Стенд для испытания крупногабаритных изделий на прочность и герметичность Советский патент 1987 года по МПК G01M3/26 

И (Обретенне относится к испытате.чьной технике, а именно к устройствам для ipo- ерки прочности и герметичности изделий.

ЦелЬ)Ю изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем исключения разрушения : ластичнон оболочки и обеспечения ант(матического режима работы.

На чертеже ириведена схема стенда для исш.мания крупно абаритных изделий на прочность и гер.мегичность.

Оенд содержит эластичную оболочку 1, номешенную внутрь иснытываемого изде.лия 2 и разделяющую ei o внутренний об ьем на две полости: нолость 3 (внутри - ластич ной оболочки I) и полость 4 (между ij. iac тичной обо.ючкой 1 и ис11ытываем11|м мне лием 2|. По.чость .3 заполняется ба/кчасг raioM, I1O.IOCT1) 4 контро.чьным. Т|)} бопрово.тами Г) и (J, последний из KOTO) выве.К н через кр1 1111ку 7, полости 3 и 4 свя- .taiibi с lepBoit магис rpa. ibK) iS 6a. i. iai-Tiio- ro гача, с )(())ом 9 перепада .lati- , 1епия и п(нмохра1П1тельи1 1м б. юком К)

1(а 11е|1ной магист|1али S балластн()1о газа ус I ан()И. 1ены /кик.и. II, запорн1)1е кра иы 12 и 13 и нормально огкрытый :( )(ПИ1 НМ()|, lana и 14

Г4м.1ягор I nepena.ia давления 1(К, 1Н)- чает в себя cn,ii,(f)0iiiji I Г) и 16, соединяющие между собой крып1ку 17 с кана, 1ом 18, |1()не|Н чную перегородку 19 н к, 1анан 20, в когорг)м выпо, 1нен кана,1 21, с.монтирова- ны сед, 1о 22 и iaiio|) ())ган 23 с пружимои 24, диском 2) н регу,-|ировочп1 1м иинюм 2().

Запорный о)ган 23 разде,:1яет внутрен- П(.Ч п|)остранст «) к,1апана 20 на вьгходиую камеру 27 и питаюп1ук) камеру 28.

11оп1 )ечная ne)ei ородка 19 разделяе: внугреишч прост)анство регу,1ятора 9 на по- .юсти 29 и 30. пос.чедняя из которых яв- , 1яется управ,-|Я1ошей камерой и связана с ииюрным 23 при помощи штока 31, пр()ходяп1е() чере стенку к;|анана 20. Ге)- метизапия в месте прохода может 6i)) вьп1о,1нена, например, при помощи си,|ьфо- нов 32 и 33.

Выходная каме)а 27 связана второй ма- 1истра.1ью 34 с трубопроводом 5, связь - вающпм. It свою очередь, полости 29 и 4.

Питающая камера 28 через запорный кран 35 и нормально открытый электро- пневмок, 1анан 36 связана с источнико.м дав- , 1еиия контрольного газа (не показан).

Предохранительный блок 10 содержит си, 1ьфоны 37 и 38, соединяющие между собой неподвнжиые фланцы ,39 и 40, стаканы 41 и 42, 43 и 44 и попе речную пере1Ч)родку 45, )азде, внут- К ипюю по,-1ость регулятора 9 на полости 46 и 47 и взаимоде1 1ствующую с ко)1це- вым выключате.н м 48, сшиал с которо) выведен на э.чектро/шенмок.чапан 14.

5

Полость 46 трубопроводом 49 связана с трубопроводом 5, а полость 47 трубопроводом 50 - с трубопроводом 6,

Для дренажа балластного и контроль- ного газов предусмотрены запорные краны 51, 52 и 5,3, а для контроля дав- ,1ения улектроконтактные манометры 54 и 55, сигналы с которых выведены на элект- роппевмоклапаны 36 и 14.

()б1.ем V,частичной оболочки I выбирает- ся несколько меньшим объема испытывае.мо- го изделия 2 (например, на 5--10%), Этим иск, 1ючается возможность ее плотного прижатия дав, 1ением балластного газа к стенкам испытываемого изде,чия 2, что затрудняет с ироникновение к ним контрольного газа.

В качесч ве запорных кранов 12, 13, 35, 51, 52 и 53 могуч быть использованы как ручн1ле вецти, 1и, так и мектроуправляе- мые клапаны.

Жиклер I 1 можеч быть как нерегул и- 0 )1М, так и регу,чируемым (последнее пргдпочч иче, 1ьно|.

В качесгве ба.ч,частного газа может быть пспр,ьзован. например, воздух. В качестве К()нгр(),чьн()го газа MOI ут быть использова- пы, напрнме|), во.здух (при проверке прочности) и гчмий ( проверке герметичПОС1и).

(ленд д,чя испытания крунногабаритньгх изде,чий на нрс чность и герметичность работает с,чедую|цим образом.

В исходном по.чожении давление во всех полостях равно атмос(}), все запорные крап1)1 .акрыт1)Г

При помощи регу,чировочного винта 26 насчрапваюч пружину 24 на заданное уеи- 1пе, рн обходимое для поддержания равен- чва .1ав,чения в по.чостях 3 и 4 с учетом максима,чьпо допустимого перепада ( уси- чие п(;.1счит1)Шается по известным форму- .чам гид)остатически с учетом жесткости ..и,ч1)ф()нов 15, 16, 32 и 33 и геометри- (сских размеров отдельных деталей). 0 Устанавливают концевой выключатель 48 ч аким образо.м, чтобы он сработал при нре- вьппении максима,чьно допустимой разницы давления между полостями 3 и 4. Исходное положение концевого выключателя 48 ч акже можно рассчитать по известным фор- му,чам гидростатически с учетом жесткости си,чьфоиов 37 и 38, усилий пружин 43 и 44 свободного хода концевого выключателя 48 и геометрических раз.меров деталей.

Настраивают электроконтактные мано- .метры 54 и 55 на заданное давление проверки прочности или герметичности изде- ,:пя 2. Регулируют (или подбирают) жиклер I I таким образом, чтобы рас.ход бал- ,частног) газа, поступающего через трубопровод 6. бы,ч неско,чько меньше расхода контро,чы1ого газа, поступающего через трубопровод 5 (примерно на 10-25%).

Подсоединяют трубопровод 6 к э,частич- ной оболочке I и помещают ее в по.чость ис |ьггыва1 м()Г() и.оделяя 2. Зак)ывают крьпи0

5

5

0

ку 7. Открывают запорный кран 35 н но- дают в питающую камеру 28 контрольный газ. При этом запорный орган 23 продолжает оставаться закрытым, так как давление KOHTpo.tbHoro газа недостаточно для преодо- лення усилия пружины 24.

Открывают запорный кран 13 и создают в полости 3 начальное давление (50-80% максимально допустимой разницы давления между полостями 3 и 4). Это давление расправляет эластичную оболочку 1 внутри испытываемого изде.1ия 2.

Закрывают запорный кран 13 и открывают запорный кран 12. Далее стенд работает авто.матически.

Поскольку давление в полости 3 (и, следовательно, в управляющей камере 30) боль- HJe давления в полости 4 (и, следовательно, в полости 29) поперечная перегородка 19 перемешается влево и открывает загюрньп1 орган 23. При этом контрольный газ из питающей камеры 28 поступает в вы.чодную камеру 27, а оттуда через вторую магистраль 34 и трубопровод 5 - в полость 4.

Поскольку рас.ход контрольного газа несколько больше рас.хода балластного газа (так подобран или настроен жиклер 11|, через некоторое время давление в полостях 3 и 4 (а значит, и в полости 29 и у|фавляюп1ей камере 30) уравнивается, поперечная перегородка 19 возврап ается в нейтральное положение и запорный орган 23 закрывается, перекрывая поток контрольного газа. Но непрерывно поступающий по первой магистра. щ 8 поток балластного г аза скоро вновь нарушает равенство дав.че- ний. Давление в полости 3 становится больше давления в полости 4, и запор- пый орган 23 вновь открывается, подавая в полость 4 очередную порцию контрольного паза.

Это продолжается до те.х пор, пока давление в полости 4 не достигнет заданного, т.е. давления, при котором производят проверку прочности или герметичности испыт1)1- ваемого изделия 2. При этом давлении срабатывают электроконтактные манометры 54 и 55 (или один из ни.х), подают электросигнал на электропневмоклапаны 36 и 14, которые закрываются и перекрывают подачу контрольного или балластного газа.

Необ.ходи.мо отметить, что электроконтактный манометр 54 и электропневмоклапан 36 являются дублирующими. Если сработает только один электроконтактный манометр 55, закрывая тольк о электропневмоклапан 14, процесс повышения давления в полостях 3 и 4 прекращается. Дублирование предусмотрено на случай возможной негерметичности клапана 23 или электропневмоклапана 14. Тем самым исключается возможность повышения давления в полости 4 выше допустимого.

Если давление в полости 3 превыц ает давление в полости 4 на величину выше до- пусти.мой (например, при каки.х-либо непо.падка.х в рег-уляторе 9 перепада дав.кмшя. поперечная перегородка 45 нажимает на концевой выключатель 48, который подает сигнал на электронневмок,1апап 14 и закры- вает его. Тем самым, по. пностью HCK.IK)- чается возможность разрушения э, 1астичной оболочки 1 под действием избыточного давления внутри нее.

Если в силу каки.х-либо причин ( мер, изменения температур) изде.ия i. пе- герметичности подводя цих трубо 1ров()дов) давление в полости 4 О ижаетси, э.к ктро- контактные манометры 54 i 55 ())т электро 1невмокла 1аны 14 i 36 i в()и, доводят давление до задан()го.

5

После выдержки )ваемо о зде.ия

2 1од заданным давлением в течен1 е заданного времени закрывают запорные кра- ны 12 и 35, открывают дре ажный запорный кра 53, а затем з.ч- 0 1орные 51 и 52.

На этом и1кл ис 1ытан 1Й заканчиваегся.

Таким образом, олость э. оболочки 1 и свободное г ространство между ней и ис1 ыть ваемым издел ем 2 надежно разде, 1ены, что Ю/)остью иск.-|Н)чает ба,ласт( ( ().()i() газов.

Стенд обес ечивает автомат ческ()е дос- i тоддержание задан ого дав,1е()Я в 1о,1ости ис ытывае.мого издел 1я 2, )ск.1ю

чает рост давления в ис ытываемом изде,ИИ 2 ДО 1уСТИМОГО и (.МП1е

разности давлений в эласт 1Ч 1ой обо.очке 1 и HC i j Tb BaeMOM изде, 2 В)11пе допустимой Ве..

Формула изооретсния

. ( тенд дли . кр 0 абарш- ных 1зделий на г рочность н герметич К)сть, содержащий эласт 1Ч 1ую оболочк , разме и1емую в(утри ис гытуе.мого 1зде,1ия, источ Н1к баллас 1ого газа с за юрным opi aHOM, сое- диняю цую его с эласт 1чной оболочкой первую .магистраль, источник контроль юго газа с запорным органом, соединенную с .м вторую магистраль, соединен Ь е с ерв()й i

второй магистралями системь соответственно балластного и контроль ого газов и г риборь контроля давления, отличающийся тем, что, с целью улуч1нения экс. 1уа- тащюнны.х характеристик, он снабжен ляторо.м лав,1е ния контроль 1ого н

балластного газов, )щая камера которого соединена с полостью эластич)ой оболочки, питающая камера - с ) ком контрольного газа, а вы.ходная камера-с второй магистралью, а провоимость первой магистрали выбра 1а ме(ь- iie (роводимости второй магистра, И.

2. . 1, отличающийся тем, что регулятор перепада дав. 1ения , 1)ен

в виде дифференциального сильфона с поперечной перегородкой, клапана, штока, соединяющего поперечную перегородку с запорным органом клапана, подпружиненным в направлении седла, бесштоковая полость диф ференциального сильфона образует управляющую камеру, штоковая полость клапана образует питающую камеру, бесщтоковая полость клапана образует выходную камеру, сообщенную со щтоковой полостью дифференциального сильфона.

3. Стенд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным блоком, выполненным в виде дифференциального сильфона с поперечной перегородкой, одна полость которого соединена с первой магистралью, а вторая - с выходной камерой, концевым выключателем, установленным с возможностью взаимодействия с поперечной перегородкой и связанным с запорным органом источника балластного газа.

Изобретение относится к контролю прочности и герметичности крунногабаритных нл- делий и по:5воляет улучьиить экснлуата- ционньие .характеристики путем исключения разрушения :1ластичной оболочки и обеспечения автоматического режима работы. Эстетичная оболочка I размещается внутри иснытуе.мого изделия 2. Источник балластного газа с запорным органом 14 соединен первой магистралью 8 с эластичной оболочкой. Источник контрольного газа соединен с второй магистралью 34. Регулятор 9 перепада давления контрольного и балластного газов выполнен в виде дифферен- пиальнок:) си.льфона с понеречной перегородкой 19 и клапана 20. UJTOK 31 соединяет перегородку 19 с запорным органом 23 клапана 20. Бесп1токовая полость дифференциального сильфона образует управляющую камеру 30, соединенную с полостью эластичной оболочки I. БecнJтoкoвaя полость клапана 20 образует вы.ходную камеру 27. соединенную с второй магистралью 34 и IHTO- ковой полостью 29 дифференциального сильфона. Штоковаи полость клапана 20 образует питающую камеру 28. соединенную с источником контрольного газа. Предо.храни- те. шный бл()К 0 выполнен в виде диффе- репциаль 1ого сильфона. одна IK...юсть 47 которого соединена с первой магистралью 8. а другая с выходной камерой 27. Концевой выключатель 48 взаимодействует с поперечной перегородкой 45 и связан с занор- ным органом 14 источника балластного газа. Проводимость нервой магистрали 8 выбирается меньше проводимости второй магистрали 34. 2 з.п. ф-лы, I ил. & СО 25 24 232232 28 15 19 16 3D jg 37 ЧВ I I , , I / со 00 05 оо 00