Способ испытания изделия на герметичность

Изобретение относится к методам испытания изделий на герметичность. Способ осуществляют следующим образом: сначала испытуемое изделие заполняют рабочей средой (жидкостью или газом), регулятором расхода в полости испытуемого изделия создают знакопеременное давление посредством создания вакуума и избыточного давления по чередующемуся циклу, рабочую среду нагревают до определенной температуры, причем скорость нагрева зависит от ее плотности или вязкости, а величину перепада давления рабочей среды обеспечивают механизмом пульсации давления, при этом для ускорения процесса испытания снаружи к испытуемому изделию подают воздух с заданной концентрацией озона, а контроль утечки рабочей среды, по периметру зоны герметизации, осуществляют с помощью группы датчиков, установленных на испытуемом изделии. Технический результат - сокращение времени испытания изделия на герметичность. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к методам испытания изделий (детали, агрегаты) автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, а также может использоваться при испытании на герметичность: специальной техники (пожарные, эвакуаторные, спасательные и другие), авиа-, ракетно-космической техники, железнодорожного, рельсового, подвесного конвейерного транспорта, станкостроения, текстильного машиностроения, горнодобывающего оборудования и машин для добычи полезных ископаемых (нефть, газ и т.д.).

Из уровня техники известны способы испытания на герметичность изделий путем создания избыточного давления уплотняемой среды в изделии, измерения утечки из изделия или падения давления в них, создания вакуума снаружи изделий и измерения давления в уплотняемой полости.

Например, известен способ испытания изделий на герметичность (по авторскому свидетельству на изобретение СССР №1677548, МПК: G01M 3 3/26, опубликован 15.09.1991 г.), в котором при определении изменения давления судят о величине негерметичности изделия через время выдержки, причем учет объема изделия при контроле малых утечек, после окончания времени выдержки перед определением изменения давления изделие соединяют с дополнительной емкостью, параметры которой выбирают из приведенных в способе соотношений.

Недостаток известного способа состоит в том, что при таком испытании затрачивается значительный промежуток времени для выявления утечки.

Известен также, способ испытания изделия на герметичность (по авторскому свидетельству на изобретение СССР №2020302, МПК: F15B 19/00, G01M3 3/26, опубликован 30.09.94 г.), который принят нами за прототип. При этом способе испытуемое изделие заполняют рабочей средой под давлением испытания, выдерживают, а в процессе выдержки соединяют с дополнительной емкостью, давление в которой превышает давление рабочей среды испытания, и контролируют параметр процесса изменения давления в изделии. В качестве параметра, по которому судят о герметичности изделия, используют длительность выдержки.

Недостаток способа по прототипу состоит в длительности выдержки для выявления утечки. Оба указанных способа способствуют, но не решают полностью задачи изобретения.

Задача изобретения состоит в сокращении времени испытания на герметичность за счет выявления утечки путем изменения физико-механических и химических характеристик изделий в зоне уплотнения жидкой или газовой среды.

Сущность предложенного способа испытания изделия на герметичность состоит в том, что испытуемое изделие заполняют рабочей средой, создают в испытуемом изделии переменное давление, осуществляют контроль утечки рабочей среды с помощью датчика, отличие согласно изобретению заключается в том, что в полости испытуемого изделия, заполненного рабочей средой (жидкостью или газом) создают регулятором расхода знакопеременное давление посредством создания вакуума и избыточного давления по чередующемуся циклу, рабочую среду нагревают до определенной температуры, причем скорость нагрева зависит от ее плотности или вязкости, а величину перепада давления рабочей среды обеспечивают механизмом пульсации давления, при этом для ускорения процесса испытания, снаружи к испытуемому изделию подают воздух с заданной концентрацией озона в пределах эксплуатационных показателей изделия, а контроль утечки рабочей среды, по периметру зоны герметизации, осуществляют с помощью группы датчиков, установленных на испытуемом изделии.

Кроме того, отличия состоят еще в том, что

- подачу воздуха с заданной концентрацией озона к испытуемому изделию осуществляют с помощью озонной установки и оптического газоанализатора озона.

- управление регулятором расхода рабочей среды осуществляют задающим генератором.

- пульсацию давления обеспечивают механизмом, состоящим из золотникового устройства, редуктора и асинхронного электродвигателя.

- температуру рабочей среды в испытуемом изделии повышают с помощью нагревательного элемента, размещенного в баке.

- уровень и температуру рабочей среды в баке и испытуемом изделии в заданных пределах контролируют с помощью датчиков.

- измерение утечки среды из испытуемого изделия осуществляют посредством группы датчиков, установленных на нем.

Технический результат, получаемый от использования изобретения, заключается в определении времени наработки испытуемого изделия до появления утечки уплотняемой среды в зависимости от необратимых процессов изменения физического (упругость, прочность, адгезия) и химического (старение) состояния герметизирующего материала испытуемого изделия.

Контроль времени и места возникновения утечки позволяет проводить отбраковку изделий и последующую конструктивную доработку с целью увеличения надежности работы изделия (безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность и ресурс работы).

Предложенное изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг.1 - гидравлическая схема стенда для испытания изделия на герметичность;

Фиг.2 - диаграмма осредненной температуры масла в двигателе.

Гидравлическая система стенда включает:

- объект испытаний 1 с рабочей средой (жидкостью или газом) и размещенной на нем группой датчиков: температуры 2, давления 3 и утечки 4;

- масляный насос 5 с асинхронным многоскоростным двигателем 6;

- золотниковое устройство 7, редуктор 8 и асинхронный двигатель 9 создают пульсацию давления рабочей среды;

- давление рабочей среды устанавливают краном 10 (для ручной регулировки расхода);

- регулятор расхода рабочей среды 11 управляется генератором 12, задающим частоту и амплитуду пульсации давления рабочей среды в объекте испытаний 1;

- бак 13 с нагревательным элементом 14, датчиками: уровня 15 и температуры 16;

- подачу воздуха с заданной концентрацией озона с наружной стороны испытуемого изделия осуществляют с помощью озонной установки 17, а для постоянного контроля концентрации озона используют оптический газоанализатор озона 18.

Способ испытания на герметичность по предложенному изобретению коротко осуществляется следующим образом.

Объект испытаний 1 (испытуемое изделие) наполняют рабочей средой (жидкостью или газом), нагружают рабочую среду по специальному циклу знакопеременным давлением - вакуумом с обеспечением повышенной температуры рабочей среды с помощью специального нагревателя 14, размещенного в баке 13, подачей с наружной стороны к испытуемому изделию воздуха с определенной концентрацией озона, постоянным контролем параметров зоны герметизации по утечке рабочей среды, визуальным контролем контактных поверхностей после прекращения испытаний и демонтажа изделия.

Гидравлическая схема работает следующим образом.

Испытуемое изделие 1 заполняют рабочей средой (жидкостью или газом), с помощью масляного насоса 5, приводимого в движение посредством асинхронного многоскоростного электродвигателя 6 через клиноременную передачу. Для контроля: температуры, давления и утечки рабочей среды, на испытуемом изделии 1 установлена группа датчиков: температуры 2, давления 3 и утечки 4.

Максимальное давление рабочей среды устанавливают краном 10. Рабочая среда из испытуемого изделия 1 самотеком по трубопроводу попадает в бак 13, в котором установлен нагревательный элемент 14, который обеспечивает нагрев рабочей среды до заданной температуры (75-90°С), а уровень и температуру рабочей среды в заданных пределах контролируют с помощью датчиков: уровня 15 и температуры 16.

Пульсацию давления рабочей среды в испытуемом изделии 1 обеспечивают механизмом, состоящим из золотникового устройства 7, редуктора 8 и асинхронного электродвигателя 9.

Контроль величины давления в объекте испытаний 1 осуществляют датчиком давления 3.

При работе в режиме пульсирующего нагружения верхнее давление задают краном 10, а нижнее - регулятором расхода 11. Регулятор расхода 11 имеет основную дроссельную ступень и клапан разности давления.

Основная дроссельная ступень состоит из пропорционального магнита с датчиком положения корпуса, в котором расположен золотник и пружина, устанавливающая золотник в исходное положение (на чертеже не показано).

Гидроклапан разности давлений, входящий в состав регулятора расхода 11, состоит из корпуса, золотника и пружины, усилием которой обеспечивают постоянный перепад давлений на дросселирующей кромке золотникового устройства 7.

Пульсацию давления рабочей среды осуществляют электродвигателем 9, редуктором 8 с эксцентриком на валу и регулятором расхода жидкости 11, управляемым задающим генератором 12.

Подачу воздуха с заданной концентрацией озона с наружной стороны испытуемого изделия осуществляют с помощью озонной установки 17, а для постоянного контроля концентрации озона используют оптический газоанализатор озона 18.

На фиг.2 изображена диаграмма температур в нижнем картере двигателя в зависимости от времени работы, где:

1 - температура в зоне разъема картера и блока цилиндров;

2 - температура масла в картере двигателя.

Как показывает практика, температура моторного масла в автомобильном двигателе (нижнем картере) не превышает 95°С, а температура в районе уплотняющей прокладки может достигать 80-100°С.

Указанные значения температуры принимаются в расчет при составлении условий испытаний. Показатели пульсации давления обусловлены параметрами испытаний агрегатов.

Таким образом, использование предложенного способа испытания позволит сократить время испытания на герметичность за счет выявления утечки путем изменения физико-механических и химических характеристик изделий в зоне уплотнения жидкой или газовой среды.

1. Способ испытания изделия на герметичность, при котором испытуемое изделие заполняют рабочей средой, создают в испытуемом изделии переменное давление и осуществляют контроль утечки рабочей среды с помощью датчика, отличающийся тем, что в полости испытуемого изделия, заполненного рабочей средой (жидкостью или газом) создают регулятором расхода знакопеременное давление посредством создания вакуума и избыточного давления по чередующемуся циклу, рабочую среду нагревают до определенной температуры, причем скорость нагрева зависит от ее плотности или вязкости, а величину перепада давления рабочей среды обеспечивают механизмом пульсации давления, при этом для ускорения процесса испытания, снаружи к испытуемому изделию подают воздух с заданной концентрацией озона, а контроль утечки рабочей среды, по периметру зоны герметизации, осуществляют с помощью датчиков, установленных на испытуемом изделии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу воздуха с заданной концентрацией озона к испытуемому изделию осуществляют с помощью озонной установки и оптического газоанализатора озона.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление регулятором расхода рабочей среды осуществляют задающим генератором.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пульсацию давления рабочей среды обеспечивают механизмом, состоящим из золотникового устройства, редуктора и асинхронного электродвигателя.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру рабочей среды в испытуемом изделии повышают с помощью нагревательного элемента, размещенного в баке.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что уровень и температуру рабочей среды в баке и испытуемом изделии в заданных пределах контролируют с помощью датчиков: уровня и температуры.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение утечки среды из испытуемого изделия осуществляют посредством группы датчиков: температуры, давления и утечки.



 

Похожие патенты:

Агрегат относится к стендам для гидравлических испытаний изделий, преимущественно в области ракетной техники. Предложенное техническое решение позволяет произвести вакуумную заправку гидросистемы системы поворота камер сгорания с контролем качества заправки по сжимаемости рабочей жидкостью и обеспечить питание рулевых машин при проверках работоспособности и герметичности рабочей жидкостью с необходимыми для работы системы поворота камер сгорания двигательной установки блока III ступени в составе ракеты-носителя давлением, температурой, расходом и чистотой, с возможностью их контроля.

Стенд предназначен для испытаний объемных гидроцилиндров. Стенд состоит из испытуемого гидроцилиндра, механизма возвратно-поступательного движения, механизма вращательного движения и нагрузочного механизма.

Стенд предназначен для ресурсных испытаний гидроцилиндров машин различного назначения. Стенд содержит станину, неподвижный испытуемый и тяговый гидроцилиндры, каждый из гидроцилиндров приводится в действие независимой насосной станцией, каждая из которых выполнена с возможностью управления по параметрам рабочего процесса испытуемого гидроцилиндра, при этом станина крепится в своей середине к стенду через поворотный гидродвигатель с шестеренной передачей.

(57) Устройство предназначено для диагностирования гидроприводов и гидропередач транспортных средств, строительных и дорожных машин и других технических средств, содержащих гидропривод, как в стационарных условиях, так и в условиях эксплуатации.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для имитации гидроудара при испытаниях различных устройств регистрации или предупреждения последствий гидроудара в гидравлических системах.

Изобретение относится к области гидравлических систем, а именно к гидравлическим испытательным стендам, и может найти применение при испытаниях на циклическую долговечность всевозможных гидравлических и пневматических емкостей, в частности баллонов высокого давления для сжатого природного газа, а также емкостей большого объема и высокого давления, например емкостей для хранения и перевозки сжатого природного газа морским и ж/д транспортом, кислородных емкостей, ж/д цистерн и других технологических емкостей.

Изобретение относится к способам функциональной диагностики гидроприводов и предназначено для определения технического состояния и остаточного ресурса гидроцилиндров в функциональном режиме.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к экспериментальной гидравлике, и может быть использовано в стендах для гидравлических исследований методов оценок измерения массового расхода скважинной жидкости, включающей, по крайней мере, четыре компонента - нефть, вода, газ, взвешенные частицы при различных температурах, давлениях, плотностях смеси.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к экспериментальной гидравлике, и может быть использовано в стендах для гидравлических исследований методов оценок измерения массового расхода при различных температурах, давлениях, плотностях смеси, включающей, по крайней мере, четыре компонента - нефть, вода, газ, взвешенные частицы.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытательной технике, и может быть использовано при диагностике гидросистем как в процессе их эксплуатации, так и в стационарных условиях отдельных диагностируемых элементов. Устройство состоит из основной и вспомогательной гидролиний для подключения к ним диагностируемых и аналогичных им исправных или новых элементов, а также содержит стационарные и портативные датчики диагностических параметров. При этом производится посредством установленных в контрольных точках гидролиний датчиков фиксация диагностических признаков, в том числе расхода, давления, градиента температур, виброскорости, виброускорения и виброперемещений. Технический результат заключается в расширении технических возможностей по диагностике гидросистем и их составных элементов, выявлению причин неисправностей и численных значений дефектов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ может быть использован в испытательной технике. Испытания гидроцилиндров проводят под нагрузкой нагрузочного гидроцилиндра с наложением случайных по величине и длительности отклонений на номинальные значения гидравлического сопротивления гидроагрегата в сливной магистрали нагрузочного гидроцилиндра. В качестве гидроагрегата может использоваться пропорциональный гидравлический дроссель, управляющие сигналы ступенчатой, импульсной, синусоидальной или иной формы подаются от программируемого контролера. Технический результат - повышение достоверности оценки результатов испытаний гидроцилиндров. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Стенд предназначен для динамических экспериментальных исследований навесных погрузочных манипуляторов. Стенд содержит неподвижную раму, гидроцилиндр, дополнительно включает стрелу, шарнирно установленную на поворотной колонне, закрепленной на раме, и поддерживаемую гидроцилиндром, управляющим стрелой посредством рукояти, и опорный каток, имитирующий задний мост трактора, аутригеры, связанные с опорной поверхностью посредством упругодемпфирующей связи для имитации податливости грунта, и регулируемый противовес, позволяющий имитировать различные трактора с разным расположением центра масс относительно подвески трактора. Технический результат - расширение диапазона исследуемых динамических нагрузок. 1 ил.

Стенд предназначен для испытания угловых редукторов вертолета. Стенд содержит масляную систему, состоящую из двух частей, герметически разделенные между собой, но связанные масляно-масляным теплообменником (21), расположенным в первой части. Первая часть содержит масляный бак (1) с оборудованием заполнения и слива, нагнетающие, дренажные и сливные масляные магистрали, масляный насос (10) с электроприводом, аппарат воздушного охлаждения масла (17), блок выносных масляных фильтров (25) с оборудованием переключения, имеющий две секции (29) и (30), расходомер масла (39), редукционный клапан (38), распределитель (46), связанный с механизмом загрузки (51), устройства слива масла и масло-воздушной смеси соответственно (19) и (63) в масляный бак (1). Первая часть обеспечивает охлажденным и прошедшим фильтрацию маслом стендовые редукторы (52), (53), (54), (55), (56) и механизм загрузки (51), а также обеспечивает охлаждение масла, используемого во второй части системы. Вторая часть замкнутого типа содержит масляную магистраль (65) замкнутого циркуляционного типа, расходомер (66) и две термопары, расположенные на испытуемом редукторе (64) снаружи. Использование изобретения обеспечивает испытания углового вертолетного редуктора в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным при минимальных затратах электроэнергии. 1 ил.

Изобретение относится к способам технической диагностики и предназначено для определения технического состояния и остаточного ресурса рукавов высокого давления. Техническое состояние рукавов высокого давления определяют по величине давления жидкости, выталкиваемой рукавом высокого давления за счет его упругих свойств. Технический результат - упрощение определения технического состояния рукавов высокого давления. 1 ил.

Стенд предназначен для испытаний цилиндров. Стенд содержит установленные на раме подвижную каретку в продольных направляющих, испытываемый цилиндр, шток которого соединен с кареткой, элементы фиксации гильзы и штока цилиндра и нагружающее устройство, устройство для измерения силы, установленное с возможностью взаимодействия с упомянутым штоком, размещенным в каретке, переходник, установленный в роликовой опоре соосно штоку, и дополнительное нагружающее устройство, связанное с гильзой, установленной шарнирно на кронштейне, закрепленном на раме, тормоз, выполненный в виде двух балок, одни концы которых через оси соединены с рамой в конце хода каретки, другие концы выполнены подпружиненными под углом к раме пружинами, фрикционные накладки, закрепленные как на балках, так и на раме, амортизатор, ограничивающий ход каретки, и элементы фиксации штока цилиндра, выполненные в виде П-образного рычага, через две оси шарнирно связанного с рамой, двух размещенных на раме втулок с двумя взаимодействующими с кареткой ползунами, выполненными с возможностью взаимодействия с осями рычага с горизонтальными пазами, при этом нагружающие устройства выполнены в виде отдельных плит. Технический результат - расширение функциональных возможностей стенда. 4 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при стендовых испытаниях трансмиссий машин, в частности гидрообъемных передач поворота. В стенде для испытания трансмиссий машин, содержащем раму, два электродвигателя с частотным регулированием - нагружающий и тормозящий, муфты, приводные валы и систему управления в цилиндрической полости приводного вала, жестко соединенного с полумуфтой вала электродвигателя, установлен с возможностью перемещения в осевом направлении поршень со штоком. На конце штока имеются наружные шлицы с размерами, совпадающими с размерами внутренних шлицев выходного вала испытуемой трансмиссии. Между торцом вала электродвигателя и поршнем приводного вала установлена пружина сжатия. В приводном валу на участке подшипникового узла выполнено радиальное сквозное отверстие. Изобретение направлено на создание стенда для испытания трансмиссий машин, обладающего высокой производительностью и низкой трудоемкостью испытания. 1 ил.

Изобретение относится к способам для определения изменения параметра клапана для управления клапаном. Технический результат заключается в повышении точности диагностики клапанов в онлайн режимах. В способе диагностики регулирующего клапана данные о положении, отображающие положение регулирующего клапана, и данные давления, отображающие перепад давления на приводе клапана, и необязательно направление хода регулирующего клапана измеряют (41) во время работы регулирующего клапана в онлайн режиме. Данные о положении и данные о перепаде давления обрабатывают (42), чтобы они содержали данные вблизи исходных точек множества отдельных перемещений хода регулирующего клапана во время нормальной работы регулирующего клапана в онлайн режиме. Наконец, график изменения параметра клапана регулирующего клапана определяют (44) на основе обработанных данных о положении и о перепаде давления, собранных во множестве точек вдоль диапазона хода регулирующего клапана во время работы регулирующего клапана в онлайн режиме. 7 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к насосным станциям гидравлических стендов для испытаний гидроустройств. Насосная станция включает в себя бак, насос, на выходе которого установлен переливной клапан, и теплообменник, установленный в сливной гидролинии переливного клапана. Вход переливного клапана соединен с входом редукционного клапана, а выход редукционного клапана соединен с выходом насосной станции, имеющей дроссель, соединяющий напорную гидролинию насоса и вход теплообменника. Для отвода тепла от рабочей жидкости вместо теплообменника в насосной станции может быть использован испаритель холодильной машины. Изобретение направлено на обеспечение постоянства температуры рабочей жидкости в напорной гидролинии насосной станции при испытании гидроустройств независимо от давления питания испытуемого гидроустройства и требуемого расхода рабочей жидкости, а также на упрощение конструкции, уменьшение габаритов, удешевление изготовления. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к стендам испытательной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении стендов для испытания агрегатов летательных аппаратов. Стенд содержит насосную станцию, распределитель, программное устройство, тягу, пневматическую систему загрузки с пневматическим цилиндром, осуществляющим заданные нагрузки через тягу на испытываемый гидроэлектромеханический агрегат с подачей воздуха в пневматический цилиндр от ресивера через трубопровод, в котором установлены редукционный и предохранительные клапаны, вентили и манометры. Технический результат - уменьшение трудоемкости на разработку и изготовление стенда, повышение точности нагружения и увеличение ресурса. 1 ил.

Изобретение относится к методам испытания изделий на герметичность. Способ осуществляют следующим образом: сначала испытуемое изделие заполняют рабочей средой, регулятором расхода в полости испытуемого изделия создают знакопеременное давление посредством создания вакуума и избыточного давления по чередующемуся циклу, рабочую среду нагревают до определенной температуры, причем скорость нагрева зависит от ее плотности или вязкости, а величину перепада давления рабочей среды обеспечивают механизмом пульсации давления, при этом для ускорения процесса испытания снаружи к испытуемому изделию подают воздух с заданной концентрацией озона, а контроль утечки рабочей среды, по периметру зоны герметизации, осуществляют с помощью группы датчиков, установленных на испытуемом изделии. Технический результат - сокращение времени испытания изделия на герметичность. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх