Способ испытания сильфонных компенсаторов на вероятность безотказной работы



Способ испытания сильфонных компенсаторов на вероятность безотказной работы
Способ испытания сильфонных компенсаторов на вероятность безотказной работы
Способ испытания сильфонных компенсаторов на вероятность безотказной работы

 


Владельцы патента RU 2599550:

Винницкий Александр Викторович (RU)
Григорьев Александр Олегович (RU)

Способ предназначен для испытания сильфонных компенсаторов и относится к гидравлическим испытаниям изделий. Способ заключается в том, что герметизированный сильфонный компенсатор со вспомогательными на его верхнем и нижнем фланцах фитингами устанавливается соосно в силовую раму с идентичным ему парным сильфоном. В качестве силовой рамы могут использоваться скрепленные усиленные крайние фланцы самих сильфонов, жестко зафиксированные стягивающими штангами. К нижним силовым фитингам подключается реверсивный гидравлический насос. Система заполняется жидкостью и создается рабочее давление. Перемещение соприкасающихся фланцев происходит из-за возникновения дифференциального давления, получаемого за счет отбора насосом жидкости из одного сильфона и нагнетания ее в другой. Технический результат - возможность испытывать сильфонные компенсаторы больших диаметров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Способ испытания сильфонных компенсаторов (СК) относится к гидравлическим испытаниям изделий, а именно к испытаниям сильфонных компенсаторов на осевую циклическую деформацию.

Известны способы испытаний СК на циклическую осевую деформацию.

Патент №2156392 29.12.1998 предлагает проводить испытание отдельного СК путем помещения внутрь сильфона силового гидроцилиндра. Предложенный способ имеет определенные сложности монтажа механической части и обеспечения постоянства давления внутри сильфона.

Патент №2367829 09.08.2008 позволяет уменьшить распорные усилия за счет помещения в испытуемый СК дополнительного вспомогательного сильфона меньшего диаметра и создание давления между их стенками. Реализация данного способа требует наличия дополнительно изготовленных СК с меньшим диаметром и с внешним рабочим давлением.

ГОСТ 28697-90 взят за прототип. Проведение испытаний возможно для сильфонов, изготовленных на общем патрубке. В этом случае возникают проблемы при проведении других видов испытаний (угловые, сдвиговые, ударные, вибрационные). Кроме того, этот способ требует наличия жестких направляющих, препятствующих потере устойчивости СК.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Герметизированный сильфонный компенсатор со вспомогательными на его верхнем и нижнем фланцах фитингами соответствующего условного диаметра устанавливается соосно в силовую раму с идентичным ему парным сильфоном. В качестве силовой рамы могут использоваться скрепленные усиленные крайние фланцы самих сильфонов, жестко зафиксированные стягивающими штангами. К нижним силовым фитингам подключается реверсивный гидравлический насос. Система заполняется жидкостью (вода) и создается рабочее давление. Задавая закон вращения привода насоса, мы обеспечиваем перемещение соприкасающихся фланцев сильфонов с заданной точностью в обоих направлениях.

Перемещение соприкасающихся фланцев происходит из-за наличия дифференциального давления, получаемого за счет отбора насосом жидкости из одного сильфона и нагнетания ее в другой. Так как центральная часть системы, в которой сильфоны соприкасаются торцами, не закреплена, давление стремится быть уравновешенным за счет изменения объемов сильфонов. Так как силы внутреннего давления распределены внутри сильфона равномерно и перпендикулярно его стенкам, а внешние механические силы отсутствуют (в отличие от классических способов испытания ГОСТ 28697-90), система всегда стремится к самоуспокоению и препятствует перекосу подвижной части сильфонов, что невозможно в классической схеме при отсутствии жестких направляющих.

Так как перемещение происходит при наличии дифференциального давления, а ГОСТ 28697-90 допускает отклонение давления ±5%, то предлагаемый метод обеспечивает выполнение этого условия при

F с ж + F р а с т = P д s + M g                           ( 1 )

где Fсж - усилие, необходимое для осевого сжатия сильфона на заданное расстояние;

Fраст - усилие, необходимое для осевого растяжения сильфона на заданное расстояние;

s - площадь условного диаметра сильфона;

Рд - дифференциальное давление между сильфонами, не превышающее ±5% от испытательного;

М - масса верхнего сильфона с водой;

g - ускорение свободного падения.

Таким образом, чем больше диаметр сильфона, тем меньше давление Рд, необходимое для перемещения.

На фиг. 1 представлена схема проведения испытаний на ВБР.

При невыполнении условия (1), т.е. при условии отклонения рабочего избыточного давления в сильфоне более 5%, предлагается компенсировать часть Fсж+Fраст дополнительным механическим воздействием на подвижную часть системы для удержания избыточного давления в сильфонном компенсаторе в разрешенном коридоре в 5% за счет управляемого изменения давления в контуре гидроцилиндра.

Схема такого способа испытаний представлена на фиг. 2.

Технический результат

Предлагаемый способ подходит для проведения испытаний сильфонных компенсаторов больших диаметров, для которых Рд·s>Fсж+Fраст-M·g. Отличительной особенностью данного способа является то, что при отсутствии внешних тянуще-толкающих усилий система является самоуспокаивающейся, так как внутренние распорные силы действуют на все стенки сильфона равномерно и перпендикулярно. Это препятствует угловому и поперечному осевым смещениям и не провоцирует потери устойчивости сильфонов. Предлагаемый способ прост в монтаже, не требует металлоемкой оснастки и обеспечивает возможность последующего проведения других видов испытания тех же самых СК.

1. Способ испытания сильфонных компенсаторов на вероятность безотказной работы при осевой циклической нагрузке, заключающийся в том, что два герметизированных сильфонных компенсатора со вспомогательными на их верхнем и нижнем фланцах фитингами устанавливают соосно один на другой, фиксируют крайние торцы стягивающими штангами, закачивают внутрь рабочую жидкость и создают общее внутреннее рабочее давление, затем подключают к нижним силовым фитингам реверсивный насос, который, вращаясь, создает разность давлений между сильфонными компенсаторами за счет изменения объемов рабочей жидкости, из-за чего возникает усилие, перемещающее соприкасающиеся незакрепленные торцы сильфонных компенсаторов, причем перемещение определяется законом вращения привода насоса.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при отклонении давлений в сильфонных компенсаторах, более допустимого по ГОСТ 28697-90, эти отклонения компенсируются приложением внешних механических усилий к подвижным торцам сильфонов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям уплотнительных устройств, применяемых в конструкциях для уплотнения штоков виброперемешивающих устройств. Двойное сильфонное уплотнение штоков содержит верхний и нижний сильфоны, каждый из которых закреплен соосно на штоке и крышке.

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к чехлам поршня дискового тормоза. Чехол поршня для защиты поршня расположен между скобой и поршнем.

Способ предназначен для изготовления многослойных сильфонов из нержавеющей стали. Способ включает получение тонкостенных трубных заготовок, сборку трубных заготовок в многослойный пакет, соединение пакета с концевой арматурой с помощью сварки, гофрирование пакета с образованием сильфона, испытание сильфона на прочность и общую герметичность, при этом дополнительно введена операция контроля герметичности пространства между слоями многослойной гофрированной оболочки, включающая рентгенографирование сильфона, выдержку сильфона при давлении воды, быстрый провоцирующий нагрев до температуры не менее 300°C, вторичное рентгенографирование, сравнение двух рентгенограмм на отсутствие или наличие дополнительного расслоения после нагрева.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к дисковым тормозным устройствам. Дисковый тормозной механизм содержит опору, скобу, фиксирующее устройство для размещения скобы с возможностью перемещения на опоре, уплотнение, которое закреплено в выемке на фиксирующем устройстве, и устройство предварительного натяжения для предварительного натяжения уплотнения в выемке.

Сильфон предназначен для компенсации больших осевых и угловых перемещений. Сильфон содержит концевые цилиндрические участки и гофрированный средний участок с герметичным внутренним слоем и силовыми наружными слоями в виде сетки, при этом герметичный внутренний слой выполнен в виде отдельной сильфонной оболочки из эластомера, а наружные силовые слои выполнены в виде сетчатой оболочки, содержащей жесткие кольцевые шпангоуты, соединенные между собой осевыми эластичными кордными шнурами, а концевые шпангоуты сетчатой оболочки скреплены герметично с цилиндрическими участками сильфона.

Изобретение относится к устройству тормозного суппорта тормоза рельсового транспортного средства, которое содержит, по меньшей мере, два расположенные на смотрящих друг от друга в сторону наружных поверхностях корпуса, служащего опорой для эксцентрикового вала, рычага тормозного суппорта, каждый из которых приводится в движение кривошипом эксцентрикового вала, находящимся на концевой стороне, а также систему уплотнений с, по меньшей мере, одним уплотнением между корпусом, и, по меньшей мере, одним рычагом тормозного суппорта, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение относится к области автотранспортного двигателестроения, в котором не содержится каких-либо подвижных контактных уплотнений. .

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано при изготовлении сильфонов из эластичных материалов с улучшенными метрологическими характеристиками при одновременном обеспечении технологичности изготовления сильфонных узлов и уменьшении процента брака.

Изобретение относится к области компенсирующих устройств и защитной амортизации машиностроения и может быть использовано во всех отраслях техники для компенсации деформации газопроводов, паропроводов, воздухопроводов, присоединенных к амортизируемым механизмам в качестве виброизолирующего элемента Известен сильфонный компенсатор (СК), состоящий из двух соосно расположенных сильфонов, которые жестко соединены друг с другом посредством патрубка и снабжены присоединительными фланцами (см.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для тестирования как серийных, так и опытных гидрозащит погружных электродвигателей.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к экспериментальной гидравлике, и может быть использовано в стендах для гидравлических исследований и испытаний измерительных приборов.

Изобретение относится к стендам испытательной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении стендов для испытания агрегатов летательных аппаратов.

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.

Изобретение относится к способам для определения изменения параметра клапана для управления клапаном. Технический результат заключается в повышении точности диагностики клапанов в онлайн режимах.

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.

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.

Изобретение относится к способам технической диагностики и предназначено для определения технического состояния и остаточного ресурса рукавов высокого давления.

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.

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.

Система предназначена для прогнозирования состояния привода. Система привода включает в себя конструкцию поршень-цилиндр, включающую в себя поршень, который выполнен с возможностью перемещения относительно цилиндра. Первый проточный канал сообщается по текучей среде с упомянутой конструкцией поршень-цилиндр, и второй проточный канал сообщается по текучей среде с упомянутой конструкцией поршень-цилиндр. Система управления выполнена с возможностью соединения по текучей среде упомянутого первого проточного канала с источником текучей среды высокого давления и для соединения упомянутого второго проточного канала со сливом для перемещения поршня в первом направлении. Датчик давления соединен по текучей среде с первым проточным каналом и выполнен с возможностью измерения соответствующих данных о давлении во время перемещения поршня для формирования кривой зависимости давления от времени. Упомянутая система управления выполнена с возможностью сравнения сформированной кривой зависимости давления от времени с известной стандартной кривой зависимости давления от времени, хранимой в упомянутой системе управления для определения состояния конструкции поршень-цилиндр. Технический результат - повышение надежности системы привода. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 17 ил.
Наверх