Устройство для испытания полых изделий внутренним давлением Советский патент 1982 года по МПК G01N3/12 

Цель достигается тем, что устрой ство для испытания полых изделий внутренним давлением, содержащее систему гидравлического питания, гидравлический мультипликатор с полостью управления и полостями низкого и высокого давления, последняя из которых предназначена для подсоединения полости испытуемого издели и управляющую гидравлическую систему,.соединенную с полостями низкого давления гидравлического мультипликатора, снабжено дополнительным гидравлическим мультипликатором с полостями управления, высокого и низ кого давлений , трехпозиционным четырехходовым золотником и регулятором потока, полость низкого давления дополнительного мультипликатора через трехпозиционный четырехходовой золотник соединена с управляющей гидравлической системой и с полостью низкого давления основного мультипликатора, а полость высокого давления дополнительного мультипликатора соединена с системой гидравлического питания, при этом полость управления каждого мультипликатора связана с полостью низкого давления .другого мультипликатора через регулятор потока. На чертеже схематично изображено устройство для испытания полых изделий .внутренним давлением. Устройство для испытания полых изделий внутренним давлением состоит из двух мультипликаторов 1 и 2, основного и дополнительного, являющихся одновременно разделителями дву сред: воды и масла. Ка;1кдый из мультипликаторов 1 и 2 содержит поршни 3 и 4, полости 5 и 6 низкого давления, которые трубопроводами 7 и 8 или через один трехпозиционный четырехходобой ЗОЛОТНИК 9 (имеющий три фиксированных положения О, I, П) при его положении О соединены между собой, и на каждом из трубопроводов 7 и 8 установлены реле 10 и 11 давле ния, полости 12 и 13 управления, ко торые трубопроводами через ре гуляторы 18 и 19 потока соединены с полостями $ и 6 низкого давления мультипликаторов 1 и 2, причем полость управления 12 мультипликатора 1 соединена с полостью 6 мультипликатора 2, а полость 13 мультипликатора 2 соединена с полостью 5 муль типликатора 1, полости 20, 21 высокого давления. Управляющая гидравлическая система включает резервуар 22, насос 23 и пневмоаккумулятор 2k, соединенные трубопроводами 25, 2б и 27 через двухпозиционный (имеющий фиксированные положения 0,1) четырехходовой золотник 28 и золотник 9 с полостями 5 и 6 низкого давления мультипликаторов 1 и 2. Трубопроводы 29 и 30 высокого давления соединяют полости 20 и 21 высокого давления мультипликаторов 1 и 2 с внутренними полостями 31 и 32 испытываемых труб 33 и З через вентили 35 и 36. На трубопроводах 29 и 30 высокого давления установлены вентили 37 и 38, предназначенные для выпуска воздуха из внутренних полостей 31 и 32 труб 33 и З при заполнении их водой и для контроля полного заполнения труб водой. Система гидравлического питания включает трубопровод 39 для наполне- ния испытываемых труб 33 и 3 и полостей 20 и 21 высокого давления мультипликаторов 1 и 2 водой. Трубопровод 39 подключен к трубопроводам 29 и 30 высокого давления через обрат ные клапаны 40 и tl трубопроводами 3 и 2, на которых установлены манометры k и kS. Слив золотника 9 соединен трубопроводом 46 через регулятор k7 потока и фильтр 48 с резервуаром 22. Для настройки испытательного давления в управляющей гидравлической системе установлен предохранительный клапан 49, который по-маномет,ру 50 настраивается на давление, кратное максимальному испытательному, и через который при выключенном электромагните 51 трубопровод 25 от насОса 23 соединяется с резервуаром 22. Обратный клапан 52., установленный на трубопроводе 25, препятствует падению давления в управляющей системе при работе насоса 23 на слив через клапан 49 при выключенном электромагните 51. К трубопроводу 2б, соединяющему пневмоаккумулятор 24 с золотником 28, подключен электроконтактный манометр 53 и контакты манометра 53 установлены один на давление, кратное максимальному испытательному, а другой на 23 кгс/см меньше давления, кратного максимальному испытательному. 5 Устройство работает следующим об разом, В режиме заполнения испытываемых труб 33 и 3 водой открыты вентили 37 и 38 и вода по трубопроводу 39 через обратные клапаны 40 и 41 по трубопроводам 42 и 43 через откр тые вентили 35 и Зб поступает во внутренние полости 31 и 32 труб 33 и 34, а по трубопроводам 29 и 30 вы сокого давления - в полости 20 и 2 высокого давления мультипликаторов 1 и 2. Воздух из труб 33 и 34 выход через вентили 37 и 3.8. Во время наполнения водой включают насос 23, предохранительный клапан 49 .с учето увеличения давления мультипликаторами 1 и 2 настраивается на давление, кратное максимальному испытательному. На период настройки предохранительного клапана 49 и наполнения труб 33 и 34 иполостей 20 и 21 высокого давления водой включают электромагнит. 54 золотника 28, при этом золотник 28 установится в положение 1 и насос 23-трубопроводом 25 и трубопроводом 2б соединяется с пиевмоаккумулятором 24, Пнев моЭккумулятор 24 заряжается и при достижении давления, кратного макси мальному испытательному, электроконтактный манометр 53 выключает электромагнит 51 предохранительного клапана 49, таким образом обеспечивая разгрузку насоса 23 в резервуар 22, Наполнение труб 33 и 34 определя ют по наличию воды на выходе из. вентилей 37 и 38, после чего вентили 37 и 38 закрывают, электромагнитом 57 устанавливают в положение I золотник 9 или включают электромагнит 51 предохранительного клапана 49 и выключают электромагнит 54 золотника 28. Золотник 28 пружиной 55 устанавливается в положение О и поток масла от насоса 23 по трубопроводу 25 через обратный клапан 52 поступает к золотнику 28, где обьединяется с потоком масла от пневмоаккумулятора 24, поступающего к золотнику 28 по трубопроводу 26, и да лее объединенный поток масла по трубопроводу 27 через золотник 9 в поло жении 1 поступает в полость 5 высокого давления мультипликатора 1. Поршень 3 мультипликатора 1 перемещается вверх (см, чертеж), масло 7 А . из полости 12 управления мультипликатора 1 по трубопроводу 14 через регулятор 18 потока, по трубопрово.дам 17 и 8, через золотник 9 по трубопроводу 46 через регулятор 47 потока и фильтр 48 сливается в резервуар 22. Постоянная скорость пере мещения поршня 3, а следовательно, скорость повышения давления в испытываемой трубе 33 устанавливается регулятором 18 потока. Из полости 20 высокого давления мультипликатора 1 вода по трубопроводу 29 через вентиль 35 поступает во внутреннюю полость 31 трубы 33, давление в трубе повышается до максимального испытательного.Насос 23 в конце операции повышения давления в испытуемой трубе 33 заряжает пневмоаккумулятор 24 и при достижении давления, кратного максимальному испытательному,электроконтактный манометр 53 отключает электромагнит 5 предохранительного клапана 49, давление в трубе 33 поддерживается пневмоаккумулятором 24, а насос 23 разгружается в резерваур 22 через предохранительный клапан 43. Время поддержания давле.ния задается реле времени (не показано), которое после окончания заданной выдержки дает сигнал на выключение электромагнита 57 золотника 9, золотник 9 устанавливается в положение О и включает электромагнит 54 золотника 28. Золотник 28 устанавливается в положение I, когда насос 23 соединен с пневмоаккумулятором 24, Вода из внутренней полости 31 трубы 33 за счет энергии деформации трубы 33 через вентиль 35 по трубопроводу 29 поступает в полость 20 высокого давления мультипликатора 1 с давлением, в первоначальный момент равным максимальному испытательному, поршень 3 мультипликатора 1 перемещается вниз (см, чертеж), масло из полости 5 давления мультипликатора 1 по трубопроводу 7, через золотник 9 по трубопроводу 8 поступает в полость 6 низкого давления мультипликатора 2, перемещает поршень 4 вверх, масло из полости 13 управления мультипликатора 2 по трубопроводу 15 через регулятор 19 потока, трубопровод 16 добавляется к маслу, вытесняемому из полости 5 мультипликатора 1 (дифференциальная схема подключения),а часть масла, поступающего к полости 6 мультипликатора 2 по трубопроводу 17, через регулятор 18 потока по трубопроводу I подпитывает полость 12 управления мультипликатора 1. Вода из полости 21 по трубопроводу 30 высокого давления через вентиль Зб поступает в полость 32 трубы 3, таким образом, давление во внутренней полости 32 трубы 3 повышается, а во внутрен ней полости 31 трубы 33 понижается и происходит процесс выравнивания давлений в испытываемых трубах 33 и как только давление вы равняется, реле 10 давления, настроенное на давление выравнивания, од новременно дает сигналы на включение электромагнита 5б золотника 9, золотник 9 устанавливается в положе. ние fl, выключает электромагнит 5 зо лотника 28, золотник 28 устанавливается в положение О и включается электромагнит 51 клапана.. Общий по ток масла от насоса 23 и пневмоакку мулятора 2k по трубопроводу 27, чере золотник 9 по трубопроводу 8 поступает в полость 6 мультипликатора 2 и продолжает перемещать поршень t мультипликатора 2 вверх (см. чертеж . а из полости 13 управления по трубопроводу 15, через регулятор 19 пото.ка, по трубопроводам 1б и 7 через золотник 9 в положении П, по трубопроводу «б, через регулятор kj потока и фильтр 48 сливается в резерву ар 22. Постоянная скорость перемеще имя поршня , а следовательно, скорость повышения давления в испытывае мой трубе 3 устанавливается регулятором 19 потока, из полости 21 высокого давления мультипликатора 2 вода по трубопроводу 30 поступает во внутреннюю полость 32 трубы З, повышая в ней давление, а маст масла, поступающего к полости 6 низкого давления мультипликатора 2, по трубопроводу 17, через регулятор 18 потока-, трубопроводу 1 поступает в полость 12 управления мультипликатора 1, поршень 3 продолжает опускаться вниз (см. чертеж), масло из полости 5 низкого давления мультипликатора 1 по трубопроводу 7, через золотник 9, по трубопррводу 6, через регулятор потока, фильтр 8 сливается в резервуар 22. Давление в трубе 33 по нижается до минимального, постоянная, скорость понижения давления уст навливается регулятором 7 потока, а мультипликатор 1 подготавливается для работы в следующем цикле нагружения. В конце операции повышения давления до максимального в испытываемой трубе З насос 23 заряжает пневмоаккумулятор 2k и при достижении давления, кратного максимальному испытательному, электроконтактный манометр 53 выключает электромагнит 51 предохранительного клапана 49. Давление в трубе поддерживается пневмоаккумулятором , а насос 23 разгружается через клапан +9 в резервуар 22. Время поддержания давления задается реле времени (не показано), которое после заданного промежутка времени поддержания давления в испытываемой трубе 3 дает сигнал на выключение электромагнита 5б золотника 9, золотник 9 устанавливается в среднее положение О на выключение электромагнита 5б и включение электромагнита 57, устанавливая золотник 9 в положение 1, и включает электромагнит 5+ золотника 28, золотник 28 устанавливается в положение Т, ког-. да насос 23 соединен с пневмоаккумулятором 24. Вода из внутренней полости 32 трубы 34 за счет энергии деформации трубы 34 через вентиль Зб по трубопроводу 30 поступает в полость 21 мультипликатора 2 с давлением в первоначальный момент, равным максимальному испытательному. Поршень k перемещается вниз. Масло из полости 6 мультипликатора 2 по трубопроводу 8, через золотник 9 по трубопроводу 7 поступает в полость 5мультипликатора 1, перемещает поршень 3 вверх. Масло из полости 12 управления мультипликатора 1 по трубопроводу 14, через регулятор 18 по|тока по трубопроводу 17 добавляется к маслу, вытесняемому из полости 6мультипликатора 2, а часть масла, поступающего к полости 5 мультипликатора 1, по трубопроводу 1б, через регулятор потока 19, по трубопровоу 15 подпитывает полость 13 управения мультипликатора 2. Вода из поости 20 мультипликатора 1 по трубороводу 29, через вентиль 5 постуает в полость 31 трубы 33. Давлеие во внутренней полости 31 трубы 33 повышается, а во внутренней полоти 32 трубы 34 понижается, происодит опять процесс выравнивания давения в испытываемых трубах 33 и 3. Как только давление выравнивается, реле 11 давления, настроенное на давление выравнивания, одновременно дает сигналы на включение электромагнита 57 золотника 9 (золотник 9 устанавливается в положение I) на включение электромагнита 51 предохр нительного клапана Э и выключение электромагнита 5 золотника 28.Золотник 28 устанавливается в положение О,- Общий поток масла от пневмо аккумулятора 2k и насоса 23 по трубопроводу 27, через золотник по трубопроводу 7 поступает в полость 5 мультипликатора 1 и перемещает поршень 3. Давление в трубе 32 повышается до максимальногхз испытательного, а часть масла, поступающе го к полости 5, по трубопроводу 16 через регулятор потока 19, трубопро воду 15 поступает в полость 13 упра ления мультипликатора 2, поршень k опускается вниз (по чертежу). Мас ло из полости 6 по трубопроводу 8, через золотник 9, по трубопроводу через регулятор kj потока, фильтр 48 сливается в резервуар 22. Давле ние в трубе 3 понижается до минимального. Скорость понижения давления устанавливается регулятором 47 потока, а мультипликатор 2 подготавливается для работы в следующем цикле нагружения и т.д. Использование предлагаемого устройства для испытания полых изделий внутренним давлением позволит . сократить время испытания, устройство имеет повышенный КПД за счет использования энергии упругой дефорМации испытываемых труб. 710 Формула изобретения Устройство для испытания полых изделий внутренним давлением , содержащее систему гидравлического питания, гидравлический мультипликатор с полостью управления и полостями низкого и высокого давления, последняя из которых предназначена для подсоединения полости испытуемого изделия и управляющую гидравлическую систему, соединенную с полостью низкого давления гидравлического мультипликатора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено дополнительным гидравлическим мультипликатором с полостями управления, высокого и низкого давлений, трехпозици онным четыоеххоповым золотниклм и оегулятором потока полость низкого давления дополнительного мультипликатора через, трехпозиционный четырехходовой золотник соединена с управляющей гидравлической системой и с полостью низкого давления основного мультипликатора, а полость высокого давления дополнительного мультипликатора соединена с системой гидрав лического питания, при этом полость управления каждого мультипликатора связана с полостью низкого давления другого мультипликатора через регулятор потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 317954, кл. G 01 N 3/12,-1971. Z. Авторское свидетельство СССР № 741061, кл. G 01 N , 1980 (прототип).