RU2367829C1 - Test technique of bellows expansion joint - Google Patents

Test technique of bellows expansion joint Download PDF

Info

Publication number
RU2367829C1
RU2367829C1 RU2008123339/06A RU2008123339A RU2367829C1 RU 2367829 C1 RU2367829 C1 RU 2367829C1 RU 2008123339/06 A RU2008123339/06 A RU 2008123339/06A RU 2008123339 A RU2008123339 A RU 2008123339A RU 2367829 C1 RU2367829 C1 RU 2367829C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bellows
bellows expansion
test
expansion joints
pressure
Prior art date
Application number
RU2008123339/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ильич Кулухов (RU)
Владимир Ильич Кулухов
Андрей Анатольевич Кондратьев (RU)
Андрей Анатольевич Кондратьев
Любовь Федоровна Ойкина (RU)
Любовь Федоровна Ойкина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "СилКо" (ООО "НПФ "Силко")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "СилКо" (ООО "НПФ "Силко") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "СилКо" (ООО "НПФ "Силко")
Priority to RU2008123339/06A priority Critical patent/RU2367829C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2367829C1 publication Critical patent/RU2367829C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulic or pneumatic tests of bellows expansion joint (BEJ) at action of static and periodic loads. Method consists in that two bellows expansion joints are installed co-axial one inside the other, both bellows expansion joints are by faceplates installed between mobile and immovable charging plates of test desk, it is provided rigid tight connection of faceplates of bellows expansion joints with charging plates, and it is created pressure of test medium in cavity between bellows expansion joints. Then to bellows expansion joints it is loaded periodic load by means of specified repeated movement of mobile charging plate.
EFFECT: product mix expansion of tested bellows expansion joints.
5 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим или пневматическим испытаниям сильфонных компенсаторов (СК) при воздействии статической и циклической нагрузок и может быть использовано для испытаний трубопроводных СК больших диаметров и СК, предназначенных для работы как с внутренним, так и с наружным давлением рабочей среды.The invention relates to hydraulic or pneumatic testing of bellows expansion joints (SC) under the influence of static and cyclic loads and can be used to test pipeline SC of large diameters and SC, designed to work with both internal and external pressure of the working medium.

Известны способы стендовых испытаний СК, заключающиеся в том, что СК устанавливают в цилиндрическую камеру, герметизируют его по торцевым поверхностям, создают пневматическое давление внутри СК, либо снаружи СК - в полости между камерой и наружной стенкой СК, и затем прикладывают циклическую нагрузку путем многократных перемещений вдоль оси СК одного из его торцов. При этом выбирается величина осевого перемещения, задается давление, а количество циклов нагружения подсчитывается счетчиком оборотов приводного механизма (см. Бурцев К.Н. Металлические сильфоны. М. - Л., Машгиз, 1963, с.135, рис.112). Этот способ не пригоден для гидравлических испытаний СК малосжимаемыми жидкостями.Known methods for bench testing of SCs are that SCs are installed in a cylindrical chamber, sealed on end surfaces, create pneumatic pressure inside SCs, or outside SCs in the cavity between the chamber and outer SC walls, and then a cyclic load is applied by repeated movements along the SC axis of one of its ends. In this case, the value of the axial displacement is selected, the pressure is set, and the number of loading cycles is calculated by the revolution counter of the drive mechanism (see BN Burtsev, N. Metal bellows. M. - L., Mashgiz, 1963, p. 135, Fig. 112). This method is not suitable for hydraulic testing of SC with incompressible liquids.

Известны также способы испытаний компенсаторов (гибких металлических рукавов) на циклическую прочность путем многократных перемещений одного из торцов компенсатора в его поперечной плоскости. При этом компенсатор устанавливают между нагрузочными плитами с возможностью герметизации по его торцевым поверхностям, создают внутри него избыточное давление и затем осуществляют циклическую нагрузку, перемещая в поперечной плоскости компенсатора свободную от фиксации нагрузочную плиту с закрепленным на ней торцом компенсатора. Такой способ испытаний используют для сдвиговых компенсаторов только с внутренним рабочим давлением. Аналогичный способ испытаний на циклическую прочность используется для поворотных компенсаторов с внутренним рабочим давлением путем угловых перемещений подвижной нагрузочной плиты в продольной плоскости компенсаторов (см. Крюков А.И., Глинкин И.М., Фионин В.И. Гибкие металлические рукава. М., Машиностроение, 1977, с.158-160, рис.6.5 (б), 6.4 (в)).There are also known methods of testing compensators (flexible metal hoses) for cyclic strength by repeatedly moving one of the ends of the compensator in its transverse plane. In this case, the compensator is installed between the load plates with the possibility of sealing along its end surfaces, creates excessive pressure inside it and then performs a cyclic load, moving the load plate free from fixation in the transverse plane of the compensator with the end face of the compensator fixed on it. This test method is used for shear compensators only with internal working pressure. A similar test method for cyclic strength is used for rotary compensators with internal working pressure by angular displacements of a movable loading plate in the longitudinal plane of the compensators (see Kryukov A.I., Glinkin I.M., Fionin V.I. Flexible metal hoses. M. , Engineering, 1977, p. 158-160, Fig. 6.5 (b), 6.4 (c)).

Описанные выше способы испытаний СК и гибких металлических рукавов пригодны для СК небольших диаметров с относительно небольшим давлением рабочей среды. При испытаниях этими способами СК больших диаметров или с высоким давлением рабочей среды возникают большие распорные усилия, действующие на торцевые нагрузочные плиты, что требует создания металлоемкого дорогостоящего стендового оборудования для обеспечения герметизации СК по его торцевым поверхностям.The methods for testing SC and flexible metal hoses described above are suitable for SC of small diameters with relatively low pressure of the working medium. When these methods are used to test SCs of large diameters or with a high pressure of the working medium, large spacer forces occur on the end load plates, which requires the creation of metal-consuming expensive bench equipment to ensure the sealing of the SC on its end surfaces.

Известен способ испытаний СК циклической нагрузкой - по подтверждению вероятности безотказной работы, при котором испытания проводят на стендах, обеспечивающих необходимые виды и амплитуды перемещений при воздействии внутреннего или наружного гидравлического давления (см. ГОСТ 28697-90. Программа и методика испытаний сильфонных компенсаторов и уплотнений, п.3.6, приложение 7, черт.8-16). В соответствии с этим способом СК устанавливают торцевыми поверхностями между неподвижной (нижней) и подвижной (верхней) нагрузочными плитами стенда, выполненными в виде заглушек, закрепляют на них, создают гидравлическое испытательное давление. Затем к СК прикладывают циклическую нагрузку путем заданных многократных перемещений подвижной заглушки относительно неподвижной до достижения заданного количества циклов нагружения СК или до потери его герметичности. Этот способ испытаний СК принят за прототип.There is a known method of testing SK with a cyclic load - to confirm the probability of failure-free operation, in which tests are carried out on stands that provide the necessary types and amplitudes of movements when exposed to internal or external hydraulic pressure (see GOST 28697-90. Program and test procedure for bellows expansion joints and seals, Section 3.6, Appendix 7, Figs. 8-16). In accordance with this method, SCs are installed with end surfaces between the fixed (lower) and movable (upper) loading plates of the stand, made in the form of plugs, fixed on them, and a hydraulic test pressure is created. Then, a cyclic load is applied to the SC by predetermined multiple movements of the movable plug relatively stationary until the specified number of SC loading cycles is reached or until its tightness is lost. This method of testing SK is taken as a prototype.

Как показывает практика, такой способ успешно используется для циклических испытаний СК малых диаметров с небольшим рабочим давлением. Однако для СК больших диаметров (≥1400 мм), предназначенных для работы под давлением, циклические испытания проводятся при отсутствии рабочего давления, так как распорные усилия, действующие вдоль оси СК, превышают десятки тонн и не позволяют использовать существующее стендовое оборудование. Результаты таких испытаний недостоверны, так как лишь приблизительно позволяют оценить циклическую прочность СК в пересчете на рабочее давление.As practice shows, this method has been successfully used for cyclic testing of small diameter SCs with a small working pressure. However, for large diameter SCs (≥1400 mm) designed to operate under pressure, cyclic tests are carried out in the absence of working pressure, since the spacer forces acting along the SC axis exceed tens of tons and do not allow the use of existing bench equipment. The results of such tests are unreliable, since only approximately allow to evaluate the cyclic strength of the SC in terms of working pressure.

Для компенсации больших распорных усилий на протяжении всего периода испытаний требуется дорогостоящее металлоемкое стендовое оборудование.To compensate for large spacer efforts throughout the entire test period, expensive metal-intensive bench equipment is required.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании универсального способа испытаний сильфонных компенсаторов любых типов и диаметров под воздействием внутреннего или наружного рабочего давления газообразной или жидкой рабочей среды.The problem to which the invention is directed, is to create a universal method for testing bellows expansion joints of any type and diameter under the influence of internal or external working pressure of a gaseous or liquid working medium.

Решение поставленной задачи достигается следующим.The solution to this problem is achieved as follows.

Способ испытаний сильфонных компенсаторов заключается в том, что сильфонный компенсатор устанавливают торцевыми поверхностями между подвижной и неподвижной нагрузочными плитами стенда, закрепляют на них, создают испытательной средой испытательное давление на сильфонный компенсатор и затем прикладывают к нему циклическую нагрузку путем заданного многократного перемещения подвижной нагрузочной плиты.The method of testing bellows expansion joints is that the bellows expansion joint is installed by the end surfaces between the movable and fixed load plates of the bench, is fixed on them, a test medium is created by the test medium on the bellows expansion joint and then a cyclic load is applied to it by a predetermined multiple movement of the moving load plate.

Согласно предлагаемому изобретению соосно с сильфонным компенсатором дополнительно устанавливают второй сильфонный компенсатор, располагая их один внутри другого, обеспечивают жесткое герметичное соединение торцевых поверхностей обоих сильфонных компенсаторов с нагрузочными плитами, а испытательное давление создают в полости между сильфонными компенсаторами.According to the invention, a second bellows compensator is additionally installed coaxially with the bellows compensator, placing them one inside the other, provide a tight tight connection of the end surfaces of both bellows expansion joints with the load plates, and a test pressure is created in the cavity between the bellows expansion joints.

Использование в предложенном способе испытаний второго сильфонного компенсатора обеспечивает значительное снижение распорных усилий от давления испытательной среды. За счет этого предложенный способ пригоден для проведения достоверных циклических испытаний сильфонных компенсаторов любых диаметров под воздействием рабочего давления воды или воздуха. Одновременно могут быть испытаны два однотипных по характеру перемещений сильфонных компенсатора, один из которых находится под наружным, а другой - под внутренним рабочим давлением. Одинаковая жесткая фиксация обоих компенсаторов между нагрузочными плитами позволяет сообщать обоим компенсаторам и статическую нагрузку и одинаковую по направлению любого вида циклическую нагрузку, для которой они предназначены, что также повышает универсальность способа.The use in the proposed test method of the second bellows compensator provides a significant reduction in spacer forces from the pressure of the test medium. Due to this, the proposed method is suitable for reliable cyclic testing of bellows expansion joints of any diameter under the influence of the working pressure of water or air. At the same time, two bellows-type compensators of the same type of movement can be tested, one of which is under external pressure and the other under internal working pressure. The same rigid fixation of both compensators between the load plates allows both compensators to inform both the static load and the same cyclic load in the direction of any kind for which they are intended, which also increases the versatility of the method.

Для испытания сильфонного компенсатора внутренним испытательным давлением второй СК устанавливают внутри испытываемого СК.To test the bellows compensator with an internal test pressure, a second SC is installed inside the test SC.

Для испытания сильфонного компенсатора наружным испытательным давлением второй СК устанавливают снаружи испытываемого СК.To test the bellows compensator with an external test pressure, the second SC is installed outside the test SC.

Предлагаемый способ испытаний сильфонных компенсаторов иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.The proposed method for testing bellows expansion joints is illustrated by the drawings shown in figures 1-4.

На фиг.1 изображено взаимное расположение сильфонных компенсаторов в предлагаемом способе их испытаний.Figure 1 shows the relative position of the bellows expansion joints in the proposed method for their testing.

На фиг.2 - схематическое изображение приложения сдвиговой нагрузки к сильфонным компенсаторам.Figure 2 is a schematic illustration of the application of shear load to bellows expansion joints.

На фиг.3 - схематическое изображение нагрузки сильфонных компенсаторов изгибающим моментом.Figure 3 is a schematic illustration of the load of the bellows expansion joints by bending moment.

На фиг.4 - вариант расположения сильфонных компенсаторов при осевом циклическом нагружении.Figure 4 is a variant of the location of the bellows expansion joints under axial cyclic loading.

На фиг.5 - фрагмент поперечного сечения сильфона.Figure 5 is a fragment of a cross section of a bellows.

Для проведения испытаний сильфонного компенсатора (далее - СК) 1 внутренним рабочим давлением, а СК 2 - наружным рабочим давлением, СК 1 и СК 2 устанавливают между нагрузочными плитами, выполненными в виде торцевых колец 3 и 4 (фиг.1). СК 1 и СК 2 фиксируют между торцевыми кольцами 3 и 4, например посредством сварки (не показано), и обеспечивают герметизацию полости 5, образованной между внутренней боковой поверхностью СК 1 и наружной боковой поверхностью СК 2, уплотнительными соединениями (не показаны). Торцевые кольца 3 и 4 снабжены каналами 6 и 7 для подачи и отвода испытательной среды (например, воды или воздуха) в полость 5 и к манометру 8. Манометр 8 и устройство для подачи испытательной среды (не показано) подсоединяются к каналам 7 и 6 соответственно посредством трубок со штуцерами 9.To test the bellows compensator (hereinafter - SK) 1 with internal working pressure, and SK 2 with external working pressure, SK 1 and SK 2 are installed between load plates made in the form of end rings 3 and 4 (Fig. 1). SK 1 and SK 2 are fixed between the end rings 3 and 4, for example by welding (not shown), and provide sealing of the cavity 5 formed between the inner side surface of SK 1 and the outer side surface of SK 2 with sealing joints (not shown). The end rings 3 and 4 are provided with channels 6 and 7 for supplying and discharging the test medium (for example, water or air) into the cavity 5 and to the pressure gauge 8. The pressure gauge 8 and the device for feeding the test medium (not shown) are connected to the channels 7 and 6, respectively through tubes with fittings 9.

При проведении статических испытаний СК 1 внутренним давлением и СК 2 наружным давлением на прочность и герметичность - фиксируют торцевые кольца 3 и 4 для исключения осевого перемещения сильфонов, полость 5 по каналам 6 в торцевом кольце 3 наполняют испытательной средой, создают испытательное давление и выдерживают под давлением в течение времени, определенного программой испытаний.When conducting static tests of SK 1 with internal pressure and SK 2 with external pressure for strength and tightness, the end rings 3 and 4 are fixed to exclude axial movement of the bellows, the cavity 5 is filled through the channels 6 in the end ring 3 with a test medium, a test pressure is created and it is kept under pressure during the time determined by the test program.

Для проведения циклических испытаний СК 1 внутренним давлением и СК 2 наружным давлением торцевое кольцо 3 жестко крепят в оснастке болтовым соединением на неподвижном основании, выполненном, например, в виде двух швеллеров 10, расположенных параллельно друг другу (фиг.2, 3, 4). Другое торцевое кольцо 4 закрепляют на подвижном основании, которое выполнено аналогично неподвижному основанию, в виде двух швеллеров 11, кинематически связано со швеллерами 10 неподвижного основания посредством тяг 12, шарниров 13 и соединено с гидроцилиндром 14, шток 15 которого может перемещаться в направлении стрелки 16.To conduct cyclic tests of SK 1 by internal pressure and SK 2 by external pressure, the end ring 3 is rigidly fastened in a snap with a bolted connection on a fixed base, made, for example, in the form of two channels 10 located parallel to each other (Figs. 2, 3, 4). Another end ring 4 is fixed on a movable base, which is made similar to a fixed base, in the form of two channels 11, kinematically connected to the channels 10 of the fixed base by means of rods 12, hinges 13 and connected to a hydraulic cylinder 14, the rod 15 of which can move in the direction of the arrow 16.

В частности, для циклических испытаний СК 1 и СК 2 сдвиговой нагрузкой швеллеры 10, 11 соединены между собой тягами 12 и четырьмя шарнирами 13 с образованием четырехзвенного шарнирного механизма, воспринимающего распорные усилия (фиг.2). Гидроцилиндр 14 соединен шарнирами 17 со швеллерами 11 подвижного основания и неподвижной опорой 18 и расположен продольно швеллерам 11, поперек оси СК. Торцевому кольцу 4 задают циклические перемещения в поперечной плоскости СК 1, 2 в направлении стрелки 16 приведением в действие гидроцилиндра 14 после создания в полости 5 рабочего давления.In particular, for cyclic tests of SK 1 and SK 2 with a shear load, the channels 10, 11 are interconnected by rods 12 and four hinges 13 with the formation of a four-link hinge mechanism that receives spacer forces (figure 2). The hydraulic cylinder 14 is connected by hinges 17 to the channels 11 of the moving base and the fixed support 18 and is located longitudinally to the channels 11, across the axis of the SK. The end ring 4 is set to cyclic displacements in the transverse plane of SK 1, 2 in the direction of the arrow 16 by actuating the hydraulic cylinder 14 after creating a working pressure in the cavity 5.

Для циклических испытаний СК 1 и СК 2 угловой нагрузкой (поворотом) швеллеры 11 подвижного основания соединены со швеллерами 10 неподвижного основания посредством двух соосных шарнирных соединений 13, обеспечивающих поворот подвижного основания в продольной плоскости СК. Концы швеллеров 11 соединены с противолежащими концами швеллеров 10 гидроцилиндром 14 посредством шарниров 17 (фиг.3). После создания в полости 5 рабочего давления подвижному торцевому кольцу 4 задают циклическое угловое перемещение в продольной плоскости СК 1, СК 2, относительно исходного нейтрального положения, на заданный рабочий угол, определенный величиной перемещения штока поршня гидроцилиндра 14.For cyclic tests of SK 1 and SK 2 by an angular load (by rotation), the channels of the movable base 11 are connected to the channels 10 of the fixed base by means of two coaxial swivel joints 13 that rotate the movable base in the longitudinal plane of the SK. The ends of the channels 11 are connected to the opposite ends of the channels 10 by the hydraulic cylinder 14 by means of hinges 17 (Fig. 3). After creating a working pressure in the cavity 5 of the movable end ring 4, a cyclic angular displacement in the longitudinal plane of SK 1, SK 2, relative to the initial neutral position, is set by a predetermined working angle determined by the displacement of the piston rod of the hydraulic cylinder 14.

Циклические гидравлические испытания осевой нагрузкой целесообразно проводить одновременно для двух одинаковых пар СК: 1, 2 и 1', 2', - устанавливаемых в оснастке соосно, одна над другой. При этом швеллеры 10, 11 неподвижного и подвижного оснований соединены с гидроцилиндром 14 с возможностью обеспечения поступательного перемещения подвижного торцевого кольца 4 вдоль оси СК 1, 2 (фиг.4). На другой стороне подвижного торцевого кольца 4 закреплены аналогичные по техническим характеристикам СК 1', 2', которые жестко зафиксированы на неподвижном торцевом кольце 3'. Кольцо 3' неподвижно связано со швеллером 10', жестко соединенным со швеллером 10 неподвижного основания посредством тяг 12, расположенных по обоим концам швеллеров 10, 10' (фиг.4). В торцевом кольце 4 выполнены сквозные отверстия А, сообщающие полость 5 между СК 1, 2 и полость 5' между СК 1', 2'. После заполнения полостей 5 и 5' и создания в них рабочего давления приводят в действие гидроцилиндр 14, который сообщает подвижному кольцу 4 перемещение вдоль осей СК 1, 2 и 1', 2'. Когда торцевое кольцо 4 перемещается в направлении к торцевому кольцу 3, пара СК 1, 2 сжимается, пара СК 1', 2' растягивается, и испытательная среда через отверстия А в торцевом кольце 4 частично перетекает из полости 5 в полость 5'. При перемещении торцевого кольца 4 в обратном направлении - к торцевому кольцу 3' - пара СК 1, 2 растягивается, пара СК 1', 2' сжимается, а испытательная среда частично перетекает из полости 5' обратно в полость 5.It is advisable to carry out cyclic hydraulic tests with axial load simultaneously for two identical SK pairs: 1, 2 and 1 ', 2', - mounted in a snap coaxially, one above the other. While the channels 10, 11 of the fixed and movable bases are connected to the hydraulic cylinder 14 with the possibility of translational movement of the movable end ring 4 along the axis of SK 1, 2 (figure 4). On the other side of the movable end ring 4, SK 1 ', 2', similar in technical characteristics, are fixed, which are rigidly fixed on the stationary end ring 3 '. The ring 3 'is fixedly connected to the channel 10', rigidly connected to the channel 10 of the fixed base by means of rods 12 located at both ends of the channels 10, 10 '(Fig. 4). Through hole 4 is provided with through holes A communicating cavity 5 between SC 1, 2 and cavity 5 'between SC 1', 2 '. After filling the cavities 5 and 5 'and creating a working pressure in them, a hydraulic cylinder 14 is activated, which tells the movable ring 4 to move along the axes SK 1, 2 and 1', 2 '. When the end ring 4 moves towards the end ring 3, the pair CK 1, 2 is compressed, the pair CK 1 ', 2' is stretched, and the test medium partially flows from the cavity 5 into the cavity 5 'through the openings A in the end ring 4. When the end ring 4 is moved in the opposite direction to the end ring 3 ', the pair SK 1, 2 is stretched, the pair SK 1', 2 'is compressed, and the test medium partially flows from the cavity 5' back to the cavity 5.

В процессе всех видов испытаний (статических и циклических) рабочее давление регистрируется манометром 8 и является постоянным при сохранении герметичности всех СК и отсутствии утечек испытательной среды в подводящей арматуре. Циклические испытания проводятся до потери герметичности, либо до потери устойчивости одного из СК, либо до достижения заданного количества циклов нагрузки.In the process of all types of tests (static and cyclic), the working pressure is recorded by a manometer 8 and is constant while maintaining the integrity of all SC and the absence of leakage of the test medium in the supply valve. Cyclical tests are carried out until loss of tightness, or until loss of stability of one of the SC, or until a specified number of load cycles are achieved.

Аналогично проводят испытания СК наружным давлением, для чего испытываемый СК устанавливают в положение СК 2, а второй - вспомогательный СК - в положение СК 1 (фиг.1-4), т.е. испытываемый СК устанавливают внутри вспомогательного. Далее производят описанные выше аналогичные действия по заполнению испытательной средой полости 5 между СК 1, 2 (фиг.1-4) и полости 5' между СК 1', 2' (фиг.4), созданию в них рабочего давления (фиг.1-4) и прикладыванию циклической нагрузки при проведении циклических испытаний (фиг.2-4).Similarly, tests of SC are carried out by external pressure, for which the tested SC is installed in the position of SC 2, and the second auxiliary SC in the position of SC 1 (Figs. 1-4), i.e. the test SC is set inside the auxiliary. Then, the similar actions described above are performed to fill the test medium with a cavity 5 between SC 1, 2 (Figs. 1-4) and a cavity 5 'between SC 1', 2 '(Fig. 4), create working pressure in them (Fig. 1 -4) and applying cyclic load during cyclic testing (Fig.2-4).

Кроме того, очевидно, что предложенный способ испытаний СК может быть использован для одновременного проведения испытаний двух разных СК со сходными техническими характеристиками (сдвиговыми, поворотными, осевыми), один из которых работает под внутренним рабочим давлением, а другой - под наружным рабочим давлением.In addition, it is obvious that the proposed test method for SC can be used to simultaneously test two different SC with similar technical characteristics (shear, rotary, axial), one of which operates under internal working pressure, and the other under external working pressure.

При испытаниях одного СК внутренним давлением обычным способом, описанным в прототипе, на нагрузочные плиты действуют распорные усилия Qp, определяемые по формуле:When testing one SC internal pressure in the usual way described in the prototype, spacer forces Q p act on the load plates, determined by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где рисп - испытательное давление,where p isp - test pressure,

Fэф - эффективная площадь поперечного сечения сильфона, равная площади круга, ограниченного эффективным диаметром Dэф (фиг.1, 5):F eff - the effective cross-sectional area of the bellows, equal to the area of the circle bounded by the effective diameter D eff (Fig.1, 5):

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

Figure 00000003
Figure 00000003

где Dв - внутренний диаметр сильфона, Н - высота гофров сильфонаwhere D in - the inner diameter of the bellows, N - the height of the corrugations of the bellows

При испытаниях СК 1 с использованием второго - вспомогательного СК 2 (фиг.1-4) на торцевые кольца 3, 4, 3' действуют меньшие распорные усилия Qp, которые ограничены площадью поперечного сечения полости 5 (5') и определяются по формуле:When testing SK 1 using the second - auxiliary SK 2 (Figs. 1-4), smaller spacer forces Q p act on the end rings 3, 4, 3 ', which are limited by the cross-sectional area of the cavity 5 (5') and are determined by the formula:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где Fэф1 и Fэф2 - эффективные площади сечения сильфонов, соответственно СК 1 и СК 2, определяемые эффективными диаметрами сильфонов:where F eff1 and F eff2 are the effective cross-sectional areas of the bellows, respectively SK 1 and SK 2, determined by the effective diameters of the bellows:

для СК1:

Figure 00000005
, для СК2:
Figure 00000006
,for SK1:
Figure 00000005
, for SK2:
Figure 00000006
,

где DB1 - внутренний диаметр сильфона СК1, H1 - высота гофров сильфона СК1;where D B1 is the inner diameter of the bellows SK1, H 1 is the height of the corrugations of the bellows SK1;

DН2 - наружный диаметр сильфона СК2, Н2 - высота гофров сильфона СК2.D H2 - the outer diameter of the bellows SK2, H 2 - the height of the corrugations of the bellows SK2.

С учетом выражений (5), (6), (2) формула для определения распорных усилий (4) может быть представлена в виде:Given the expressions (5), (6), (2), the formula for determining the spacer forces (4) can be represented as:

Figure 00000007
.
Figure 00000007
.

Сравнение распорных усилий по формулам (1) и (4) после соответствующих подстановок в них значений Fэф1 и Fэф2 показывает, что при испытании СК диаметром ≥1500 мм предлагаемым способом распорные усилия Qp, действующие на нагрузочные плиты (торцевые кольца 3, 4, 3'), могут быть снижены более чем в 6 раз. Это дает возможность, в отличие от известных способов испытаний СК:Comparison of the spacer forces by formulas (1) and (4) after appropriate substitutions of the values of F eff1 and F eff2 in them shows that when testing SK with a diameter of ≥1500 mm by the proposed method, the expansion forces Q p acting on the load plates (end rings 3, 4 , 3 ') can be reduced by more than 6 times. This makes it possible, in contrast to the known methods for testing SK:

- проводить достоверные циклические испытания СК больших диаметров (свыше 1400 мм) в необходимых условиях воздействия испытательным давлением;- conduct reliable cyclic tests of large diameter SCs (over 1400 mm) under the necessary conditions of exposure to test pressure;

- отказаться от металлоемкого и дорогостоящего стационарного стендового оборудования, необходимого для компенсации больших распорных усилий, и использовать для проведения испытаний простую дешевую оснастку, которая за счет простого монтажа и демонтажа также позволяет при необходимости быстро освобождать производственные площади.- abandon the metal-consuming and expensive stationary bench equipment necessary to compensate for the large spacing efforts, and use simple cheap equipment for testing, which, due to simple installation and dismantling, also allows you to quickly free up production space if necessary.

Таким образом, предложенный способ испытаний сильфонных компенсаторов, в отличие от прототипа, является универсальным:Thus, the proposed method for testing bellows expansion joints, in contrast to the prototype, is universal:

- за счет возможности использования практически для любых видов статических и циклических испытаний;- due to the possibility of use for virtually any type of static and cyclic tests;

- за счет пригодности для испытаний СК как малых, так и больших диаметров в условиях реальных рабочих нагрузок;- due to the suitability for testing SCs of both small and large diameters under real working loads;

- за счет возможности проведения испытаний как с внутренним, так и с наружным испытательным давлением;- due to the possibility of testing with both internal and external test pressure;

- за счет возможности использования как жидких, так и газообразных испытательных сред;- due to the possibility of using both liquid and gaseous test media;

- за счет пригодности для одновременного проведения испытаний двух разных СК со сходными техническими характеристиками (сдвиговыми, поворотными, осевыми), один из которых работает под внутренним рабочим давлением, а другой - под наружным рабочим давлением;- due to the suitability for simultaneous testing of two different SC with similar technical characteristics (shear, rotary, axial), one of which operates under internal working pressure, and the other under external working pressure;

- за счет использования простой универсальной оснастки.- through the use of simple universal equipment.

Кроме того, предложенный способ испытаний СК является достоверным для СК больших диаметров и экономичным вследствие низких распорных усилий, действующих на нагрузочные плиты (торцевые кольца), что позволяет проводить циклические испытания под рабочим давлением и использовать недорогую простую разборную оснастку.In addition, the proposed test method for SCs is reliable for SCs of large diameters and economical due to low spacer forces acting on load plates (end rings), which allows for cyclic tests under operating pressure and the use of inexpensive simple collapsible equipment.

Claims (1)

Способ испытаний сильфонных компенсаторов, заключающийся в том, что сильфонный компенсатор устанавливают торцевыми поверхностями между подвижной и неподвижной нагрузочными плитами стенда, закрепляют на них, создают испытательной средой испытательное давление на сильфонный компенсатор и затем прикладывают к нему циклическую нагрузку путем заданного многократного перемещения подвижной нагрузочной плиты, отличающийся тем, что соосно с сильфонным компенсатором дополнительно устанавливают второй сильфонный компенсатор, располагая их один внутри другого, обеспечивают жесткое герметичное соединение торцевых поверхностей обоих сильфонных компенсаторов с нагрузочными плитами, а испытательное давление создают в полости между сильфонными компенсаторами. The method of testing bellows expansion joints, which consists in the fact that the bellows expansion joint is installed with end surfaces between the movable and fixed load plates of the bench, is fixed on them, test medium is applied to the bellows expansion joint by the test medium, and then a cyclic load is applied to it by a predetermined multiple movement of the moving load plate, characterized in that, coaxially with the bellows compensator, an additional second bellows compensator is additionally installed, disposing and one inside the other, provide a tight rigid connection of both end surfaces of bellows-loaded plates, and the test pressure creates a cavity between the bellows.
RU2008123339/06A 2008-06-09 2008-06-09 Test technique of bellows expansion joint RU2367829C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123339/06A RU2367829C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Test technique of bellows expansion joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123339/06A RU2367829C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Test technique of bellows expansion joint

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2367829C1 true RU2367829C1 (en) 2009-09-20

Family

ID=41167963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008123339/06A RU2367829C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Test technique of bellows expansion joint

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2367829C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102410925A (en) * 2011-08-10 2012-04-11 沈阳仪表科学研究院 Ripple compensator performance tester for high-voltage combined electrical appliance
RU2599550C2 (en) * 2012-11-08 2016-10-10 Александр Викторович Винницкий Method for testing of bellow expansion joints on probability of faultless operation
CN106841031A (en) * 2017-03-22 2017-06-13 南京金城轨道交通设备有限公司 A kind of expansion pipe device for testing tensile force
CN107605861A (en) * 2017-08-30 2018-01-19 武汉船用机械有限责任公司 A kind of cylinder barrel housing pump pressure frock
CN116892542A (en) * 2023-09-07 2023-10-17 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 High-pressure noiseless automobile accumulator and processing device thereof
RU2811635C1 (en) * 2023-07-11 2024-01-15 Общество с ограниченной ответственностью "ВИТЦЕМАН" Method for testing products operating under excessive pressure

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102410925A (en) * 2011-08-10 2012-04-11 沈阳仪表科学研究院 Ripple compensator performance tester for high-voltage combined electrical appliance
CN102410925B (en) * 2011-08-10 2013-08-28 沈阳仪表科学研究院 Ripple compensator performance tester for high-voltage combined electrical appliance
RU2599550C2 (en) * 2012-11-08 2016-10-10 Александр Викторович Винницкий Method for testing of bellow expansion joints on probability of faultless operation
CN106841031A (en) * 2017-03-22 2017-06-13 南京金城轨道交通设备有限公司 A kind of expansion pipe device for testing tensile force
CN107605861A (en) * 2017-08-30 2018-01-19 武汉船用机械有限责任公司 A kind of cylinder barrel housing pump pressure frock
CN107605861B (en) * 2017-08-30 2019-08-09 武汉船用机械有限责任公司 A kind of cylinder barrel shell pump pressure frock
RU2811635C1 (en) * 2023-07-11 2024-01-15 Общество с ограниченной ответственностью "ВИТЦЕМАН" Method for testing products operating under excessive pressure
CN116892542A (en) * 2023-09-07 2023-10-17 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 High-pressure noiseless automobile accumulator and processing device thereof
CN116892542B (en) * 2023-09-07 2023-12-05 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 High-pressure noiseless automobile accumulator and processing device thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2367829C1 (en) Test technique of bellows expansion joint
CN106197993B (en) Shield machine linkwork sealing property tester and test method
CN109297823B (en) Test device and test method for simulating progressive damage of mining rock mass
CN107192606B (en) Marine flexible pipe cable stretching, compressing and bending combined experimental device
CN113959856B (en) Test method for simulating longitudinal bending resistance of shield tunnel
JPH0545893B2 (en)
RU2222800C1 (en) Bench to test pipes with internal pressure and for bending and hydraulic system of bench
US2671339A (en) Tube testing machine
CN106525593B (en) Equal biaxial stretching test device
US5255559A (en) Apparatus for testing the gas-tightness of a joint between hollow members
KR101664101B1 (en) Apparatus for checking movement performance of rubber extension joints
CN112378600B (en) Device and method for testing sealing performance of pipe joint of jacking pipe
CN107630864B (en) Oil cylinder sealing life inspection device
RU2256824C2 (en) Stand for testing strength of pipeline valves and fittings
US5323641A (en) Pipe joint seal tester
CN107478811B (en) Test device and method for simulating underground engineering large-deformation buffer layer supporting mechanism
RU2242739C2 (en) Method and device for testing shells
CN207212832U (en) A kind of cylinder seal longevity test device
CN111473961A (en) Submarine pipeline repairs testing arrangement under water
RU136890U1 (en) DEVICE FOR TESTING SAMPLES OF PIPES OF NATURAL DIMENSIONS OF MARINE PIPELINES UNDER JOINT INFLUENCE OF BENDING AND EXTERNAL PRESSURE
CN104977214B (en) General purpose steel plastic composite piston type pressure testing device
CN110043221A (en) A kind of device measuring cementing concrete ring microannulus
RU2735713C1 (en) Stand for static and cyclic tests of cruciform specimens
RU2129674C1 (en) Test stand for testing pipe line fittings for strength
CN215949491U (en) Shield body supporting device of active articulated shield machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100610