причем время работы машины пол нагрузкой выбирают из условия эквйвалентности по износу сопрягаемых пов ерхн остей L 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 гидромашины в целом.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение эффективности испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ускоренных неразрушакщих испытаний гидромашин, заключакщемуся в том„ что испытуемую гидромашину нагружают путем подачи периодически иэменякщегося давления в рабочие камеры при работе машины со скоростью движения исполнительного элемента, превышающей но15 .минальную, и заданной температуре рабочей 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 повреж25 дений силовых элементов, температуру рабочей жидкости задают из условия эк вивалентности по старению неметаллических уплотнений, а для насоса в целом укаэанные режимы нагружения ус30 танавливают по элементам, наиболее

1002666 стойким к действию разрушающих факторов.

Увеличение скорости движения исполнительного элемента и давления на входе в гидромашину повышает эффективность испытаний, так как при этом увеличивается скорость относительного перемещения подвижных сог ряжений, и следовательно, интенсивность их износа. Определение времени -испытания по каждому сопряжению 30 и подшипнику и установление для гидромашины в целом количества циклов изменения величины давления и времени испытания .по деталям, требующим наибольшего количества циклов изменение давления и времени испытаний, а температуры рабочей жидкости по уплотнению с наименьшей скоростью старения обеспечит достижение всеми деталями гидромашины технического. 0 состояния, имеющего места при нор мальных испытаниях.

Способ ускоренных неразрушающих испытаний гидромашин осуществляется следующим образом.

По известным зависимостям определяют предельную величину давления нагнетания из условия прочности наименее слабого элемента. Определяют максимально допустимую температуру рабочей жидкости и предельную часто- З0 ту вращения приводного вала из условия бескавитационной работы.

Далее определяют количество циклов изменения давления нагнетания (((h ) по условию эквивалентности техничес- 35 кого состояния каждого силовoro элемента по выражению

40 где K — коэффициент, учитывакщий изменение предела усталостной прочности при изменении температуры ис- 45 пытаний;

К1 — коэффициент, характеризу- ющий зависимость скорости накопления усталости от частоты циклов нагружения; 50 (F и М вЂ” соответственно нагрузки и моменты (в случае кручения), действукщие на элементы

m — показатель степени кривой усталости материала данного элемента. 55

Индексы Н и означают, что обозначенная ими величина относится со- ответственно к нормальным и ускоренным испытаниям. Индекс 1 означает, что обозначенная им величина отно- 60 сится к одно)ту элементу.

Определяют время ускоренных испытаний (T > ) по условию эквивалент— ности износа сопряженных подвижных металлических поверхностей. 65

Для сопряжений, путь трения которых связан с числом циклов переключения с одного давления нагнетания на другое или одного направления дви— жения на другое, время испытаний определяют из выражения где Z, — показатель степени при нагрузке, зависящий от. вида контактного (взаимодействия и состояния контактирующих поверхностей

)(. — коэффициент вариации нагрузки (()

F — средняя нагрузка в сопряжении. Для сопряжений, путь трения которых связан со скоростью относитель-( ного перемещения сопряженных элементов, время испытаний определяют из выражения й/ ) и) и где n — средняя частота вращения вала гид ромашины .

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 выражения где К вЂ” коэффициент, характеризующий относительное время испытаний на режиме, когда угол наклона качающего узла или наклонного диска имеет максимальное значение. Значение

2 для разного вида контакта равно: при упругом контакте гладкой и волнистой поверхности ! УИ 4

2=— ( при пластическом контакте гладкой и волнистой поверхности

Z= +02

+уи при упругом контакте двух волнис— тых поверхностей

tyw

2 где УИ и 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 сту1 00266 6 ния (1) — (7) в

К =K iS m " К.

nIox a

1 где К 11 - относительное время испытаний при максимальном угле наклона качаюгцего узла за цикл испытаний IIj (n og,) т 7/т

У 1 (tl1OX) аp (skp1A, (а и) I

К1 — относительное время испытаний при промежуточном положении качающего узла за цикл ьж, р 1 -° ь,1 и — соответственно значение максимального, текущего и минимального угла наклона качацнцего узла; .m — количество промежуточных положений нагнетакщего узла. При ускоренных испытаниях значения К и К„. задают. м0)г

Определяют время испытаний из условия эквивалентного состояния подШипников качения из выражения

Hn /Qyg где Ц вЂ” эквивалентная нагрузка на подшипники.

Определяют температуру рабочей жидкости,tp ж1. из условия эквивалентности по старению резиновых уплотнений по выражению

I и ()(1 т

I где n — число десятиградусных тервалов между температурами ре о вых уплотнений при ускоренных ( и нормальных (t> ) испытаниях, р ное

Формула изобретения

Способ ускоренных неразрушакщих испытаний гидромашин, заключающийся в том, что испытуемую гидромашину нагружают путем подачи периодичес35 ки изменякщегося давления в рабочие камеры при работе машины со скоростью движения исполнительного элемента, превышакщей номинальную, и заданной температуре рабочей жидкости, причем

40 время работы машины под нагрузкой выбирают из условия эквивалентности по износу сопрягаемых поверхностей, отлич,ающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения эффективности испытаний, износ сопрягаемых поверхностей оценивают по подвижным металлическим поверхностям и подшипникам, количество циклов изменения давления задают из условия эквивалентности по накоплению усталостных повреждений скловых элементов, температуру рабочей жидкости задают из условия эквивалентности по старению неметаллических уплотнений, а для насоса в целом указанные режимы нагружения устанавливают по элементам, наиболее стойким к действию разрушакицих факторов.

Источники информации, -60 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 510591, кл. F 15 В 19/00, 1973.

Тираж 663 Подписное (ь) инзин о авфР

<О

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная, 4 пеней не менее трех, и определяется по выражению

)(„ — определяется опытным путем и характеризует увеличение скорости старения резиновых уплотнений при повышении их температуры на 10 C.

Температура резиновых уплотнений равна ()) где д — дополнительный нагрев жид кости при дросселировании, равный:

I =aPS P«, где ЬР« средний перепад давлений в полостях

r идромаши ны.

Эадаваясь значением t p > и зная tp I1, определяют температуры и tp и зная Т и Т,1, определяют ж. для каждого резинового уплотнения.

Для машины в целом количество цик лов нагружения N> температуру Т„ и время испытаний tz > определяют, ВНИИПИ Заказ 1496/11 решая неравенство, правые части которых представляют собой уравне.1 . т.е. режимы нагружения для гидромашины в целом устанавливают по элеI0 ментам, наиболее стойким к действию раз рушакщих факторов. При ускоренных неразрушающих испытаниях элементы, имеюгцие соответственно значение 01, "у. и Т,„„. меньше максимальных, а резиновые уплотнения со скоростг-ю старения выше наименьшей, г превысят свое техническое состояние над эквивалентным на величину, пропорциональную разнице между максимальными и минимальными значениями соответствукщих величин. По этой разнице возможно учесть величину превышения.

Использование способа ускоренных неразрушаюших испытаний позволит проводить испытание гидромашин с повышенной эффективностью. Сокращается время испытаний и повышается достоверность результатов испытаний.