CS235324B2 - Equipment for plastic tubes strength testing by means of water pressure - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro zkoušení ^pewooti trubek z plastické hmoty tlakem vody sestávající ze dvou základních systémů, a to jednak z ohřívacího systému, zajištujícího konstantní teplotu zkoušeného vzorku, který je opatřen tepelně stabilizující ohřívací komorou s kapalným ohřívacím prostředím, například vodou, pomocnými prvky, jako elektrickými topnými prvty, nosnými rameny pro zkoušená tělesa, ponořená do ohřívacího prostředí, přípojkami pro připojení zkoušených těles za sebou apod., · jednak alespoň jedním pneumaticko-hyrdraulicýfa systOmem pro vytváření a kontrolu tlaku uvnitř zkoušených těles.

Účelem pevnoetních z^couše^{c t}ru^be^k z pl.asUcW hmoty je obnovení uži-ttových parametrů těchto trubek, to je zjištění přípustné teploty, tlaku a pracovní životnooti.

AŽ dosud známé motody pro stanovení těchto parametrů spooívají v provádění tlakových zkoušek. . K tomu účelu jsou potřebná příslušná zařízení, která provedení takových zkoušek umooňují. Aby bylo možné provádět v takových zařízeních příslušné zkoušky, je třeba zaajstit konttatotoí tlak uvnitř zkoušeného tělesa, například jeho naplněním vodou, přičemž je třeba zachovat určitou přesnost, zpravidla _f+ 2 %, dále konotatoí teplotu s tolerancí + 1 S, jakož i možnost registrovat dobu trvání zkoušky.

Tak například zařízení pro zkoušení pevnooti trubek známé z polského patentového spisu č. 89 754 sestává ze dvou základních částí, a to jednak z ohřívacího systému, který zajišťuje konotatoí teplotu zkoušeného tělesa v průběhu zkoušky, a jednak ^drBau^kého systému, který ovládá odvzdušnění zkoušeného tělesa, jeho naplnění vodou o určité teplotě a vytváření a udržování požadovaného tlaku uvnitř zkoušeného tělesa až do jeho prasknuí. - Olhřvací systém je zpravidla vytvořen jako tepelně staMlioovaoá komora naplněná kapalinou, do které se vkládá;)! zkoušená tělesa saoootatoě nebo zavěšená v držácích. Zkoušená tělesa se potom ohřívají bu3 přímo nebo nepřímo prostřednictvím ohřívacího prostředí. Známé hydraulické systémy, které se pouuívéáí v takových zařízeních, obsahuj jako hlavní díly speciální plyoohyddaauieké tlakové aktmoUálory, nebo vodní tlaková čerpadla, jako jsou známá například z nabídek firem Duepipe, Rakousko nebo Institutu fur P?uftechnik, Máchov, NSR.

Výše uvedená technická řešení však oo) určité nedostatky. Každé z nich vyžaduje pouuití tlakových oáddží, což představuje, a to zejména při pouuití vyšších tlaků, určité nebezpečí. Tlak v hydraulickém systému bez tlakového čerpadla muuí být periodicky ručně doplňován z vnějšího zdroje tlaku, například z tlakové lahve, což značně zatěžuje obsluhu a což je ještě důleei-tější , často čioí zcela nemožným dodržek požadovanou přesnost tlaku s tolerancí + 2 %. této tolerance má stejný význam jako přerušení zkoušky, protože to znamená, že je třeba zkoušku znovu opakovat.

HyddaaUiiCý systém, který používá tlakové čerpadlo, ae vyznačuje velkými rozměry, složitým ovládacím systOmem, vysokými vlastními náklady a outnootí používat hydraulické komopeoátory proti rázovému nárůst-ku tlaku, které vzniká při zapojení čerpadla. Ovládání a kontrola se týkají zejména skutečného tlaku, to znamená tlaku vody, který velmi často dosahuje vysokých hodnot, to je 8 MPa a více.

Výše uvedené technické potíže jsou odstraňovány zařízením pro zkoušení trubek z plastické hmoty podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pne\u^oaiikco^hddraUlcký systém, opatřený případně přípojkou a spojený s ohřívací komorou má jako základní část pneuInoatikc>-]hr(:ldautiiký tlakový mOěOČ, jehož píst oonáího průměrů je na své jedné straně upraven pro spojeni přes zpětný venttl, meatomoery, například kontrolní moaiomotr a kontaktní msaiornoer, ventily a ohřívač se zkoušeiým tělesem v ohřívací komoře a na své druhé straně je přes druhý zpětný -venttl a venttl, například elektrooasnoetický venttl, spojen s vodní sítí, a jehož píst většího průměru je spojen přes druhý, například čleCtrooιagneticCý ventil, vyrovnávací nádrž a reduktor plynu se sítí pro dávku plynu, například vzduchu.

Dík tomuto řešení lze požadovaného zkušebního tlaku dosáhnout měkce a a požadovanou přesností a udržovat jej po lbbovolnou dobu· Změnou tvaru způsobované ztráty prostředí' ve zkoušených tělesech se přitom doplňují, aniž by bylo třeba měnit seřízený tlak,-a v okamžiku zkoušeného tělesa se celý systém vypne.

Mal^é rozměry hydrauMcbréto s^ystému unoíbňuuí mimoto vybavit. ka^ždé jednotl^é místo měření nezávislým/syt^nem, což umožňuje provádě současně několik zkoušek s různým zatížením.

Ve srovnání s dosud známými systémy umožňuje hydraulický systém podle tohoto vynálezu obsluhovat všechna za sebou zapojená zkoušená tělesa nebo může nit každé zkoušené těleso svůj vlastní hydraulický systém, což umožňuje pouHtí Ubovol^ zvolenýc^h zkušební^ podmínek v různých místech оОПспП. U zařízení podle tohoto vynálezu také není třeba regulovat vysoký tlak vody, ale pouze tlak plynu v oblasti od 0 až 0,25 MPa. Tlak vstupuuícího vzduchu může mít hodnotu 0,3 až 1,0 M?a, to znamená, že zařízení.lze napájet ze sítě tlakového vzduchu závodu nebo přenosiým vzduchovým kompresorem.

Zařízení podle tohoto vynálezu je dále podrobnněi popsáno na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí, kde obr. 1 představuje schéma zapojení zkoušeného tělesa v ohřívací komoře s penurnnticko-hydraulickým sys^nem a obr. 2 příčný řez zařízením podle vynálezu.

Zařízení sestává z ohřívací komory 2 a hydraulického systému 1, který je upevněn na ohřívací komoře 2. OOhřvací komora 2 je tvořena vanou 18« naplněnou prostředím 21. výhodně vodou, ve které jsou ponořena zkoušená tělesa 12j přičemž počet zkoušených těles 12 závisí na průměru trubek. Ohhívací komora 2 je opatřena elektrcelými topnými prvky 19 a konstantní teplota vo^dy v rozmezí od pt^kojov^é teplty a^ž do 95 °C se udržuje na výkrese neznázorněiýfa přídavně do ohřívací komory 2 namontovaným a s teplotním čidlem spřažeiým ’ tepeliým regulátorem. OOhřvací komora 2 je opatřena také nosnými rameny pro zavěšení zkoušených těles 12. kter^á se ^porxořuuí přímo do pro3t^ředí g1, a ^pří^padnⁿ ta^ké projitími 15« ^které umo^oňuuí zapojení zkoušených těles 12 za sebou. Každé ze zkoušených těles 12 ve vaně 18 je spojeno se samostatným hydraulickým sys^nem 1, přičemž v případě zapojení zkoušených těles g2 za sebou jsou spojena všechna s jedním . hydraulidým syséímeí 1· V ohřívací komoře -2 je zamontován ohřívač £, který umožňuje přivádět vodu do zkoušených těles 12 s takovou teplotou vody, která je blízká teplotě zkoušených těles 12, čímž se podstatně zkracuje doba nutná pro vytváření zkoušených podmínek.

Integrální částí hydraulického systému 1 je íuUtiplCejttr 3, který má převodový poměr 1 : 10 a podlLe potřeby až 1 : 50. K^^p^kát^ £ ovládá odvzdušuování zkoušených těles 12, jejich plnění vodou, - zatěžování požadovaným tlakem, udržování tohoto tlaku a odpojení. hydraulického systému v teaííieu prasknuti zkoušeného tělesa 12. MuUttplieάttr £ je vybaven na výkresech nezakreslnrýí syséímem koncových spínačů, které jsou ovládány koncovými polohami pístů íuUliplieάttru g. Píst g neeního průměru je na jedné straně připojen k systému 14 nízkotlakého potrubí, ke zpětnému ventilu -6, k eletaOíagnetickénu ventilu 8 a k vodní síti. Na druhé straně je píst menšího prů• měru íuUtiplCeάttru g spojen se sys^nem 13 vysokotlakého potrubí, s druhým- zpětným ventHen -6, s kontrolním manornmtrem 10. s kontaktním manomntrem 20. se dvěma ručně ovládanými ventily g, s ohřívačenž £ a se zkoušeným těleeen -12.

V teamíiku praskiuuí zkoušeného tělesa 12 předává kontaktní - manomntr 20 do počitadla času 11, které registruje dobu trvání zkoušky.

Píst většího průměru íuUliplieáttru 1 je spojen v systému 14 nízkotlikého potrubí s druhým elekrrooagnetidýí ventilem 8, s vyrovávací nádrží £ nízkého tlaku, s reduktoiem 5, plynu a se zdrojem tlakového vzduchu.

Při provádění . zkoušky se zařízením podle tohoto vynálezu se v první fázi místí zkoušená tělesa 12 v ohřívací komoře 2. Potom se zkoušená tělesa 1'2 odvzduŠní a naplní vodou, přičemž voda přicházěeící z vodovodní sítě protéká přes elektromagnetický ventil £ a zpětný venUl 6, naplňuje hydraulickou část multiplikátoru i potom teče při otevřeném, ručně řízeném ventilu 2 přes zpětný ventil 6 a ohřívač 2 a nakonec naplňuje zkoušené těleso přičemž vzduch z tohoto zkoušeného tělesa 12 je vytlačován přes ručně ovládaný ventil 2· Jakmile začne tímto ventilem 2 protékat voda, uzavře se, čímž se fáze odvzdušňování a.plnění ukonní.

Druhá fáze, to znamená vytváření požadovaného tlaku uvnitř zkoušeného tělesa 12. spočívá v dávkování vzduchu o takém tlaku, který je schopen využitím převodu vytvářet zkušební tlak. Hodnotu tohoto zkušebního tlaku lze odeeítat na kontrolním igaшnitrl 10. Současně se tímto tlakem zatěžuje zkoušené těleso 12. Hlavní výhoda tohoto systému spočívá v tom,· že zkoušené těleso 12 se zatěžuje velmi jemným způsobem, bez rázového nárůstu tlaku, což má u zkoušek tohoto typu velký význam. I když^se v průběhu zkoušky deformace a tím i objem zkoušeného tělesa 12 neustále zvětšuje, nemění se tlak, seřízený na určitou hodnotu, po libovolně dlouhou dobu. Systém v zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím, že nezávvsle na mnžžtví vody, která je pod určitým tlakem, může tato voda proniknout do kterékoliv uzavřeného prostoru v jakémkkoi libovonném mnnožtví, aniž by se změnni nastavený počáteční tlak.

Poslední fáze, to znamená odpojení celého systému v okamžiku prasknutí zkoušeného tělesa 12 se uskuteční předáním impuUsu, vytvořeného na kontaktním manommtru .20, do . elektromagnetického vennilu 8. Elektromsagneické ventily .8 uzavřou přívod vody a vzduchu, čímž se celý systém uvede do klidu.

Práci hydraulického systému lze uvádět ručně nebo automaticky. Ručně je ovládán při plnění a odvzdušňování zkoušených těles 12 a při nastavování požadovaného tlaku. Po ukonžení těchto operací se přepne systém. na systém automatické činnooti. Vtomto stádiu se v^šechny operace^, jako je doplňování vody do zkoušeným ^les Д2, ztížených dříve nastaveKým tlakem, pohybu iultiplikátorl, odvzdušňování iultiplikátorl_l čerpání dalšího množní vody z vodovodní sítě provdděě^ autommaicky, aniž by se přitom mměm vysoký tlak ve zkoušeném tělese 12.

Rovněž vypínání hydraulického systému se provádí automa^icty, jak již bylo výše popsáno. Je třeba zde poznamenat, že vypnutím hydraulického systému jednoho místa mmření není v žádném případě nějak narušena práci v jiných místech mměení. U příkladu provedení má vana 18 tři místa mmření, k nimž jsou zkoušená tělesa 12, upevněná ve speciálních závěrech, to je v horním závěru 16 a ve spodním závěru 17 upevněna. Trubky o velkém průměru / se připojují ke každému hydraulickému systému zeřízení samostatně. Při zkoušení trubek o meních prйmirech lze pou!ít v každém místě mmření speciální přípojky 12, unožňňlící současné zkouSení několika zkoušených těles 12. Tím se podstatně zvyšuje užitná hodnota zařízení, protože většina trubek z plastické hmo^ty, které se vyráb^í, je m^ního průměru. Všechna zkoušená tělesa 12 se připojí za sebou v jednom místě ^^ě^ř^i^zí prostřednictvím přípojky 15 a zatěžuj! se shodným vnitřním tlakem.

Jako pevnnstní kritérim při tlakovém zkouSení trubek z plastické hmoty se uvažuje časové minium do zničení, to je do roztržení trubky.. Pro každý nžnmiaitžvaný bod je třeba zkouSet alespoň tři vzorky z vyšetřovaného souboru. Pokud je prostřednictvím přípojky 12 spojeno více zkoušených těles 12, je samozřejmé, že pevnostním kriteriem pro všechna zkoušená tělesa 12 je doba do prasknutí prvního zkoušeného tělesa 12.

Claims (3)

1. Zařízení pro zkoušení pevnosti trubek z plastické hmoty tlakem vody sestávající ze dvou základních systémů, a to jednak z ohřívacího systému, zajištujícího konstantní teplotu zkoušeného vzorku, který je opatřen tepelně stabilizující ohřívací komorou s kapalným ohřívacím prostředím, například vodou, pomocnými prvky, jako elektrickými topnými pevky, nosnými rameny pro zkoušená tělesa, ponořená do ohřívacího prostředí, přípojkami pro připojení zkoušených těles za sebou apod., a jednak alespoň jedním pneumaticko-hydraulickým systémem pro vytváření a kontrolu tlaku uvnitř zkoušených těles, vyznačené.

tím, že pneumatickou-hydraulický systém, opatřený případně přípojkou (15) a spojený s ohřívací komorou (2), má jako základní část pneumaticko-hydraulický systém, opatřený případně přípojkou (15) a spojený s ohřívací komorou (2), má jako základní část pneumaticko-hydraulický tlakový měnič, jehož píst menšího průměru je na své jedné straně upraven pro spojení přes zpětný ventil (6), manometry, například kontrolní manometr (10) a kontraktní manometr (20), ventily (9) a ohřívač (7) se zkoušeným tělesem (12) v ohřívací komoře (2) a na své druhé straně je přes druhý zpětný ventil (6) a ventil, například elektromagnetický ventil (8), spojen s vodní sítí, a jehož píst většího průměru je spojen přes druhý, například elektromagnetický ventil (8), vyrovnávací nádrž (4) a reduktor (5) plynu se sítí pro dodávku plynu, například vzduchu.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že ohřívací komora (2) je vybavena ohřívačem (7) upraveným pro spojení se zkoušeným tělesem (12) a zapojeným do vodního okruhu zkoušeného tělesa (12).

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že pneumaticko-hydraulický tlakový měnič má převodový poměr 1 : 10 až 1 : 50.