Способ испытаний длинномерных изделий на герметичность Советский патент 1992 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям изделий на герметичность.,.....

Известен способ испытания полых из- .делий на герметичность, согласно которому, изделие заполняют .испытательной жидкостью под давлением; а о герметичности судят по утечке испытательной жидкости через стенки изделия. - .

Данный способ предусматривает испытание в статическом состоянии, в то время как при эксплуатации на. изделие воздействуют дополнительные переменные по вёли .чине -нагрузки, которые вызывают раскрытие неспяошностей и увеличение утечек жидкости.. Таким образом, данный способ обладает недостаточной чувствительностью и объективностью.

Известен способ испытаний, предусматривающий введение вибронагрузок, передаваемых на изделие от посторонних источников, например вибраторов.

Однако применение указанного способа позволяет воспроизводить лишь узкий спектр нагрузок, действующих на изделие в процессе эксплуатации от равных источников одновременно. Кроме этого, осуществ- .ление способа требует сложного оборудования, задающего и контролирующего параметры вибраций, особенно при одновременном использовании нескольких вибраторов, работающих на различных частотах. :--.. . :.;:. - ... .

Известен способ, предусматривающий в процессе испытания постоянную циркуляцию испытательной жидкости через полость изде- лия. При этом происходит воспроизведение гидравлических Нагрузок; действующих в собранной системе при ее работе.

Однако при проведении испытаний в соответствии с данным способом не учитываются нагрузки от посторонних источников, возникэю щие в эксплуатации. На агрегаты и гидросистему летательного аппарата в полете действуют дополнительно

if-f

собственные вибрации фюзеляжа, крыльев, двигателя. Под действием этих нагрузок происходит как раскрытие несплошностей, так и увеличение скорости течения жидкости через капилляры, вследствие чего в эксплуатации могут проявиться скрытые дефект ы герметичности, не выявленные при испытаниях.

Наиболее близким к предлагаемому является способ испытания /шинномерных изделий на герметичность путем создания циркулирующего в изделии потока жидкости, насыщения потока на входе в изделие газом, неоднократного изменения газосодержания потока и регистрации проникновения жидкости, причем о герметичности изделия судят по проникновению жидкости.

Однако при малом газосодержании циркулирующего газожидкостного потока (пузырьковый режим) интенсивность пульсаций недостаточна для воспроизведения эксплуатационных нагрузок. Интенсивность пульсаций газожидкостного потока достаточна для воспроизведения эксплуатационных воздействий только при пробковом (снарядном) режиме течения, где интенсивность пульсаций достигает максимума, так как только пробковый режим течения, т.е. течение газовых пробок, разделенных жидкостью, обладает большой неоднородностью потока и вызывает существенные колебания стенок трубопровода. При возникновении такого режима моделировать эксплуатационные воздействия затруднительно, так как в самопроизвольно организующемся газожидкостном потоке с непрерывным вводом газа в зависимости от диаметра трубопровода и свойств жидкости формируются пробки газа определенной длины (обычно около 10 диаметров трубопровода) и спектр пульсаций потока, определяемый последовательностью прохождения пробок по трубопроводу, весьма узок. Возможности регулирования частоты вибраций путем изменения скорости потока также ограничены, так как при малых скоростях (меньше 3 м/с) возможно расслоение потока, а для создания больших скоростей необходимы мощные насосные станции.

Целью изобретения является повышение достоверности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытаний длинномерных изделий на герметичность путем создания циркулирующего в изделии потока жидкости, насыщения потока на входе в изделие газом, регистрации проникновения жидкости на наружную поверхность изделия, неоднократного изменения газосодержания потока и соответственно повторения регистрации проникновения жидкости, а о герметичности изделия судят по проникновению жидкости, насыщение потока газом осуществляют путем подачи газа в поток

жидкости в импульсном режиме, частоту которого выбирают из диапазона частот эксплуатационных воздействий. Импульсную подачу газа в процессе испытаний осуществляют двумя потоками, периодичность вво0 да газа в которых связаны соотношением Т2 Ti + Т, где Ti - периодичность ввода газа в первом потоке; Та - периодичность ввода газа во втором потоке; Т - продолжительность ввода газа.

5 Импульсная подача газа в поток жидкости позволяет принудительно организовать в длинномерном изделии пробковый режим течения, который при непрерывном вводе газа совместно с жидкостью образуется са0 мопроизвольно только при большом газосо- держании (0,7-0,9). Максимальная интенсивность пульсаций давления имеет место в области пробкового течения, обладающего большой неоднородностью плот5 ности, т.е. импульсная подача газа позволяет повысить интенсивность колебаний и при низком газосодержании потока. Спектр воспроизводимых колебаний изделия изменяется путем изменения частоты

0 подачи импульсов газа, при этом необходимо частоту подачи импульсов изменять в диапазоне колебаний изделия при эксплуатации, Наиболее целесообразно импульсную подачу газа осуществлять двумя

5 потоками, периодичности ввода газа в которых связаны соотношением Т2 TI + Т, при этом изменяются воспроизводимые в процессе испытания частоты, так как время между импульсными вводами газа постоян0 но изменяется, что позволяет расширить и спектр воспроизводимых колебаний,

На фиг. 1 дана схема осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - периодичности ввода газа в первом и втором по5 токах.

Способ осуществляют следующим образом,

Испытуемое изделие, например гидросистему летательного аппарата, подключа0 ют к испытательному стенду и производят ее контроль прокачкой под давлением маслом АМГ-10 с импульсным вводом азота. Для импульсного ввода газа перед входом в испытуемое изделие подключают, напри5 мер, импульсные клапаны, которые выполнены идентичными (фиг. 1). При подаче газа к клапанам 1 и 2 через дроссели 3 и 4 в полости клапанов накапливается газ, который при достижении давления, достаточного для срабатывания импульсного клапана, отжимает запорный элемент 5. Периодичность ввода газа и величину порции газа, подаваемого импульсным клапаном 1 можно регулировать изменением проходного сечения дросселя 3, объема полости клала- на путем перемещения крышки 6, например, по резьбе (не показана), жесткости пружины 7, давления газа на входе или давления жидкости.

При протекании потока с пробками газа в нем происходит генерация интенсивных пульсаций давления, передаваемых на испытуемое изделие в виде вибраций. Воздействие вибраций, а при пробковом режиме течения при одной и той же скорости потока они имеют максимальную величину, вызывает вскрытие несплошностей. освобождение их от загрязнений и повышение достоверности испытаний.

Для изменения спектра воспроизводи- мых колебаний можно изменять подачу газа к импульсной системе, например импульсному клапану, дросселем или на вход импульсного клапана подавать газ от баллона. По мере выработки газа давления на входе в клапан будет падать и частота формирования пробок будет уменьшаться.

Частоту формирования пробок необходимо изменять в диапазоне колебаний изделий при эксплуатации (для систем лета- тельных аппаратов это составляет от единиц до сотен герц).

Наиболее целесообразно импульсную подачу газа осуществлять двумя потоками, периодичность ввода в которых связана со- отношением Та Тч + Т, где Ti - периодичность ввода газа в первом потоке; J2 - периодичность ввода газа во втором потоке; Т - продолжительность ввода газа.

Согласно приведенному соотношению настраивают периодичность срабатывания импульсных клапанов 1 и 2, При этом TI должно соответствовать минимальной частоте fMHH колебаний системы при эксплуатации и определяется по известной зависимости Ti 1 Лмин, а Т должно соответствовать максимальной частоте колебаний

изделия при эксплуатации. В этом случае период между импульсными вводами газа постоянно изменяется (фиг. 2}, что позволяет достичь высокой интенсивности колебаний изделия во всем спектре воспроизводимых частот.

По окончании испытания давление в изделие сбрасывают и производят контроль его герметичности по потекам масла в местах соединений.

Предлагаемый способ позволяет повысить интенсивность воспроизводимых колебаний и, следовательно, достоверность испытаний. При этом достигается более высокая надежность работы изделий в эксплу- атационный период и сокращаются затраты, связанные с дополнительными испытаниями.

Формула изобретения

1,Способ испытаний длинномерных изделий на герметичность путем создания циркулирующего в изделии потока жидкости, насыщения потока на входе в изделие газом, регистрации проникновения жидкости на наружную поверхность изделия, неоднократного изменения газосодержания потока и соответственно повторения регистрации проникновения жидкости, а о герметичности изделия .судят по отсутствию проникновения жидкости. отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем приближения условий испытания к натурным условиям работы, насыщение потока газом осуществляют путем подачи газа в поток жидкости в импульсном режиме, частоту которого выбирают из диапазона частот эксплуатационных воздействий.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что импульсный режим осуществляют путем подачи двух потоков газа, периодичность ввода газа в которых выбирают из соотношения Т2 Ti + Т, где Ti и Т2 - периодичность ввода газа соответственно в первом и втором потоках; Т продолжительность ввода газа,

Изобретение относится к испытаниям гидравлических систем на герметичность и позволяет повысить достоверность испытаний. В циркулирующий по испытуемому из- делию поток жидкости подают газ в импульсном режиме, э частоту подачи импульсов изменяют в диапазоне частот эксплуатационных воздействий. Импульсную подачу газа осуществляют двумя потоками; .периодичности ввода газа в которых связаны определённым соотношением. 1 з.п.ф- лы, 2 ил.

fcЈ

Vttr.t

IL

Jt

Pur.l

киз&елию