Стенд для испытания рукавов высокого давления

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РУКАВОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, включающий основание, привод, бак, распределитель , подвижный и неподвижный коллекторы , гидродвигатель механизма изгиба рукавов , кинематически связанный с его рычзгом , на котором закреплен подвижный коллектор , обратный клапан, конечные выключател -: , отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности нагружения рукавов пульсацией жидкости, а также синхрониЗ .мши нагружения пульсацией с различным по фазе нагружением изгибающими нагрузками, стенд снабжен рабочим гидроцилиндром, кривощипом, двумя предохранительЕ1Ыми и двумя дополнительными обратными клапанами, причем порщневая полость рабочего гидроцилиндра через обратный клапан связана с неподвижным коллектором и через первый дополнительный обратный клапан с баком и выходом распределителя, вход которого подсоединен к неподвижному коллектору, кроме того, одно плечо рычага механизма изгиба рукавов связано с основанием щарнирно, а другое - через упругий элемент, при этом щток рабочего гидроцилиндра кинематически связан с кривощипом, установленШ ным с возможностью поворота при помощи привода и взаимодействия с конечными сл выключателями, а штоковая полость этого гидроцилиндра соединена с одной из полостей гидродвигателя механизма изгиба рукавов и через второй дополнительный обратный клапан с баком, помимо этого порщневая и щтоковая полости рабочего гидроцилиндра соответственно через первый и второй предохранительные клапаны соединены с баком. 4 ГС 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 @ I= 16 I 11/00//F 15 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3617007/29-08 (22) 30.06". 83 (46) 07.10.84. Бюл. № 37 (72) А. Е. Желтов, Н. Д. Учакин, К. И. Никитин и В. С. Муратов (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности (53) 621.643 (088.8) (56) 1. Эванс К. Технология рукавов. Пер. с англ. М., «Химия», 1978, с. 150, рис. 29.

2. Авторское свидетельство СССР № 723241. кл. F 15 В 19/00, 1975. (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РУКАВОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, включающий основание, привод, бак, распреде„ „ гк 1h, подвижный и неподвижный коллекторы, гидролвигатель механизма изгиба рукавов, кинематически связанный с его рыгаго, на котором закреплен подвижный коллектор, обратный клапан. конечные выключател,*;, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности нагружения рукавов пульсацией жидкости, а также синхрони;:.i.. и нагружения пульсацией с раз„„5U„„1117426 A личным по фазе нагружением изгибающими нагрузками, стенд снабжен рабочим гидроцилпнлром, кривошипом, двумя предохранительными и двумя дополнительными обратными клапанами, причем поршневая полость рабочего гидроцилинлра 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 привода и взаимодействия с конечными выкл|очателями. а штоковая полость этого гилроцилинлра соединена с одной из полостей гидродвигателя механизма изгиба рукавов и через второй дополнительный обратный клапан с баком, помимо этого поршневая и штоковая полости рабочего гидроцилинлра соответственно через первый и второй предохранительные клапаны соединены с баком.

i i i 7426

25

5 с.

Изобретение относится к испытате.:!ьным устройствам и может быть использовано для испытания рукавов высокого давления.

Известен стенд для испытания рукавов высокого давления, содержащий основание, привод, бак, распределитель, фильтр, подвижный и неподвижный коллекторы, Гидро цилиндр изгиба рукавов, обратный клапан, конечные выключатели (11.

Наиоолее близким по технической су!цности и достигаемому эффекту к предлагаемому является стенд для испытания рукавов гидросистсм, включающий основание, привод, бак, распределитель, фильтр, подвижный и неподвижный коллекторы, гидроцилиндр изгиба рукавов, кинем атически связанный с рычагом, на котором закреплен подвижный коллектор, обратный клапан, конечные выключатели. B сливную магистраль гидроцилиндра изгиба рукавов включен дроссель с обратным клапаном и золотником. снабженным сменным коииром фиГуplioi о профиля, KQTophIH Взаимодеиствует с подвижным коллектором, перемеща. ющимся по направляющим, связанным со ш-.оком гидроцилиндра изгиба рукавов (2).

Однако во всех известных стендах, установка 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 25452--82). Это 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 Воворя, перемещение щупа по копиру вертикально вверх. Кроме того, отсутствие обратной связи между изменением давления в испытываемых рукавах и задающим это изменение оргапом (копиром) увеличивает инерционность системы и не позволяет, таким образом, стабильно BocllpoHçâî IHть 3!i данный закон изменения давления рабочей жидкости.

Рукава высокого давления в процессе эксплуатации одновременно воспринимают сумму из двух основных видов нагружеиия (нагрузки от пульсации давления жидкости и нагрузки от изгиба рукавов) н различных количественных соотношениях в общей су vlмарной нагрузке, то для их испытаний важно иметь в стенде возможность нагружсния рукавов всегда одновременно суммарной нагрузкой с различными вариациями количественных соотношений, составляющих сумму видов нагружения. Это е>це более !Н>зволит приблизить условия испытаний к эксилуатационным. 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 полупериод цикла нагружения рукавов изгибающей нагрузкой (т. е. только ири перемещении иор!пня гидроцилиндра изгиба рукавов влево, иначе говоря, только при разгибании рукавов) .

В иолуиериод изгиба рукавов нагружение от пульсаций давления рабочей жидкости нс воспроизводится. Это ие позволяе синхронизировать во времени оба указанных вида нагружения рукавов и получать в различные моменты времени в период цикла нагружения различные количественные соотношения сумм этих на!.рузок. И тем более, эти стенды не позволяют с;!нхронизировать нагружение рукавов пульсацией с различным Ilo фазе иагруженисм их изгибающими иа Гp> 3KB>i è.

Цельк> изобретения является оосспечение возможности нагружсния рукавов пуль санией жидкости ио стандартному закону, а также синхронизации нагружения пульсацией с различным !и фазе на>ружением изгибак>шими нагрузками.

Поставленная li, ;Ib достигается тем, 1:о стенд, 121H и с пыта ни я р Kil BoI3 ВысокОГО даВле!>ия, вкл>очаюи!ий основание, приво >, бак, распределитель, подвижный и неподвижный ко..лекторы, гидро BHI ггель механизма изГиба p . Kci ВОЗ, ки !lc 1B Ги!1ес ки с ВЯзы IIHBIH с его ры !агом, на котором закреглсн подвижный к;>ллектор, обратный клапан, конечные в!>!кл>очатсли, снабжен рабочиvi !з!дроиилиидром. криво!Нипом, дзум:-: llpp охраиитсльными и двумя дополнительными обратными клапанами, причем поршневая полость рабочего гидроцилиндра через обратный клапан связана с нсиотвижным коллектором и через первый дополнительный обратный клапан с баком и выходо ri рВспределителя, вход которого подсоединен к

IГЕПОДВИЖНОМУ КОЛЛЕKTr>PУ, KPOMC "; Oi О, O, 1 но и;!с 10 ры !ага мех низм а изГиба (>укавоВ связано с основаниеъ шарнирно, а другое— через упругий элемент, ири этом иггок рабочего гидроцилиндра кинематичсски связан с Kpiiвошипом, установлениь!и с возможностью поворота при иомо|ци и ри вода и взаимодействия с конечными выключателями, а иггоковая полость этог!> Гидроцилиндра соединена с одной I..ç 1и>лостси идродвигателя механизма изгиба рукавов и через второй доиол! ительный O0pà:íûé клапан с баком, помимо этотo Ори!:!свая и штоковая полости рабс>чего гидро ш1117426

1О

55 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. 1) содержит бак 1, рабочий гидроцилиндр 2, корпус которого шарнирно соединен с основанием. Гидроцилиндр

2 осуществляет работу от привода 3. Поршневая полость рабочего гидроцилиндра 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 соединень1 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 в 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 механизм-:. . изгиба рукавов, например, своим штоком п.арнирно соединен с основанием. В этом случае его корпус кинематически связан с рычагом 24, одно плечо которого соединено с основанием шарнирно, а другое—

1ере.-;,пругий элемент 25. На одном из плеч ры1а а 24 кренится подвижный коллектор

26, к которому подключаются испытываемые рукава 8. Соотношение плеч рычага

24 и другле параметры кинематической системы 19, 24, 25 и 26 подбираются исходя из размеров испытываемых рукавов и режимов испытаний. Для этого на рычаге имеется 11есколько посадочных мест для шарнирной связи с гидроцилиндром 19.

Гlри указа".:íîì подсоединении гидроцилиндра 19 его штоковая полость сообщается с атмосферой.

Упа:.ir :.Iс н ..е распределителем 10 может эсу цесгв: ..г ся, например, электромагнитами 27 через конечные выключатели 28, которые взаимодействуloT с кривошипным механизмом IlpHBo;LB 3 (например, с контактом, установленным на диске, неподвижно закрепленном на валу привода 3), кинематически 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 до 0 — 1 МПа„под которым рукава находятся во второй половине цикла, что соответствует участку 33 (между точками д и е).

Следует также отметить, что для изменения (сдвига) фазы нагружения рукавов изгиба1ощими нагрузками отсоединяют магистраль 16 от поршневой полости гидроцилиндра 19 и связывают ее со штоковой полостью этого П1дроцилиндра. В этом случае поршневую полость связыва1от с атмосферой.

Кроме того. изменяют на противоположное II110p1Iâ IåIIèñ 1ействпя упругого элемента 25 (H;1 фпг. 1 упругий элемент, например пружина, установл«н так, что его тяговое уси III направлено вниз: после переустановки этого элемеlIT;1 с1о тяговое усилие должно быть направлено вверх).

Стенд работает следующим образом.

За каждый импульсный цикл (фи1.. -.) диск привода 3 совершает один оборот. пори1ень рабочегî гидроцилиндра 2 ooTветственно делает за это время один двойной ход (перемещается от начального положения, показанного на фиг. 1, до крайнего левого положения и возвращается в исходное положение). 3а это время корпус гидроцилиндра 19 механизма изгиба рукавов также совершает один двойной vo.:I, (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 вращается и двигает поршень рабочего гидроцилиндра 2. За время перемещения диска по дуге а б (фиг. 1) поршень гидроцилиндра 2 перемещается из крайнего правого положения в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром. и давление жидкости в магистралях

4, 6, 9 и в испытываемых рукавах 8 повы1117426 шается до величины «„(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 IIB 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 гидроцилиндра 2 сливается в бак 1 по магистралям 4, 13, 14 и 2!.

За это время диск привода 3 сделает полоборота от точки а (дуга а, б, в на фиг. 1), а поршень рабочего гидроцилиндра 2 перемеili,ается в крайнее левое положение, что соответствует точке в на фиг. 2.

После этого поршень рабочего гидроцилиндра 2, ведомый диском привода 3, перемещается вправо. Жидкость из штоковой полости рабочего гидроцилиндра 2 по магистрали 16 подается в поршневую полость гидроцилиндра 19 механизма изгиба рукавов и при достижении давления, преодолевающего 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 дуге в, г (фиг. 1) давление Ри 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 переклк3чает раси ределител ь 10 (соответствует точке г на фиг. 2) и жидкость из испытываемых рукавов 8 сливается в бак 1, что !0ответсгвует участку г, д на фиг. 2.

При достижении корпусом гидроцилиндра

19 механизма изгиба рукавов крайнего верхнего положения, соответствующего макси мал шц3му изгибу испытываемых рукавов

8, да пление в llîð ill Båâîé полости этого гидроцилиндра увеличивается и открывает предохранительный клапан 22. Избыток жидкости из 1цтоковой полости рабочего I идроцилиндра 2 через предохранительный клапан

22 IIO магистралям 14 и 2! сливается в бак 1.

Давление жидкости в испытываемых рукавах в это время (в течение перемещения поршня гидроцилиндра 2 на отрезок, соответствующий дуге д, е фиг. 1) находится B пределах 0--1 МПа, что соответствует участку д, е на фиг. 2. Точка е пройденного цикла соответствует точке а (началу) следующего цикла.

Кроме того, во время перемещения IlopLil ня гидроцилийдра 2 вправо (дуга в, г, д, е на фиг. 1) в поршневую полость этого гидроцилиндра поступает (всасывается) жидкость из бака 1 по магистрали 11 через обратный клапан 12.

В 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 (фи.г. 1) .

Таким образом, показан один цикл син. ронного нагружения рукавов пульсацией и изгибающими нагрузками. Далее начинается следующий аналогичный цикл. Fc,7Н необходимо получить другие количест25 венные вариации сумм двух этих нагрузок, изменяют места связи гидроцилиндра 19 с рычагом 24, т. е. соотношение плеч рычага 24. Стенд позволяеl также ВОс роизводить синхронное нагружение рукавов пульсацией и изгибающими нагрузками, 30 прикладываемых и рукавам в различных фазах и мигал ьсного ци кл i. Д, l я это 0 неооходимо лишь сдвинуть Iio фазе прилож< ние изгибающих нагрузок, как показано вы1пе (т. е. i:åðåñîåäèíèâ 1юлости гидро1Ги3$ линдра 19 и изменив направление действия хпругого элемента 25).

Предлагаемый стен т позволяе-. Обес11ечить стабильное нагружение испытываемых

pi h11в0в ll 3Ë bCBIl HBИ ЖИДКОСТИ ГIО CTB II3kl рТ

II03Ió закону и одновременное с ним нагружсние рукавов изгибающей нагрузкой. При э.ох для обеспечения обоих указанных видов пагружения рукавов применена е. -,иП11Г1 I I P kI 130;I ki B Si СИСТЕМа, Г1 ОЗ ВОЛ Я Ю11Г и Я И С1юльзовать энергию привода с достаточно высоким КПЛ.

Кроме того, предлагаемый стенд позволяет синхронизировать во времени на гружение рукавов высокого давления пуль санией жидкости с различными по фазе из50 гибающими нагрузками. 3ТО в cOBoKi пности с возмож1юстью изменения плеч рычага механизма изгиба рукавов 1103BOëÿåò получать в процессе испытаний различные варианты количественного и фазного соотношения указанных видов нагружения 13 общей суммарной нагрузке рукавов.! I 17426

1 ! < 426

<.ос: d:iи1<.!h,:...,i. I«вр< в д г, Редактор Г. Болкова Гекpсд И. Нерес Коррск<ор .< 3«; ок«сов

Заказ 7! 75123 1 ираж .!12 . По,<висно<

БНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж--35, Раугвск".ÿ наб., д. 4 5

Филиал ППГ! «Патент>, г. Ужгород, vë. Проектная, й