Стенд для динамических испытаний подвижных соединений трубопроводов Советский патент 1977 года по МПК G01M3/14 

1

Стенд предназначен для испытаний элементов топливной и гидравлической системы механизмов н машин, а также может быть использован для испытаний подвижных соединений трубопроводов любых систем.

Известен стенд для испытаний уплотнений круглого сечения в топливной системе двигателей, на котором имитируются осевое перемепдение трубопроводов, поворот труб вокруг продольной оси и статическое давление топлива.

Известен также стенд для испытаний цилиндрических уплотнений при возвратно-поступательном движении, на котором имитируются осевые перемещения уплотнений и статическое давление рабочей жидкости в трубопроводе.

Данный стенд отличается от известных тем, что, с целью имитации реальных условий работы соединений и получения сравнительных результатов для различных конструкций соединений, а также разных материалов уплотнительных элементов соединений при одинаковых условиях испытаний корпуса всех испытуемых соединений зажаты в общую колодку, соединенную с одной стороны со штоком гидроцилиндра, обеспечивающего одновременные знакопеременные перемещения соединений в вертикальной плоскости, а с другой - со штоком платформы, на которой установлен вибратор, ооеспечивающий виоронагрузку соединений в плоскости, перпендикулярной оси трубопроводов.

Стенд обеспечивает проверку работоспособности и определения максимального ресурса подвижного соединения и, в особенности, его уплотняющих элементов при работе ,в условиях, максимально приближенных к реальным.

Это достигается тем, что трубопроводы с испытуемыми соединениями помещены в термокамеру, в которую через коллектор подается горячий воздух или жидкий азот, создающие необходимые температурные условия окружающей среды, а муфты всех испытуемых соединений залсаты в общую колодку, соединенную с одной стороны со штоком гидроцилиндра, обеспечивающего знакопеременные перемещения соединений в вертикальной плоскости, с другой - со штоком платформы, на которой установлен вибратор, обеспечивающий вибронагрузку соединений в плоскости, перпендикулярной оси трубопроводов. Концы трубопроводов соединены со штоками гидроцилиндров, обеспечивающих возвратно-поступательные осевые перемещения трубопроводов внутри испытуемых соединений. С целью обеспечения в процессе испытаний строго фиксированных поперечных и продольных перемещений концов трубопроводов внутри соединений противоположные концы трубопроводов снабжены шарнирными осями, заведенными в горизонтальные направляющие, а колодка, двигающаяся в вертикальной плоскости, снабжена осями, заведенными в вертикальные направляющие. С целью имитации реальных условий работы соединений на стенде установлены коллекторы с гибкими участками, через которые в процессе испытаний одновременно с перемещениями трубопроводов обеспечивается прокачка топлива и масла нужной температуры от автономных стационарных установок.

Это дает возможность создать для испытуемых подвижных соединений и, в особенности, для их уплотняющих элементов условия работы, максимально приближенные к реальным, и определить степень изменения уиругих свойств, характер износа и ресурс работоспособности уплотнительных колец из различных сортов резины и металлических деталей соединения.

На фиг. 1 показана принципиально-конструктивная схема предлагаемого стенда в трех проекциях; на фиг. 2, 3, 4 - узлы крепления труб.

Стенд состоит из станины 1, термокамеры 2. Внутри термокамеры размещаются пять испытуемых трубопроводов 3 с подвижными резпнометаллическими соединениями 4. Концы трубопроводов проходят через стенки термокамеры и уплотняются мягкими компенсационными муфтами 5. К концам каждого трубопровода крепятся шарнирно два гидроцилиндра 6, которые обеспечивают заданное осевое иеремещение трубопровода внутри испытуемого соединения. Поиеречные перемещения испытуемых подвижных соединений осуществляются с помощью гидроцилиндра 7, шток которого проходит через компенсационную уилотняющую муфту 8 и креиится к колодке 9, которая жестко зажимает наружные муфты всех испытуемых соединений. Концы трубопроводов имеют оси 10, которые зафиксированы в горизонтальных направляющих 11. Колодка 9 имеет оси 12, которые зафиксированы в вертикальиых направляющих 13.

Сверху в центре колодки на штоке 14 устанавливается вибратор 15, который с помощью гибкого вала 16 связан с электродвигателем 17. Внутри термокамеры смонтирован коллектор 18 для подачи внутрь камеры горячего воздуха или жидкого азота. К концам трубопроводов приварены патрубки 19, которые с помощью гибких шлангов 20 объединены в коллекторы 21 для подвода топлива, 22 - для подвода масла, 23 - для отвода топлива и 24 - для отвода масла. Прокачка через испытуемые соединения топлива и масла

необходимой температуры осуществляется от автономных стационарных установок. По краям колодки на кронштейнах 25 установлены пружинные нагружатели 26. Стенд работает следующим образом.

В термокамере 2 создается необходимая темиература продувки через коллектор 18 горячего воздуха или жидкого азота. Эта температура в дальнейшем поддерживается на протяжении всего эксиеримента. Включается прокачка через испытуемые соединения 4 топлива или масла нзжной температуры. В случае необходимости обе прокачки включаются одновременно. После этого включается гидронасосная установка, которая приводит в

действие силовые гидроцилиндры 6 и 7.

С помощью программного механизма, имеющегося в гидронасосной установке, подача гидрожидкости в силовые цилиидры производится в заданном режиме, обеспечивая необходимые осевые возвратно-поступательные перемещения трубопроводов 3 внутри испытуемых соединений и поперечные перемещения соединений иерпендикулярно продольной оси трубопроводов. Включением электромотора 17

приводится в действие вибратор 15, обеспечивающий имитацию поперечных нагрузок низкой частоты. Частота может меняться настройкой вибратора.

Формула изобретения

Стенд для динамических испытаний подвижных соединений трубопроводов, в котором трубопроводы с испытуемыми соединениями

связаны гидроцилиндрами возвратно-поступательного перемещения, и через них прокачивается топливо или масло при иужной температуре, отличающийся тем, что, с целью приближения условий исиытания к реальным,

в нем для закрепления испытуемых соединений установлены колодка, одним концом связанная с гидроцилиндром, и вибратор, с которым колодка связана другим концом, причем противоиоложные концы трубоироводов сндбжены шарнирными осями, установленными в горизонтальных направляющих, а к торцам колодки прикреплены П-образные вертикальные направляющие, взаимодействующие с выступами кронштейнов, неподвижно установленных в термокамере.

/7