RU2416742C1 - Test bench for hydraulic tests of tanks of large volume and high pressure for cyclic durability - Google Patents
Test bench for hydraulic tests of tanks of large volume and high pressure for cyclic durability Download PDFInfo
- Publication number
- RU2416742C1 RU2416742C1 RU2009133178/06A RU2009133178A RU2416742C1 RU 2416742 C1 RU2416742 C1 RU 2416742C1 RU 2009133178/06 A RU2009133178/06 A RU 2009133178/06A RU 2009133178 A RU2009133178 A RU 2009133178A RU 2416742 C1 RU2416742 C1 RU 2416742C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pressure
- pump
- channel
- controller
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидравлических систем, а именно к гидравлическим испытательным стендам, и может найти применение при испытаниях на циклическую долговечность всевозможных гидравлических и пневматических емкостей, в частности баллонов высокого давления для сжатого природного газа, а также емкостей большого объема и высокого давления, например, емкостей для хранения и перевозки сжатого природного газа морским и ж/д транспортом, кислородных емкостей, ж/д цистерн и других технологических емкостей.The invention relates to the field of hydraulic systems, namely to hydraulic test benches, and can find application in tests for cyclic durability of various hydraulic and pneumatic containers, in particular high-pressure cylinders for compressed natural gas, as well as large-volume and high-pressure containers, for example, containers for storage and transportation of compressed natural gas by sea and railway transport, oxygen tanks, railway tanks and other technological tanks.
Известен стенд для гидравлических испытании емкостей (а именно пневмогидравлических аккумуляторов) на циклическую долговечность, содержащий основной насос, рабочие каналы которого соединены с двумя гидролиниями для подсоединения подлежащих испытанию емкостей, вспомогательный насос, один из рабочих каналов которого соединен с гидробаком, а второй рабочий канал - с каналом гидравлического устройства, каждый из двух других каналов которого соединен с соответствующей из упомянутых гидролиний, а также датчики, напорный клапан для ограничения максимального давления и контроллер [1, Стенд для испытания пневмогидравлических аккумуляторов. Авторское свидетельство. СССР №1550236, MKU F15B 19/00. Заявлено 21.06.1988. Опубликовано 15.03.1990]. Гидравлическое устройство, входящее в состав данного стенда, выполнено в виде совокупности обратного клапана и четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя с электроуправлением, электрический вход которого соединен с соответствующим выходом контроллера. При этом второй рабочий канал вспомогательного насоса посредством обратного клапана соединен с напорным каналом гидрораспределителя. Напорный канал основного насоса также соединен посредством соответствующего обратного клапана с напорным каналом указанного гидрораспределителя.A well-known stand for hydraulic testing of containers (namely pneumohydraulic accumulators) for cyclic durability, containing a main pump, the working channels of which are connected to two hydraulic lines for connecting the tanks to be tested, an auxiliary pump, one of the working channels of which is connected to the hydraulic tank, and the second working channel with a channel of a hydraulic device, each of the two other channels of which is connected to the corresponding of the mentioned hydraulic lines, as well as sensors, a pressure valve for restricting maximum pressure and controller [1, Test bench for pneumohydraulic accumulators. Certificate of authorship. USSR No. 1550236, MKU F15B 19/00. Stated 06/21/1988. Published 03/15/1990]. The hydraulic device, which is part of this stand, is made in the form of a combination of a check valve and a four-line three-position directional control valve with electric control, the electrical input of which is connected to the corresponding output of the controller. The second working channel of the auxiliary pump is connected via a non-return valve to the pressure channel of the control valve. The pressure channel of the main pump is also connected via a corresponding check valve to the pressure channel of the valve.
Сливной канал гидрораспределителя соединен со всасывающей гидролинией основного насоса, а исполнительные каналы - с гидролиниями для подсоединения подлежащих испытанию емкостей.The drain channel of the control valve is connected to the suction hydraulic line of the main pump, and the executive channels are connected to hydraulic lines for connecting the tanks to be tested.
Основной и вспомогательный насосы выполнены нерегулируемыми. Каждый из этих насосов снабжен приводящим электродвигателем и пускателем, при этом входы пускателей подключены к соответствующим выходам контроллера. Датчики выполнены в виде сигнализаторов осушения и заполнения подлежащих испытанию емкостей (пневмогидравлических аккумуляторов), а их выходы соединены с соответствующими входами контроллера.The main and auxiliary pumps are made unregulated. Each of these pumps is equipped with a driving motor and a starter, while the inputs of the starters are connected to the corresponding outputs of the controller. The sensors are designed as dehumidifiers and fill the tanks to be tested (pneumohydraulic accumulators), and their outputs are connected to the corresponding inputs of the controller.
Рассматриваемый стенд обеспечивает возможность одновременного испытания двух идентичных групп пневмогидравлических аккумуляторов, газовые полости которых соединены между собой. В силу последнего обстоятельства при перекачивании рабочей жидкости из жидкостных полостей аккумуляторов одной группы в жидкостные полости аккумуляторов другой группы и наоборот давление газа в газовых полостях аккумуляторов, а следовательно, и в их жидкостных полостях остается практически постоянным, и основной насос работает при незначительном перепаде давления в его напорном и всасывающем каналах.The stand under consideration provides the possibility of simultaneous testing of two identical groups of pneumohydraulic accumulators whose gas cavities are interconnected. Due to the latter circumstance, when pumping the working fluid from the liquid cavities of the batteries of one group into the liquid cavities of the batteries of the other group and vice versa, the gas pressure in the gas cavities of the batteries, and therefore in their liquid cavities, remains almost constant, and the main pump operates with a slight pressure drop in its pressure and suction channels.
Недостатком рассматриваемого стенда является то, что приводящие электродвигатели основного и вспомогательного насосов, а соответственно, и сами насосы, в процессе испытаний постоянно работают в режиме непрерывных пусков и остановов, что отрицательно сказывается на долговечности как электродвигателей, так и насосов (особенно если учесть, что включение приводящего электродвигателя вспомогательного насоса происходит под нагрузкой) и является одним из недостатков известного стенда.The disadvantage of this stand is that the driving motors of the main and auxiliary pumps, and, accordingly, the pumps themselves, constantly operate in the mode of continuous starts and stops during the tests, which negatively affects the durability of both electric motors and pumps (especially considering that the inclusion of the drive motor of the auxiliary pump occurs under load) and is one of the disadvantages of the known stand.
Конструкция известного стенда не исключает возможность понижения давления во всасывающей гидролинии основного насоса и в соединенных с ней в процессе испытаний жидкостных полостях подлежащих испытанию емкостей до уровня упругости насыщенного пара рабочей жидкости с последующим развитием кавитационных процессов, что снижает долговечность стенда и может стать причиной преждевременного выхода из строя испытуемых емкостей.The design of the well-known test bench does not exclude the possibility of lowering the pressure in the suction hydraulic line of the main pump and in the fluid cavities connected to it during the testing process to the level of elasticity of the saturated steam of the working fluid with the subsequent development of cavitation processes, which reduces the durability of the test bench and can cause premature exit building test containers.
Рассматриваемый стенд не обеспечивает возможность изменения давления в подлежащих испытанию емкостях по тому иди иному наперед заданному закону, что весьма существенно, например, при гидравлических испытаниях на циклическую долговечность газовых баллонов высокого давления.The stand under consideration does not provide the possibility of changing the pressure in the containers to be tested according to the same predetermined law, which is very important, for example, during hydraulic tests for the cyclic durability of high-pressure gas cylinders.
Таким образом, известный стенд обладает ограниченными функциональными возможностями и недостаточной долговечностью. Дело в том, что полномасштабные испытания большинства емкостей, в том числе и пневмогидравлических аккумуляторов, предполагают имитацию их многократной зарядки и разрядки.Thus, the well-known stand has limited functionality and insufficient durability. The fact is that full-scale tests of most capacities, including pneumatic-hydraulic accumulators, imply an imitation of their repeated charging and discharging.
Так, например, согласно ГОСТ Р 51753-2001 "Баллоны высокого давления для сжатого природного газа, используемого в качестве моторного топлива на автомобильных транспортных средствах. Общие технические условия" предусмотрено проведение гидравлических испытаний указанных баллонов на циклическую долговечность. В процессе этих испытаний давление внутри подлежащего испытанию баллона должно изменяться в пределах от не более 0,1·Рраб до не менее 1,3·Рраб (где Рраб - рабочее давление баллона) с частотой не более десяти циклов в минуту. Баллон должен выдерживать без разрушения не менее 1000·Т циклов (где Т - расчетный срок службы баллона в годах). Рабочее давление в этих баллонах должно быть Рраб=20 МПа.So, for example, according to GOST R 51753-2001 "High-pressure cylinders for compressed natural gas used as motor fuel in automobile vehicles. General specifications", hydraulic cylinders are tested for cyclic durability. During these tests, the pressure inside the cylinder to be tested should vary from not more than 0.1 · P slave to not less than 1.3 · P slave (where P slave is the cylinder working pressure) with a frequency of not more than ten cycles per minute. The cylinder must withstand without breaking at least 1000 · T cycles (where T is the estimated cylinder life in years). The working pressure in these cylinders should be P slave = 20 MPa.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является принятый в качестве прототипа стенд [2, Стенд для гидравлических испытаний емкостей на циклическую долговечность. Патент Российской Федерации №2266440, MKU F15B 19/00. Заявлено 24.05.2004. Опубликовано 20.12.2005] для гидравлических испытаний емкостей на циклическую долговечность, содержащий основной насос, рабочие каналы которого соединены с двум гидролиниями для подсоединения подлежащих испытанию емкостей, вспомогательный насос, один из рабочих каналов которого соединен с гидробаком, а второй рабочий канал - с каналом гидравлического устройства, каждый из двух других каналов которого соединен с соответствующей из упомянутых гидролиний, а также датчики, напорный клапан для ограничения максимального давления и контроллер, согласно изобретению основной насос выполнен в виде реверсивного мотор-насоса с пропорциональным электрическим управлением, электрический вход узла управления которого соединен с соответствующим выходом контроллера, каждый из рабочих каналов основного насоса соединен с соответствующей из двух гидролиний для подсоединения подлежащих испытанию емкостей, при этом данное соединение выполнено напрямую, в указанных гидролиниях установлены датчики давления, выходы которых соединены с соответствующими входами контроллера, и, кроме того, стенд снабжен задатчиком закона изменения давления, выход которого соединен с соответствующим входом контроллера, и дополнительными напорными клапанами.Closest to the claimed technical solution is a stand adopted as a prototype [2, Stand for hydraulic testing of tanks for cyclic durability. Patent of the Russian Federation No. 2266440, MKU F15B 19/00. Declared May 24, 2004. Published on December 20, 2005] for hydraulic testing of tanks for cyclic durability, containing a main pump, the working channels of which are connected to two hydraulic lines for connecting the tanks to be tested, an auxiliary pump, one of the working channels of which is connected to the hydraulic tank, and the second working channel to the hydraulic channel a device, each of the two other channels of which is connected to the corresponding of the mentioned hydraulic lines, as well as sensors, a pressure valve to limit the maximum pressure and a controller, According to the invention, the main pump is made in the form of a reversible motor pump with proportional electric control, the electrical input of the control unit of which is connected to the corresponding output of the controller, each of the working channels of the main pump is connected to the corresponding of two hydraulic lines for connecting the tanks to be tested, and this connection is made directly, pressure gauges are installed in the indicated hydraulic lines, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the controller, and, in addition, the tender is equipped with a generator of the law of pressure change, the output of which is connected to the corresponding input of the controller, and additional pressure valves.
В частных случаях исполнения стенд имеет следующие отличительные признаки.In special cases of execution, the stand has the following distinctive features.
Согласно изобретению стенд снабжен напорным клапаном, соединенным своим напорным каналом со, вторым каналом вспомогательного насоса, являющимся в данном случае напорным, а сливным каналом - с гидробаком.According to the invention, the stand is equipped with a pressure valve connected by its pressure channel to a second channel of the auxiliary pump, which in this case is a pressure channel, and a drain channel to a hydraulic tank.
Согласно изобретению напорный клапан выполнен с пропорциональным электрическим управлением, при этом электрический вход данного клапана соединен с соответствующим выходом контроллера, а ко второму каналу вспомогательного насоса присоединен датчик давления, выход которого соединен с соответствующим входом контроллера.According to the invention, the pressure valve is made with proportional electrical control, while the electrical input of this valve is connected to the corresponding output of the controller, and a pressure sensor is connected to the second channel of the auxiliary pump, the output of which is connected to the corresponding input of the controller.
Согласно изобретению стенд снабжен напорным клапаном, напорный канал которого посредством соответствующего обратного клапана соединен с каждой из гидролиний для подсоединения подлежащих испытанию емкостей, а сливной канал - с гидробаком.According to the invention, the stand is equipped with a pressure valve, the pressure channel of which is connected to each of the hydraulic lines by means of a corresponding non-return valve to connect the containers to be tested, and the drain channel to the hydraulic tank.
Согласно изобретению стенд снабжен двумя напорными клапанами, напорный канал каждого из которых соединен с соответствующей из гидролиний для подсоединения подлежащих испытанию емкостей, а сливной канал - с гидробаком.According to the invention, the stand is equipped with two pressure valves, the pressure channel of each of which is connected to the corresponding of the hydraulic lines for connecting the containers to be tested, and the drain channel to the hydraulic tank.
Согласно изобретению каждый напорный клапан выполнен с пропорциональным электрическим управлением, при этом электрический вход клапана соединен с соответствующим выходом контроллера.According to the invention, each pressure valve is made with proportional electrical control, while the electrical input of the valve is connected to the corresponding output of the controller.
Согласно изобретению гидравлическое устройство выполнено в виде двух обратных клапанов, полости которых, расположенные со стороны седел, соединены между собой и со вторым каналом вспомогательного насоса, являющимся в данном случае напорным.According to the invention, the hydraulic device is made in the form of two check valves, the cavities of which, located on the side of the seats, are interconnected and with the second channel of the auxiliary pump, which is pressure in this case.
Согласно изобретению вспомогательный насос выполнен в виде реверсивного мотор-насоса с пропорциональным электрическим управлением, электрический вход узла управления которого соединен с соответствующим выходом контроллера, при этом гидравлическое устройство выполнено в виде гидрораспределителя с электроуправлением, электрический вход которого соединен с соответствующим выходом контроллера.According to the invention, the auxiliary pump is made in the form of a reversible motor pump with proportional electrical control, the electrical input of the control unit of which is connected to the corresponding output of the controller, while the hydraulic device is made in the form of a directional valve with electrical control, the electrical input of which is connected to the corresponding output of the controller.
Согласно изобретению на валу приводящего электродвигателя основного насоса установлен маховик.According to the invention, a flywheel is mounted on the shaft of the drive motor of the main pump.
Согласно изобретению привод основного и вспомогательного насосов выполнен от одного приводящего электродвигателя.According to the invention, the drive of the main and auxiliary pumps is made from one driving motor.
Выполнение основного насоса в виде реверсивного мотор-насоса с пропорциональным электрическим управлением, электрический вход узла управления которого соединен с соответствующим выходом контроллера, и соединение каждого из рабочих каналов основного насоса с соответствующей из двух гидролиний для подсоединения подлежащих испытанию емкостей напрямую, а также установка в указанных гидролиниях датчиков давления, выходы которых соединены с соответствующими входами контроллера, и снабжение стенда задатчиком закона изменения давления, выход которого соединен с соответствующим входом контроллера, и дополнительными напорными клапанами обеспечивает возможность изменения давления в подлежащих испытанию емкостях по требуемому закону (при соответствующем выборе параметров устройств, входящих в состав стенда), что расширяет функциональные возможности стенда по сравнению с аналогом.The implementation of the main pump in the form of a reversible motor pump with proportional electrical control, the electrical input of the control unit of which is connected to the corresponding output of the controller, and the connection of each of the working channels of the main pump with the corresponding of the two hydraulic lines for connecting directly the tanks to be tested, as well as installation in the indicated hydraulic lines of pressure sensors, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the controller, and supplying the stand with a generator of the law of pressure change Exit of which is connected to the corresponding input of the controller, and additional pressure valves allows the pressure change in the container to be tested in the required law (with appropriate choice of device parameters included in the booth), which extends the functionality of the stand in comparison with the analog.
Соединение напрямую каждого из рабочих каналов основного насоса с соответствующей из двух гидролиний для подсоединения подлежащих испытанию емкостей исключает скачкообразное изменение перепада давления на основном насосе (характерное для аналога).The direct connection of each of the working channels of the main pump with the corresponding of the two hydraulic lines for connecting the tanks to be tested excludes an abrupt change in the pressure drop across the main pump (typical for the analogue).
Установка на валу приводящего электродвигателя основного насоса маховика предназначена для снижения энергии, потребляемой при работе стенда. Использование маховика позволяет при работе основного насоса в режиме гидромотора аккумулировать энергию непосредственно на валу основного насоса и его приводящего электродвигателя и исключить дополнительные потери энергии в электродвигателе. При этом нагрузка на валу электродвигателя за цикл работы стенда выравнивается, вследствие чего становится возможным уменьшение установочной мощности электродвигателя.The installation of the main flywheel pump on the shaft of the drive motor is designed to reduce the energy consumed during operation of the stand. Using the flywheel allows, when the main pump is operating in the hydraulic motor mode, to accumulate energy directly on the shaft of the main pump and its driving motor and to eliminate additional energy losses in the electric motor. In this case, the load on the motor shaft during the cycle of operation of the stand is leveled, as a result of which it becomes possible to reduce the installation capacity of the electric motor.
Выполнение привода основного и вспомогательного насосов от одного приводящего электродвигателя также направлено на снижение энергии, потребляемой при работе стенда, так как позволяет более рационально использовать накопленную в испытуемых емкостях потенциальную энергию при работе основного насоса в режиме гидромотора (часть этой энергии непосредственно используется для привода вспомогательного насоса).The drive of the main and auxiliary pumps from one driving motor is also aimed at reducing the energy consumed during operation of the bench, as it allows more rational use of the potential energy accumulated in the test tanks when the main pump is operating in the hydraulic motor mode (part of this energy is directly used to drive the auxiliary pump )
Однако у прототипа есть следующие недостатки.However, the prototype has the following disadvantages.
1. На стенде нельзя проводить испытания емкостей большого объема (50-100 м3 и более) на циклическую долговечность, т.к. основной и вспомогательный насосы не в состоянии обеспечить испытания с частотой до 10 циклов в минуту таких емкостей из-за своей малой подачи. Кроме того, эти насосы с малой подачей в режиме подготовки стенда к испытаниям (заполнение обеих емкостей маслом) будут работать на емкости несколько часов, что также снижает производительность стенда. В настоящее время выпускаются для гидропривода такого типа насосы с рабочей подачей до 250 л/мин. Следовательно, заполнение двух емкостей объемом по 50 м3 займет более 6 часов, что явно не приемлемо для стенда. На наш взгляд это снижение функциональных возможностей.1. At the stand it is impossible to test containers of large volume (50-100 m 3 or more) for cyclic durability, because the main and auxiliary pumps are not able to provide tests with a frequency of up to 10 cycles per minute of such tanks due to their low flow rate. In addition, these low-flow pumps in stand-by-test preparation mode (filling both tanks with oil) will operate on the tank for several hours, which also reduces bench performance. At present, pumps of this type are designed for hydraulic drives with a working flow of up to 250 l / min. Therefore, filling two containers with a volume of 50 m 3 will take more than 6 hours, which is clearly not acceptable for the stand. In our opinion, this is a decrease in functionality.
Кроме того, к снижению функциональных возможностей нужно отнести невозможность испытания емкостей для кислорода, так как масло и кислород не совместимы (может произойти взрыв).In addition, the impossibility of testing oxygen containers, since oil and oxygen are not compatible (an explosion may occur), should be attributed to a decrease in functionality.
2. При работе стенда потенциальная энергия, накопленная ранее в емкости, где на предыдущем этапе давление повышалось, используется ей следующем этапе испытаний, когда в этой емкости давление понижается, для повышения давления в другой емкости не напрямую из емкости в емкость, а через основной насос, где часть энергии теряется. На наш взгляд из-за этого при работе стенда наблюдается недостаточное снижение энергии.2. When the stand is operating, the potential energy accumulated earlier in the tank, where the pressure increased at the previous stage, is used by it in the next test stage, when the pressure in this tank decreases, to increase the pressure in another tank not directly from the tank to the tank, but through the main pump where part of the energy is lost. In our opinion, because of this, an insufficient decrease in energy is observed during the operation of the stand.
Недостаточное снижение потребляемой энергии дополнительно заключается еще в следующем. Основной насос, качающий рабочую жидкость в испытываемую емкость, должен развивать большое давление (26 МПа), то при таком давлении в нем наблюдаются большие объемные потери рабочей жидкости, а следовательно, и большие потери энергии. Известно [3. с.77-79, рис.186], что при малом давлении объемные потери насоса меньше, чем при большом. Кроме того, вспомогательный насос компенсирует не только объемные потери основного насоса, но и поддерживает давление в испытываемой емкости, где давление должно уменьшиться до величины 0,1·Рраб, то есть 2 МПа. На все это необходимо затратить больше его подачи, давления и, в целом, энергии.An insufficient reduction in energy consumption additionally consists in the following. The main pump, which pumps the working fluid into the test tank, must develop a large pressure (26 MPa), then at this pressure there are large volumetric losses of the working fluid, and consequently, large energy losses. It is known [3. p.77-79, Fig.186], that at low pressure the volumetric losses of the pump are less than with large. In addition, the auxiliary pump not only compensates for the volumetric losses of the main pump, but also maintains the pressure in the test tank, where the pressure should decrease to 0.1 · P slave , i.e. 2 MPa. For all this, it is necessary to spend more of its supply, pressure and, in general, energy.
3. Основной насос стенда, работающий при большом давлении (26 МПа) имеет из-за этого ниже ресурс, надежность и долговечность, чем насос, работающий при низком давлении (10 МПа). Поэтому долговечность основного насоса и, в целом, стенда низкая.3. The main pump of the stand, operating at high pressure (26 MPa), because of this, has a lower resource, reliability and durability than the pump operating at low pressure (10 MPa). Therefore, the durability of the main pump and, in general, the stand is low.
4. При испытаниях емкостей с использованием масла в качестве рабочей жидкости (прототип) нарушается экология, т.к. при разрыве стенки емкости масло выливается в атмосферу и загрязняет все окружающее, особенно когда емкости больших объемов (50-100 м3 и более).4. When testing containers using oil as a working fluid (prototype), the environment is disturbed, because when the container wall ruptures, the oil spills into the atmosphere and pollutes everything around it, especially when the containers are large volumes (50-100 m 3 or more).
5. Испытания с заполнением емкостей маслом дороже, чем с заполнением водой, т.к. стоимость масла объемом 50-100 м3 в два порядка дороже, чем воды.5. Tests with filling containers with oil are more expensive than with filling with water, because the cost of oil with a volume of 50-100 m 3 is two orders of magnitude more expensive than water.
Таким образом, известный стенд обладает ограниченными функциональными возможностями, недостаточной долговечностью, недостаточным снижением энергозатрат и не предотвращает нарушения экологии при испытании.Thus, the well-known stand has limited functionality, insufficient durability, insufficient reduction in energy consumption and does not prevent environmental damage during the test.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является расширение функциональных возможностей стенда для гидравлических испытаний емкостей большого объема и высокого давления на циклическую долговечность, снижение затрат энергии при работе стенда, повышение его долговечности и предотвращение нарушения экологии.The technical problem solved by the invention is to expand the functionality of the stand for hydraulic testing of large tanks and high pressure for cyclic durability, reducing energy costs during operation of the stand, increasing its durability and preventing environmental damage.
Для решения поставленной задачи стенд для гидравлических испытаний емкостей большого объема и высокого давления на циклическую долговечность содержит контроллер, задатчик закона изменения давления, выход которого соединен с соответствующим входом контроллера, основной насос, кинематически связанный с маховиком и электродвигателем и выполненный в виде реверсивного регулируемого мотор-насоса с пропорциональным электрическим управлением, электрический вход узла управления которого соединен с соответствующим выходом контроллера, а рабочие каналы основного насоса соединены с двумя гидролиниями, к которым подключены датчики давления, выходы которых соединены с соответствующими входами контроллера, вспомогательный насос, один из рабочих каналов которого соединен с гидробаком, а второй рабочий канал - с напорным предохранительным клапаном, выполненным с пропорциональным электрическим управлением, при этом электрический вход данного клапана соединен с соответствующим выходом контроллера, а также ко второму каналу вспомогательного насоса присоединен канал гидравлического устройства, каждый из двух каналов которого соединен с соответствующей из упомянутых гидролинии, к которым через обратные клапаны подключен предохранительный напорный клапан, сливной канал которого соединен с гидробаком, причем стенд дополнительно содержит поршневой гидроцилиндр двухстороннего действия с двумя одинаковыми штоками, два плунжерных одинаковых гидроцилиндра и дополнительный насос со своим электродвигателем и предохранительным напорным клапаном, причем входной канал дополнительного насоса соединен с емкостью с водой, а выходной его канал соединен через запорные вентили с полостями обоих плунжерных гидроцилиндров и с двумя одновременно испытываемыми емкостями, к которым подключены датчики давления, выходы которых соединены с соответствующими входами контроллера, при этом обе гидролинии стенда, соединенные с рабочими каналами основного насоса, подключены к манометрам и к обеим полостям поршневого гидроцилиндра двухстороннего действия с двумя одинаковыми штоками, причем этот гидроцилиндр расположен между двумя одинаковыми плунжерными гидроцилиндрами, плунжеры которых соединены напрямую с обоими одинаковыми штоками поршневого гидроцилиндра двухстороннего действия.To solve this problem, a stand for hydraulic testing of large-volume and high-pressure containers for cyclic durability contains a controller, a pressure change law adjuster, the output of which is connected to the corresponding controller input, a main pump kinematically connected to a flywheel and an electric motor and made in the form of a reversible adjustable motor pump with proportional electrical control, the electrical input of the control unit of which is connected to the corresponding output of the controller, and The other channels of the main pump are connected to two hydraulic lines, to which pressure sensors are connected, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the controller, an auxiliary pump, one of the working channels of which is connected to the hydraulic tank, and the second working channel - with a pressure relief valve made with proportional electrical control while the electrical input of this valve is connected to the corresponding output of the controller, and also a hydraulic channel is connected to the second channel of the auxiliary pump a device, each of the two channels of which is connected to the corresponding of the mentioned hydraulic lines, to which a pressure relief valve is connected through check valves, the drain channel of which is connected to the hydraulic tank, the stand additionally containing a double-acting piston cylinder with two identical rods, two plunger identical hydraulic cylinders and additional pump with its electric motor and pressure relief valve, and the input channel of the additional pump is connected to the tank with water, and its outlet channel is connected through shut-off valves to the cavities of both plunger hydraulic cylinders and to two simultaneously tested containers, to which pressure sensors are connected, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the controller, while both stand hydraulic lines are connected to the working channels of the main pump, connected to pressure gauges and to both cavities of a double-acting piston hydraulic cylinder with two identical rods, this hydraulic cylinder located between two identical plunger hydraulic cylinders whose plungers are connected directly to both identical rods of a double-acting piston hydraulic cylinder.
Поскольку стенд дополнительно содержит поршневой гидроцилиндр двухстороннего действия с двумя одинаковыми штоками, два плунжерных одинаковых гидроцилиндра и дополнительный насос со своим электродвигателем и предохранительным напорным клапаном, причем входной канал дополнительного насоса соединен с емкостью с водой, а выходной его канал соединен через запорные вентили с полостями обоих плунжерных гидроцилиндров и с двумя одновременно испытываемыми емкостями, к которым подключены датчики давления и через два других запорных вентиля полости обоих плунжерных гидроцилиндров, при этом обе гидролинии стенда, соединенные с рабочими каналами основного насоса, подключены к манометрам и к обеим полостям поршневого гидроцилиндра двухстороннего действия с двумя одинаковыми штоками, причем этот гидроцилиндр расположен между двумя одинаковыми плунжерными гидроцилиндрами, плунжеры которых соединены напрямую с обоими одинаковыми штоками поршневого гидроцилиндра двухстороннего действия, то такая связь дополнительных элементов стенда с известными позволяет расширить функциональные возможности стенда, а именно проводить испытания емкостей большого объема и высокого давления, а также проводить испытания емкостей для кислорода.Since the stand additionally contains a double-acting piston hydraulic cylinder with two identical rods, two plunger identical hydraulic cylinders and an additional pump with its electric motor and safety pressure valve, the input channel of the additional pump is connected to the tank with water, and its output channel is connected through shut-off valves with cavities of both plunger hydraulic cylinders and with two tanks simultaneously tested, to which pressure sensors are connected and through two other shut-off valves cavities of both plunger hydraulic cylinders, while both stand hydraulic lines connected to the working channels of the main pump are connected to pressure gauges and to both cavities of the double-acting piston hydraulic cylinder with two identical rods, this hydraulic cylinder located between two identical plunger hydraulic cylinders, whose plungers are connected directly to both with the same rods of a double-acting piston hydraulic cylinder, such a connection of additional elements of the stand with known ones allows you to expand the function ionalnye opportunities stand, namely the testing of containers large volume and high pressure, as well as testing for oxygen tanks.
Кроме того, потенциальная энергия воды, накопленная ранее в одной испытываемой емкости, используется напрямую для повышения давления воды в другой испытываемой емкости без дополнительных потерь энергии в основном насосе (чего нет в прототипе).In addition, the potential energy of water accumulated earlier in one test tank is used directly to increase the water pressure in another test tank without additional energy loss in the main pump (which is not in the prototype).
Механическая связь штоков поршневого гидроцилиндра двухстороннего действию с плунжерами плунжерных гидроцилиндров и гидравлическая связь основного насоса с полостями поршневого гидроцилиндра двухстороннего действия, а полостей плунжерных гидроцилиндров с испытываемыми емкостями позволяют уменьшить давление основного насоса в несколько раз, чем в испытываемых емкостях (чего нет в прототипе). А работа насоса на меньшем давлении повышает его надежность, долговечность и снижает затраты энергии.The mechanical connection of the double-acting piston hydraulic cylinder rods with the plunger hydraulic cylinder plungers and the hydraulic connection of the main pump with the double-acting piston hydraulic cylinder cavities, and the cavities of the plunger hydraulic cylinders with the tested tanks can reduce the pressure of the main pump several times than in the tested tanks (which is not in the prototype). A pump at a lower pressure increases its reliability, durability and reduces energy costs.
Кроме того, у насоса, работающего при меньшем давлении, объемные потери меньше, чем у насоса, работающего при большем давлении. Следовательно, затраты энергии у основного насоса в нашем техническом решении будут меньше и по этой причине.In addition, a pump operating at a lower pressure has a lower volume loss than a pump operating at a higher pressure. Consequently, the energy costs of the main pump in our technical solution will be less for this reason.
Вспомогательный насос работает только как подпиточный насос (чего нет в прототипе), поэтому у него и подача, и давление существенно меньше, чем в прототипе, и, как следствие, снижение энергозатрат.The auxiliary pump only works as a make-up pump (which is not in the prototype), therefore it has both a supply and pressure that are significantly less than in the prototype, and, as a result, a reduction in energy consumption.
Поскольку испытываемые емкости не соединены гидравлически с основным насосом, то стенд позволяет испытывать емкости не на масле, а на воде, что приводит к существенному снижению затрат на испытания, т.к. стоимость масла не сравнима со стоимостью воды при испытаниях емкостей объемом 50-100 м3 и более. Кроме того, исключается нарушение экологии при испытаниях на воде.Since the test containers are not hydraulically connected to the main pump, the test bench allows testing the tanks not in oil but in water, which leads to a significant reduction in test costs, because the cost of oil is not comparable with the cost of water when testing containers with a volume of 50-100 m 3 or more. In addition, the violation of the environment when tested in water.
Применение дополнительного насоса для предварительного заполнения водой испытываемых емкостей и гидравлическая связь его с ними позволяет в несколько раз снизить время заполнения емкостей перед испытаниями. Для этих целей целесообразно использовать центробежный насос большой подачи [4, И.А.Чиняев. Лопастные насосы. - Л.: Машиностроение. 1973. с.184, с.76-88].The use of an additional pump for preliminary filling of the tested containers with water and its hydraulic connection with them allows several times to reduce the filling time of tanks before testing. For these purposes, it is advisable to use a large flow centrifugal pump [4, I.A. Chinyaev. Vane pumps. - L .: Mechanical engineering. 1973. S. 184, S. 76-88].
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена принципиальная схема стенда для гидравлических испытаний емкостей большого объема и высокого давления на циклическую долговечность.Figure 1 shows a schematic diagram of a bench for hydraulic testing of containers of large volume and high pressure for cyclic durability.
Стенд для гидравлических испытаний емкостей большого объема и высокого давления на циклическую долговечность содержит основной насос 1, кинематически связанный с маховиком 2 и электродвигателем 3, и выполнен в виде реверсивного регулируемого мотор-насоса с пропорциональным электрическим управлением, один из рабочих каналов 4 которого соединен напрямую с гидролинией 5, а другой канал 6 соединен напрямую с гидролинией 7, вспомогательный насос 8, один из рабочих каналов 9 (всасывающий) которого соединен с гидробаком 10, а второй рабочий канал 11 - с напорным предохранительным клапаном 12, выполненным с пропорциональным электрическим управлением 13, второй рабочий канал 11 соединен также с каналом 14 гидравлического устройства 15, два других канала 16, 17 которого соединены с гидролиниями соответственно 5, 7, к которым подключены датчики 18, 19 давления, контроллер 20 и задатчик 21 закона изменения давления, электрический выход которого соединен с входом 22 контроллера 20. Электрический вход узла управления основного насоса 1 соединен с выходом 23 контроллера 20, а выходы датчиков 18, 19 давления соединены с входами соответственно 24, 25, контроллера 20.The stand for hydraulic testing of large-volume and high-pressure containers for cyclic durability contains a main pump 1, kinematically connected with a flywheel 2 and an electric motor 3, and is made in the form of a reversible adjustable motor pump with proportional electric control, one of the working channels 4 of which is connected directly to a hydraulic line 5, and the other channel 6 is connected directly to the hydraulic line 7, an auxiliary pump 8, one of the working channels 9 (suction) of which is connected to the hydraulic tank 10, and the second working channel 11 - with a pressure relief valve 12, made with proportional electrical control 13, the second working channel 11 is also connected to the channel 14 of the hydraulic device 15, two other channels 16, 17 of which are connected to the hydraulic lines 5, 7, to which pressure sensors 18, 19 are connected , the controller 20 and the master 21 of the law of pressure change, the electrical output of which is connected to the input 22 of the controller 20. The electrical input of the control unit of the main pump 1 is connected to the output 23 of the controller 20, and the outputs of the pressure sensors 18, 19 ineny respectively to inputs 24, 25, the controller 20.
Стенд дополнительно содержит поршневой гидроцилиндр 27 двухстороннего действия с двумя одинаковыми штоками 28, 29, два одинаковых плунжерных гидроцилиндра 30, 31 и дополнительный насос 32 со своим электродвигателем 33 и предохранительным напорным клапаном 34, причем входной канал 35 дополнительного насоса 32 соединен с емкостью 36 с водой, а выходной канал 37 соединен через запорные вентили 38, 39 с полостями 44, 45 обоих плунжерных гидроцилиндров 30, 31 и с двумя одновременно испытываемыми емкостями 40, 41, к которым подключены датчики 42, 43 давления, выходы которых соединены с соответствующими входами контроллера 20. При этом обе гидролинии 5, 7 стенда, соединенные с рабочими каланами 4, 6 основного насоса 1, подключены к манометрам 46, 47 и к обеим полостям 48, 49 поршневого гидроцилиндра 27 двухстороннего действия с одинаковыми штоками 28, 29. В то же время этот гидроцилиндр 27 расположен между двумя одинаковыми плунжерными гидроцилиндрами 30, 31, плунжеры 50, 51 которых соединены напрямую с обоими одинаковыми штоками 28, 29 поршневого гидроцилиндра 27 двухстороннего действия. Емкости 40, 41 идентичны друг другу. Для проведения испытаний емкостей 40, 41 они подключаются с помощью двух других запорных вентилей 52, 53 к полостям 44, 45 плунжерных гидроцилиндров 30, 31. Сбросные запорные вентили 54, 55 соединяют испытываемые емкости 40, 41 с емкостью 36 с водой.The stand further comprises a double-acting piston cylinder 27 with two identical rods 28, 29, two identical plunger hydraulic cylinders 30, 31 and an additional pump 32 with its electric motor 33 and pressure relief valve 34, and the input channel 35 of the additional pump 32 is connected to a tank 36 with water and the output channel 37 is connected through shut-off valves 38, 39 with cavities 44, 45 of both plunger hydraulic cylinders 30, 31 and with two simultaneously tested containers 40, 41, to which pressure sensors 42, 43 are connected, and the outputs to which are connected to the corresponding inputs of the controller 20. In this case, both hydraulic lines 5, 7 of the stand connected to the working channels 4, 6 of the main pump 1 are connected to pressure gauges 46, 47 and to both cavities 48, 49 of the double-acting piston cylinder 27 with the same rods 28 , 29. At the same time, this hydraulic cylinder 27 is located between two identical plunger hydraulic cylinders 30, 31, the plungers 50, 51 of which are connected directly to both identical rods 28, 29 of the double-acting piston hydraulic cylinder 27. Capacities 40, 41 are identical to each other. To test containers 40, 41, they are connected using two other shut-off valves 52, 53 to the cavities 44, 45 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31. Relief shut-off valves 54, 55 connect the test containers 40, 41 to the tank 36 with water.
Вспомогательный насос 8 выполняет функцию только подпиточного насоса, то есть он компенсирует объемные потери (утечки рабочей жидкости) основного насоса 1, которые отводятся из корпуса основного насоса 1 по дренажному трубопроводу 56 в гидробак 10. Гидравлическое устройство 15 выполнено в виде двух обратных клапанов 57, 58, полости которых, расположенные со стороны седел, соединены между собой со вторым каналом 11, являющемся в данном случае напорным вспомогательного насоса 8.The auxiliary pump 8 performs the function of only a make-up pump, that is, it compensates for the volumetric losses (leakage of the working fluid) of the main pump 1, which are discharged from the main pump body 1 through the drain pipe 56 to the hydraulic tank 10. The hydraulic device 15 is made in the form of two check valves 57, 58, the cavities of which are located on the saddle side, are interconnected with the second channel 11, which in this case is the pressure head of the auxiliary pump 8.
Для ограничения величины максимального давления в гидролиниях 5, 7 стенд снабжен предохранительным напорным клапаном 59, напорный канал которого посредством обратных клапанов 60, 61 соединен с гидролиниями 5, 7 соответственно, а сливной канал - с гидробаком 10.To limit the maximum pressure in the hydraulic lines 5, 7, the stand is equipped with a safety pressure valve 59, the pressure channel of which is connected through the check valves 60, 61 to the hydraulic lines 5, 7, and the drain channel to the hydraulic tank 10.
Напорный предохранительный клапан 12 вспомогательного насоса 8 выполнен с пропорциональным электрическим управлением, электрический вход 13 узла управления которого соединен с выходом 62 контроллера 20. А сам вспомогательный насос 8 выполнен нерегулируемым и нереверсивным.The pressure relief valve 12 of the auxiliary pump 8 is made with proportional electrical control, the electrical input 13 of the control unit of which is connected to the output 62 of the controller 20. And the auxiliary pump 8 is made unregulated and non-reversible.
Выходы датчиков 42, 43 давления соединены с входами соответственно 63, 64 контроллера 20.The outputs of the pressure sensors 42, 43 are connected to the inputs respectively 63, 64 of the controller 20.
Для выпуска воздуха из подлежащих испытанию емкостей 40, 41 стенд снабжен воздухоспускными устройствами 65, 66, установленными в непосредственной близости к местам подключения емкостей 40, 41.To release air from the containers 40, 41 to be tested, the stand is equipped with air venting devices 65, 66 installed in close proximity to the connection points of the tanks 40, 41.
Предлагаемый стенд для гидравлических испытаний емкостей большого объема и высокого давления на циклическую долговечность работает следующим образом.The proposed stand for hydraulic testing of containers of large volume and high pressure for cyclic durability works as follows.
Предварительно в ручном режиме управления основным насосом 1 заполняют рабочей жидкостью (маслом) замкнутый контур гидропривода, то есть гидролинии 5, 7 и полости 48, 49 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия. При этом включают в работу и вспомогательный насос 8, который через обратные клапаны 57, 58 гидравлического устройства 15 заполняет рабочей жидкостью замкнутый контур гидропривода, из которого одновременно выпускается воздух (воздухоспускные устройства условно не показаны).Previously, in the manual control mode of the main pump 1, the closed hydraulic circuit, that is, the hydraulic lines 5, 7 and the cavity 48, 49 of the double-acting hydraulic cylinder 27, is filled with a working fluid (oil). At the same time, the auxiliary pump 8 is also included in the operation, which, through the check valves 57, 58 of the hydraulic device 15, fills the closed hydraulic drive circuit with working fluid, from which air is simultaneously released (air vent devices are not shown conventionally).
Вспомогательный насос 8 выполняет функцию только подпиточного насоса, то есть он компенсирует объемные потери (утечки рабочей жидкости) в замкнутом контуре гидропривода при его работе. Общеизвестно, что в гидроцилиндре 27 двухстороннего действия объемных потерь нет, а есть эти потери только в основном насосе 1, которые отводятся из корпуса основного насоса 1 по дренажному трубопроводу 56 в гидробак 10. Поэтому, если циркуляция рабочей жидкости происходит против часовой стрелки в замкнутом контуре гидропривода, то основной насос 1 всасывает рабочую жидкость из правой полости 48 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия по гидролинии 5 через канал 4 и нагнетает ее из канала 6 по гидролинии 7 в левую полость 49 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия. Объемные потери основного насоса 1 отводятся от него по трубопроводу 56 в гидробак 30. Вспомогательный насос 8 в этом случае всасывает рабочую жидкость из гидробака 10 и нагнетает ее из канала 11 через обратный клапан 57 гидравлического устройства 15 в гидролинию 5, где давление рабочей жидкости становится меньше, чем в гидролинии 7 и в левой полости 49 гидроцилиндра 27. Обратный клапан 60 в этом случае закрывается. Штоки 28, 29 и поршень гидроцилиндра 27 перемещаются вправо до упора. Затем реверсируют циркуляцию рабочей жидкости на противоположное направление (по часовой стрелке). Тогда основной насос 1 всасывает рабочую жидкость из левой полости 49 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия по гидролинии 7 через канал 6 и нагнетает ее из канала 4 по гидролинии 5 в правую полость 48 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия. Объемные потери основного насоса 1 вновь компенсирует вспомогательный насос 8, который нагнетает рабочую жидкость из канала 11 теперь через обратный клапан 58 гидравлического устройства 15 в гидролинию 7, которая теперь становится всасывающей для замкнутого контура гидропривода и в ней давление рабочей жидкости становится меньше, чем в гидролинии 5 и в правой полости 48 гидроцилиндра 27. Штоки 28, 29 гидроцилиндра 27 перемещаются теперь влево до упора.The auxiliary pump 8 performs the function of only a make-up pump, that is, it compensates for volumetric losses (leakage of the working fluid) in the closed circuit of the hydraulic drive during its operation. It is well known that there are no volumetric losses in double-acting hydraulic cylinder 27, but there are only losses in the main pump 1, which are discharged from the main pump body 1 through the drain pipe 56 to the hydraulic tank 10. Therefore, if the working fluid circulates counterclockwise in a closed loop of the hydraulic actuator, the main pump 1 sucks the working fluid from the right cavity 48 of the hydraulic cylinder 27 of the double-acting hydraulic line 5 through the channel 4 and pumps it from the channel 6 along the hydraulic line 7 into the left cavity 49 of the hydraulic cylinder 27 of the two Orono action. Volumetric losses of the main pump 1 are discharged from it through the pipe 56 to the hydraulic tank 30. In this case, the auxiliary pump 8 draws in the working fluid from the hydraulic tank 10 and pumps it from the channel 11 through the check valve 57 of the hydraulic device 15 into the hydraulic line 5, where the pressure of the working fluid becomes less than in the hydraulic line 7 and in the left cavity 49 of the hydraulic cylinder 27. In this case, the check valve 60 closes. The rods 28, 29 and the piston of the hydraulic cylinder 27 are moved to the right until they stop. Then reverse the circulation of the working fluid in the opposite direction (clockwise). Then the main pump 1 draws in the working fluid from the left cavity 49 of the double-acting hydraulic cylinder 27 via the hydraulic line 7 through the channel 6 and pumps it from the channel 4 via the hydraulic line 5 into the right cavity 48 of the double-acting hydraulic cylinder 27. The volumetric losses of the main pump 1 are again compensated by the auxiliary pump 8, which now pumps the working fluid from the channel 11 through the check valve 58 of the hydraulic device 15 into the hydraulic line 7, which now becomes suction for the closed circuit of the hydraulic actuator and the pressure of the working fluid in it becomes less than in the hydraulic line 5 and in the right cavity 48 of the hydraulic cylinder 27. The rods 28, 29 of the hydraulic cylinder 27 are now moved to the left to the stop.
Реверсируя, таким образом, несколько раз циркуляцию рабочей жидкости между основным насосом 1 и гидроцилиндром 27 двухстороннего действия и одновременно выпуская воздух, готовят замкнутый контур гидропривода к началу испытаний емкостей 40, 41.Thus, by reversing several times the circulation of the working fluid between the main pump 1 and the double-acting hydraulic cylinder 27 and at the same time releasing air, a closed hydraulic drive circuit is prepared for the start of testing of tanks 40, 41.
После этого испытываемые емкости 40, 41 подключают с помощью двух запорных вентилей 52, 53 к полостям 44, 45 плунжерных гидроцилиндров 30, 31. Закрывают запорные сбросные вентили 54, 55 и открывают запорные вентили 38, 39 и 52, 53. После чего включают в работу дополнительный насос 32, с помощью которого перед проведением испытаний заполняют водой обе подлежащие испытанию емкости 40, 43. Вода всасывается дополнительным насосом 32 по входному каналу 35 из емкости 36 и нагнетается через выходной канал 37 в испытываемые емкости 40, 41, проходя через открытые запорные вентили 38, 39 и 52, 53. Одновременно с емкостями 40, 41 заполняются водой полости 44, 45 двух плунжерных гидроцилиндров 30, 31, т.к. они соединены с испытываемыми емкостями 40, 41 через запорные вентили 52, 53. Испытания емкостей 40, 41 выполняются на воде, а не на масле. Как только датчики 42, 43 давления покажут давление 0,1·Рраб в обеих испытываемых емкостях 40, 41, включают в работу основной насос 1 и вспомогательный насос 8.After that, the test containers 40, 41 are connected using two shut-off valves 52, 53 to the cavities 44, 45 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31. Close the shut-off relief valves 54, 55 and open the shut-off valves 38, 39 and 52, 53. Then they turn on operation, an additional pump 32, with which before testing two water tanks 40, 43 to be tested are filled with water. Water is sucked by an additional pump 32 through the input channel 35 from the tank 36 and is pumped through the output channel 37 into the tested tanks 40, 41, passing through open shut-off valves veins til 38, 39 and 52, 53. Simultaneously with the tanks 40, 41 are filled with water cavities 44, 45 of two plunger hydraulic cylinders 30, 31, because they are connected to test containers 40, 41 through shut-off valves 52, 53. Testing of containers 40, 41 is carried out in water, not in oil. As soon as the pressure sensors 42, 43 show a pressure of 0.1 · P slave in both test tanks 40, 41, the main pump 1 and the auxiliary pump 8 are turned on.
Основной насос 1, работая по-прежнему в ручном режиме управления, заставляет перемещаться штоки 28, 29 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия по очереди то влево, то вправо. А вместе с ними перемещаются в ту же сторону и плунжеры 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31. Перед началом перемещения вправо плунжеров 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31 закрывают запорный вентиль 38. Поэтому в полости 44 правого плунжерного гидроцилиндра 30 и в емкости 40 давление воды увеличивается, а в полости 45 левого плунжерного гидроцилиндра 31 и в емкости 41 уменьшается и может стать меньше 0,1·Рраб. Чтобы это не произошло, дополнительный насос 32, продолжая нагнетать воду только в емкость 41 и в полость 45 левого плунжерного гидроцилиндра 31, поддерживает это давление (0,1·Рраб). Это давление контролируется датчиком 43 давления. Когда штоки 28, 29 гидроцилиндра 27 и плунжеры 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31 перемещаются вправо, в емкости 40 и в полости 44 плунжерного гидроцилиндра 30 увеличивается давление воды, которое контролируется датчиком 42 давления. Как только давление там достигнет величины 1,3·Рраб, реверсируется поток рабочей жидкости в основном насосе 1, а следовательно, и в замкнутом контуре гидропривода (по часовой стрелке). Одновременно перед реверсированием выключается электродвигатель 33 дополнительного насоса 32 и закрывается запорный вентиль 39. Штоки 28, 29 гидроцилиндра 27 и плунжеры 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31 перемещаются теперь влево и в емкости 41 и полости 45 плунжерного гидроцилиндра 31 увеличивается давление воды, которое контролируется датчиком 43 давления. А в это же время в емкости 40 и полости 44 плунжерного гидроцилиндра 30 давление воды уменьшается до 0,1·Рраб и может достигнуть значения существенно меньше 0,1·Рраб. Если это наблюдается, то при достижении давления 1,3·Рраб в емкости 41 и полости 45 плунжерного гидроцилиндра 31 открывают запорный вентиль 38 и включают в работу дополнительный насос 32. Тем самым добиваются поддержания в емкости 40 давления воды на уровне 0,1·Рраб. Такое изменение давления с величины 0,1·Рраб до 1,3·Рраб в каждой испытываемой емкости 40, 43 выполняется поочередно несколько раз, добиваясь устойчивых этих значений давлений. Одновременно выпускают воздух из этих емкостей 40, 41 с помощью спускных устройств 65, 66.The main pump 1, while still operating in the manual control mode, forces the rods 28, 29 of the double-acting hydraulic cylinder 27 to move left and right in turn. And with them, the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 move in the same direction. Before starting to move the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 to the right, the shut-off valve 38 is closed. Therefore, in the cavity 44 of the right plunger hydraulic cylinder 30 and in the tank 40 water pressure increases, and in the cavity 45 of the left plunger hydraulic cylinder 31 and in the tank 41 decreases and may become less than 0.1 · P slave . To prevent this, the additional pump 32, continuing to pump water only into the tank 41 and into the cavity 45 of the left plunger hydraulic cylinder 31, maintains this pressure (0.1 · P slave ). This pressure is monitored by a pressure sensor 43. When the rods 28, 29 of the hydraulic cylinder 27 and the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 move to the right, the water pressure increases in the tank 40 and in the cavity 44 of the plunger hydraulic cylinder 30, which is monitored by the pressure sensor 42. As soon as the pressure there reaches a value of 1.3 · P slave , the flow of the working fluid in the main pump 1 is reversed, and therefore, in a closed hydraulic circuit (clockwise). At the same time, before reversing, the electric motor 33 of the auxiliary pump 32 is turned off and the shut-off valve 39 is closed. The rods 28, 29 of the hydraulic cylinder 27 and the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 are now moving to the left and the water pressure increases in the tank 41 and the cavity 45 of the plunger hydraulic cylinder 31, which is controlled pressure sensor 43. At the same time, in the tank 40 and the cavity 44 of the plunger hydraulic cylinder 30, the water pressure decreases to 0.1 · P slave and can reach a value substantially less than 0.1 · P slave . If this is observed, then when the pressure of 1.3 · P is reached, the slave in the tank 41 and the cavity 45 of the plunger hydraulic cylinder 31 open the shutoff valve 38 and turn on the auxiliary pump 32. Thereby, water pressure in the tank 40 is maintained at 0.1 · P slave . Such a change in pressure from a value of 0.1 · P slave to 1.3 · P slave in each test container 40, 43 is performed alternately several times, achieving stable pressure values. At the same time, air is emitted from these containers 40, 41 using drainage devices 65, 66.
Во время заполнения водой емкостей 40, 41 при достижении давления воды в этих емкостях 40, 41 величины 1,3·Рраб контролируют давление рабочей жидкости в замкнутом контуре гидропривода. Давление рабочей жидкости в гидролинии 5 контролирует манометр 46, а в гидролинии 7 - манометр 47. На это давление настраивают напорный предохранительный клапан 59 (настраивается на немного большую величину).During filling of tanks 40, 41 with water, when the water pressure in these tanks 40, 41 is reached, 1.3 · P slaves control the pressure of the working fluid in a closed hydraulic circuit. The pressure of the working fluid in the hydraulic line 5 is controlled by a pressure gauge 46, and in the hydraulic line 7 by a pressure gauge 47. The pressure relief valve 59 is adjusted for this pressure (it is adjusted to a slightly larger value).
На этом предварительная подготовка стенда к работе завершена, и стенд включают на автоматический режим испытаний на циклическую долговечность емкостей 40, 41.On this, the preliminary preparation of the stand for work is completed, and the stand is switched on for the automatic test mode for cyclic durability of tanks 40, 41.
Включают в работу основной насос 1 и вспомогательный насос 8. Рассмотрим работу стенда с исходного положения, как показано на фиг.1, то есть плунжеры 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31 и штоки 28, 29 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия перемещены влево. В этом случае в испытываемой емкости 41 и полости 45 плунжерного гидроцилиндра 31 будет давление воды 1,3·Рраб, а в испытываемой емкости 40 и полости 44 плунжерного гидроцилиндра 30 будет давление воды 0,1·Рраб. Рабочее давление воды при таких испытаниях, как правило, Рраб=20 МПа. Поэтому величина давления в испытываемых емкостях 41, 40 будет 26 МПа и 2 МПа соответственно. А в это время давление рабочей жидкости в полостях 48, 49 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия с двумя одинаковыми штоками 28, 29 будет существенно меньше, чем в испытываемых емкостях 40, 41 (в несколько раз). Так в правой полости 48 давление будет больше, чем в левой полости 49 этого гидроцилиндра 27, поскольку из левой полости 49 основной насос 1 всасывал рабочую жидкость по гидролинии 7 через канал 6 (который в этом случае всасывающий), а в правую полость 48 нагнетал через канал 4 (который в этом случае напорный) по гидролинии 5. Давление на всасывающей стороне основного насоса 1 поддерживается вспомогательным насосом 8 с помощью своего напорного предохранительного клапана 12. Величина этого давления достаточна 0,1 МПа (чтобы не было разрыва потока рабочей жидкости при всасывании основным насосом 1). Давление в полости 48 гидроцилиндра 27 в это время поддерживает предохранительный напорный клапан 59, который отрегулирован на необходимое для испытаний давление.The main pump 1 and the auxiliary pump 8 are included in the operation. Consider the stand operation from the initial position, as shown in Fig. 1, that is, the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 and the rods 28, 29 of the double-acting hydraulic cylinder 27 are moved to the left. In this case, in the test tank 41 and the cavity 45 of the plunger hydraulic cylinder 31 there will be a water pressure of 1.3 · P slave , and in the test tank 40 and the cavity 44 of the plunger hydraulic cylinder 30 there will be a water pressure of 0.1 · P slave . The working pressure of water in such tests, as a rule, is P slave = 20 MPa. Therefore, the pressure in the tested tanks 41, 40 will be 26 MPa and 2 MPa, respectively. At this time, the pressure of the working fluid in the cavities 48, 49 of the double-acting hydraulic cylinder 27 with two identical rods 28, 29 will be significantly less than in the tested containers 40, 41 (several times). So in the right cavity 48, the pressure will be greater than in the left cavity 49 of this hydraulic cylinder 27, since the main pump 1 sucked the working fluid from the left cavity 49 through the hydraulic line 7 through channel 6 (which in this case is suction), and pumped it through the right cavity 48 channel 4 (which in this case is pressure head) via the hydraulic line 5. The pressure on the suction side of the main pump 1 is maintained by the auxiliary pump 8 using its pressure relief valve 12. The value of this pressure is sufficient to 0.1 MPa (so as not to interrupt the flow th liquid when suctioned by the main pump 1). The pressure in the cavity 48 of the hydraulic cylinder 27 at this time supports the pressure relief valve 59, which is adjusted to the pressure required for testing.
Величина этого давления зависит от соответствующего подбора площади поршня гидроцилиндра 27 двухстороннего действия и площади плунжеров 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31 (например, для обеспечения давления воды в емкостях 40, 41 26 МПа, давление основного насоса 1 достаточно 10 МПа, на это давление должен быть настроен предохранительный напорный клапан 57).The magnitude of this pressure depends on the appropriate selection of the piston area of the double-acting hydraulic cylinder 27 and the area of the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 (for example, to ensure water pressure in the tanks 40, 41 26 MPa, the pressure of the main pump 1 is enough 10 MPa, this pressure The pressure relief valve must be set 57).
Итак, при достижении давленая воды в испытываемой емкости 41 и полости 45 плунжерного гидроцилиндра 31 величины 1,3·Рраб с выхода датчика 43 давления поступает сигнал на вход 64 контроллера 20, а с выхода 23 этого контроллера сигнал поступает на электрический вход узла управления основного насоса 1, который согласно поступившему сигналу изменяет направление циркуляции рабочей жидкости (против часовой стрелки) в замкнутом контуре гидропривода. А именно, основной насос 1 всасывает по каналу 4 (который в этом случае будет всасывающим), по гидролинии 5 из правой полости 48 поршневого гидроцилиндра 27 двухстороннего действия рабочую жидкость и подает ее по каналу 6 (который в этом случае будет напорным), по гидролинии 7 в левую полость 49 гидроцилиндра 27 с максимальной подачей. Штоки 28, 29 и поршень гидроцилиндра 27 перемещаются вправо и вместе с ними перемещаются вправо плунжеры 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31, причем в полости 44 плунжерного гидроцилиндра 30 давление воды возрастает с величины 0,1·Рраб до 1,3·Рраб, а в полости 45 плунжерного гидроцилиндра 31 давление, наоборот, снижается с величины 1,3·Рраб до 0,1·Рраб. При этом давление рабочей жидкости в полостях 48, 49 поршневого гидроцилиндра 27 изменяется, то есть в полости 48 уменьшается, а в полости 49 увеличивается. Поэтому основной насос 1 переходит в режим гидромотора и аккумулирует избыточную энергию непосредственно на своем валу и на валу его приводящего электродвигателя 3 с маховиком 2 (как и в прототипе).So, when the squeezed water in the test tank 41 and cavity 45 of the plunger hydraulic cylinder 31 is reached, the value is 1.3 · P slave from the output of the pressure sensor 43 the signal is input to the input 64 of the controller 20, and from the output 23 of this controller the signal goes to the electrical input of the main control unit pump 1, which according to the received signal changes the direction of circulation of the working fluid (counterclockwise) in a closed hydraulic circuit. Namely, the main pump 1 is sucked in through the channel 4 (which in this case will be suction), through the hydraulic line 5 from the right cavity 48 of the double-acting piston hydraulic cylinder 27, and supplies the working fluid through the channel 6 (which in this case will be pressure head), via the hydraulic line 7 into the left cavity 49 of the hydraulic cylinder 27 with a maximum feed. The rods 28, 29 and the piston cylinder 27 moves to the right and move with them right plungers 50, the plunger 51 of hydraulic cylinders 30, 31, the cavity 44 in the plunger cylinder 30 increases with the water pressure of 0.1 · P slave to 1.3 · P slave , and in the cavity 45 of the plunger hydraulic cylinder 31, the pressure, on the contrary, decreases from 1.3 · P slave to 0.1 · P slave . The pressure of the working fluid in the cavities 48, 49 of the piston cylinder 27 changes, that is, decreases in the cavity 48, and increases in the cavity 49. Therefore, the main pump 1 enters the hydraulic motor mode and accumulates excess energy directly on its shaft and on the shaft of its driving electric motor 3 with flywheel 2 (as in the prototype).
Кроме того, в предлагаемом техническом решении потенциальная энергия воды, накопленная ранее в испытываемой емкости 41, используется напрямую для повышения давления воды в испытываемой емкости 40 (чего нет в прототипе).In addition, in the proposed technical solution, the potential energy of water accumulated previously in the test tank 41 is used directly to increase the water pressure in the test tank 40 (which is not in the prototype).
Это происходит следующим образом. Поскольку штоки 28, 29 поршневого гидроцилиндра 27 соединены с плунжерами 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31, то давление воды передается через них из испытываемой емкости 41 через полость 45 плунжерного гидроцилиндра 31 в полость 44 плунжерного гидроцилиндра 30 и далее в испытываемую емкость 40 напрямую, и в итоге дополнительно снижается энергия, потребляемая при работе стенда.This happens as follows. Since the rods 28, 29 of the piston cylinder 27 are connected to the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31, the water pressure is transmitted through them from the test tank 41 through the cavity 45 of the plunger hydraulic cylinder 31 to the cavity 44 of the plunger hydraulic cylinder 30 and further to the test tank 40 directly, and as a result, the energy consumed by the stand is further reduced.
При работе основного насоса 1 на описанном выше режиме вспомогательный насос 8 работает только как подпиточный насос (чего нет в прототипе), потребляет минимальную энергию. Так на схеме, приведенной на фиг.1, датчики 18, 19 давления рабочей жидкости передают сигнал на вход 24, 25 контроллера 20, который сравнивает его с необходимым давлением 0,1 МПа и выдает с выхода 62 контроллера 20 па вход электрического управления 13 напорного предохранительного клапана 12 сигнал для поддержания давления 0,1 МПа рабочей жидкости этим клапаном 12. Когда основной насос 1 нагнетает рабочую жидкость по гидролинии 7 в левую полость 49 гидроцилиндра 27 двухстороннего действия с двумя одинаковыми штоками 28, 29, то в этой полости 49 давление повышается с 0,1 МПа до необходимого давления для испытаний (например 10 МПа). А в это же время в правой полости 48 гидроцилиндра 27 и гидролинии 5 давление снижается (например с 10 МПа) до 0,1 МПа. Во время этого снижения давления у вспомогательного насоса 8 нет необходимости подпитывать замкнутый контур гидропривода. Поэтому датчик 18 давления, контролирующий давление рабочей жидкости в гидролинии 5, передает сигнал о давлении выше 0,1 МПа на вход 24 контроллера 20, который с выхода 62 передает сигнал на вход электрического управления 13 напорного предохранительного клапана 12, на полное открытие этого клапана. Поэтому вспомогательный насос 8 свою подачу сливает через открытый клапан 12 с минимальным давлением, близким к нулю, в гидробак 10, потребляя минимальную энергию. В конце завершения первого этапа испытаний, когда в полости 48 поршневого гидроцилиндра 27 может давление рабочей жидкости понизиться ниже 0,1 МПа (за счет объемных потерь основного насоса 1), то датчик давления 18 зафиксирует в гидролинии 5 и полости 48 гидроцилиндра 27 давление меньше 0,1 МПа, и с выхода 62 контроллера 20 передается сигнал на вход электроуправления 13 напорного предохранительного клапана 12, на закрытие этого клапана 12 и поддержания им давления рабочей жидкости 0,1 МПа. В этом случае вспомогательный насос 8 будет теперь подпитывать замкнутый контур гидропривода через обратный клапан 57 гидравлического устройства 15 по каналу 16, заполняя гидролинию 5 (в данном случае она всасывающая) и потребляя опять минимальную энергию. Причем подача вспомогательного насоса 8, так же, как и его давление, небольшая (в отличии от прототипа), идущая только на компенсацию объемных потерь основного насоса 1. Благодаря этому энергия, потребляемая при работе стенда, дополнительно снижается. В прототипе же вспомогательный насос 8 должен поддерживать давление в таком случае в 20 раз большее, т.е. 2 МПа, а следовательно, и энергии будет потреблять во столько же раз больше.When the main pump 1 is operating in the mode described above, the auxiliary pump 8 works only as a make-up pump (which is not in the prototype), consumes minimal energy. So in the diagram shown in figure 1, the sensors 18, 19 of the working fluid pressure transmit a signal to the input 24, 25 of the controller 20, which compares it with the required pressure of 0.1 MPa and gives the pressure control input 13 of the output of the controller 20 pa the safety valve 12 a signal to maintain the pressure of 0.1 MPa of the working fluid by this valve 12. When the main pump 1 pumps the working fluid along the hydraulic line 7 into the left cavity 49 of the double-acting hydraulic cylinder 27 with two identical rods 28, 29, then the pressure in this cavity 49 increases Xia with 0.1 MPa pressure to the desired test (e.g. 10 MPa). And at the same time, in the right cavity 48 of the hydraulic cylinder 27 and hydraulic line 5, the pressure decreases (for example, from 10 MPa) to 0.1 MPa. During this pressure reduction, the auxiliary pump 8 does not need to energize the closed circuit of the hydraulic drive. Therefore, the pressure sensor 18, which controls the pressure of the working fluid in the hydraulic line 5, transmits a pressure signal above 0.1 MPa to the input 24 of the controller 20, which from the output 62 transmits a signal to the input of the electrical control 13 of the pressure relief valve 12, to fully open this valve. Therefore, the auxiliary pump 8 drains its supply through an open valve 12 with a minimum pressure close to zero, in the hydraulic tank 10, consuming minimal energy. At the end of the first stage of testing, when the pressure of the working fluid in the cavity 48 of the piston cylinder 27 can drop below 0.1 MPa (due to the volumetric losses of the main pump 1), the pressure sensor 18 will record a pressure of less than 0 in the hydraulic line 5 and the cavity 48 of the hydraulic cylinder 27 , 1 MPa, and from the output 62 of the controller 20, a signal is transmitted to the electric control input 13 of the pressure relief valve 12, to close this valve 12 and maintain a working fluid pressure of 0.1 MPa. In this case, the auxiliary pump 8 will now feed the closed circuit of the hydraulic actuator through the check valve 57 of the hydraulic device 15 through the channel 16, filling the hydraulic line 5 (in this case, it is suction) and consuming minimal energy again. Moreover, the supply of the auxiliary pump 8, as well as its pressure, is small (unlike the prototype), which goes only to compensate for the volumetric losses of the main pump 1. Due to this, the energy consumed during operation of the stand is further reduced. In the prototype, the auxiliary pump 8 must maintain the pressure in this case 20 times greater, i.e. 2 MPa, and therefore, will consume energy as many times as much.
Изменение давления воды в испытываемых емкостях 40, 41 происходит поэтапно в противофазе, то есть если в предыдущем этапе давление воды в испытываемой емкости 40 увеличивалось, а в емкости 41 уменьшалось, то в следующем этапе наоборот: в емкости 40 давление уменьшается, а в емкости 41 увеличивается. Стенд работает так же, как и в предыдущем случае, то есть при достижении давления воды в испытываемой емкости 40 и полости 44 плунжерного гидроцилиндра 30 величины 1,3·Рраб с выхода теперь датчика 42 давления поступает сигнал на вход 63 контроллера 20, а с выхода 23 этого контроллера поступает сигнал на электрический вход узда управления основного насоса 1, который согласно поступившего сигнала изменяет направление циркуляции рабочей жидкости по часовой стрелке в замкнутом контуре гидропривода. А именно, основной насос всасывает по каналу 6 (который в этом случае будет всасывающим), по гидролинии 7 из левой полости 49 поршневого гидроцилиндра 27 рабочую жидкость и нагнетает ее по каналу 4 (который в этом случае будет напорным), по гидролинии 5 в правую полость 48 гидроцилиндра 27 с максимальной подачей. Штоки 28, 29 и поршень гидроцилиндра 27 перемещаются при этом влево и вместе с ними перемещаются влево плунжеры 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31, причем в полости 45 плунжерного гидроцилиндра 31 давление воды возрастает с величины 0,1·Рраб до 1,3·Рраб, а в полости 44 плунжерного гидроцилиндра 30 давление воды, наоборот, снижается с величины 1,3·Рраб до 0,1·Рраб. При этом давление рабочей жидкости в полости 49 поршневого гидроцилиндра 27 уменьшается, а в полости 48 увеличивается. Поэтому основной насос 1 переходит в режим гидромотора (как и в предыдущем этапе). По мере приближения давления воды в испытываемой емкости 41 величины 1,3·Рраб подача основного насоса 1 уменьшается вплоть до нуля при постоянном получении управляющего сигнала с выхода 23 контроллера 20 на управление основного насоса 1. Контроль и поддержание давления рабочей жидкости в замкнутом контуре гидропривода выполняет предохранительный напорный клапан 59. Вспомогательный насос 8 подпитывает замкнутый контур гидропривода через обратный клапан 58 гидравлического устройства 15 по каналу 17, заполняя гидролинию 7 (в данном случае она всасывающая).The change in water pressure in the test containers 40, 41 occurs in stages in antiphase, that is, if in the previous step the water pressure in the test tank 40 increased, and in the tank 41 decreased, then in the next step the opposite: in the tank 40, the pressure decreases, and in the tank 41 increases. The stand works in the same way as in the previous case, that is, when the water pressure in the tested tank 40 and cavity 44 of the plunger hydraulic cylinder 30 reaches a value of 1.3 · P slave , the output now of the pressure sensor 42 receives a signal to the input 63 of the controller 20, and with output 23 of this controller receives a signal at the electrical input of the control bridle of the main pump 1, which according to the received signal changes the direction of circulation of the working fluid clockwise in a closed hydraulic circuit. Namely, the main pump sucks through the channel 6 (which in this case will be suction), through the hydraulic line 7 from the left cavity 49 of the piston cylinder 27, the working fluid and pumps it through the channel 4 (which in this case will be pressure), through the hydraulic line 5 to the right cavity 48 of the hydraulic cylinder 27 with a maximum feed. The rods 28, 29 and the piston of the hydraulic cylinder 27 are moved to the left and with them the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 move to the left, and in the cavity 45 of the plunger hydraulic cylinder 31, the water pressure increases from 0.1 · P slave to 1.3 · P slave , and in the cavity 44 of the plunger hydraulic cylinder 30, the water pressure, on the contrary, decreases from 1.3 · P slave to 0.1 · P slave . The pressure of the working fluid in the cavity 49 of the piston cylinder 27 decreases, and in the cavity 48 increases. Therefore, the main pump 1 switches to the hydraulic motor mode (as in the previous step). As the water pressure in the test tank 41 approaches 1.3 · P slave, the supply of the main pump 1 decreases to zero when the control signal is constantly received from the output 23 of the controller 20 to control the main pump 1. Monitoring and maintaining the pressure of the working fluid in a closed hydraulic circuit performs a pressure relief valve 59. The auxiliary pump 8 feeds the closed circuit of the hydraulic actuator through the check valve 58 of the hydraulic device 15 through channel 17, filling the hydraulic line 7 (in this case, it ik-).
Как и в предыдущем этапе, потенциальная энергия; воды, накопленная теперь в испытываемой емкости 40, передается напрямую в обратном направлении через плунжеры 50, 51 плунжерных гидроцилиндров 30, 31 и штоки 28, 29 поршневого гидроцилиндра 27 в испытываемую емкость 41. Причем, насколько в испытываемой емкости 40 давление воды уменьшается, настолько в другой испытываемой емкости 41 оно увеличивается, так как утечек рабочей жидкости (объемных потерь) нет в плунжерных гидроцилиндрах 30, 31.As in the previous step, potential energy; The water accumulated now in the test container 40 is transferred directly in the opposite direction through the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 and the rods 28, 29 of the piston hydraulic cylinder 27 to the test tank 41. Moreover, as far as the test tank 40 the water pressure decreases, so much of another test tank 41, it increases, since there are no leaks of the working fluid (volume loss) in the plunger hydraulic cylinders 30, 31.
Предложенные в нашем техническом решении механическая связь штоков 28, 29 поршневого гидроцилиндра 27 с плунжерами 50, 51 плунжерных гвдроцилиндров 30, 31 и гидравлическая связь основного насоса 1 с полостями 48, 49 поршневого гидроцилиндра 27, а полостей 44, 45 плунжерных гидроцилиндров 30, 31 с испытываемыми емкостями 40, 41 соответственно, позволяют уменьшить давление основного насоса 1 в несколько раз, чем в испытываемых емкостях 40, 41 (чего нет в прототипе). А работа насоса на меньшем давлении повышает его надежность и долговечность. Кроме того, известно, что у насоса, работающего при меньшем давлении, объемные потери меньше, чем при большом давлении. Следовательно, затраты энергии у основного насоса 1 в нашем техническом решении будут дополнительно снижены и по этой причине.The mechanical connection of the rods 28, 29 of the piston hydraulic cylinder 27 with the plungers 50, 51 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 and the hydraulic connection of the main pump 1 with the cavities 48, 49 of the piston hydraulic cylinder 27 and the cavities 44, 45 of the plunger hydraulic cylinders 30, 31 s tested tanks 40, 41, respectively, can reduce the pressure of the main pump 1 several times than in the tested tanks 40, 41 (which is not in the prototype). A pump at a lower pressure increases its reliability and durability. In addition, it is known that for a pump operating at a lower pressure, volumetric losses are less than at high pressure. Therefore, the energy costs of the main pump 1 in our technical solution will be further reduced for this reason.
Вспомогательный насос 8 в нашем техническом решении будет поддерживать давление в системе подпитки гидропривода в 20 раз меньше, чем в прототипе, поэтому его энергозатраты будут существенно меньше.The auxiliary pump 8 in our technical solution will maintain the pressure in the feed system of the hydraulic actuator 20 times less than in the prototype, therefore, its energy consumption will be significantly less.
Поскольку испытываемые емкости 40, 41 не соединены гидравлически с основным насосом 1, то стенд позволяет испытывать емкости не на масле, а на воде, что необходимо для испытания емкостей, не допускающих контакта с маслом, например кислородных баллонов и других емкостей. Тем самым предлагаемый стенд повышает его функциональные возможности. Кроме того, он позволяет испытывать емкости большого объема (50-100 м3 и более) без увеличения времени, необходимого для испытаний (в отличие от прототипа). Это также повышает его функциональные возможности.Since the test containers 40, 41 are not hydraulically connected to the main pump 1, the test bench allows the tanks to be tested not in oil but in water, which is necessary for testing containers that do not allow contact with oil, such as oxygen cylinders and other containers. Thus, the proposed stand increases its functionality. In addition, it allows you to test containers of large volume (50-100 m 3 or more) without increasing the time required for testing (in contrast to the prototype). It also enhances its functionality.
Стенд позволяет предотвратить нарушение экологии при испытании емкостей большого объема, так как при разрыве стенки емкости при испытании в атмосферу выливается не масло, а вода.The stand allows you to prevent environmental disruption when testing large containers, because when the wall of the tank ruptures during testing, it is not oil that spills into the atmosphere, but water.
Таким образом, как следует из выше изложенного, реализация предлагаемого технического решения обеспечивает возможность изменения давления в емкостях, подлежащих гидравлическому испытанию на циклическую долговечность, по требуемому закону, при этом расширяются функциональные возможности стенда, повышается его долговечность, производительность, снижаются затраты энергии при его работе, а также предотвращается нарушение экологии при проведении испытаний.Thus, as follows from the foregoing, the implementation of the proposed technical solution provides the ability to change the pressure in the tanks to be hydraulically tested for cyclic durability, according to the required law, while expanding the functionality of the stand, increasing its durability, productivity, reducing energy costs during its operation , and also the violation of the environment during testing is prevented.
Источники информацииInformation sources
1. Стенд для испытания пневмогидравлических аккумуляторов. Авторское свидетельство СССР №1550236, MKU F15B 19/00. Заявлено 21.06.1988. Опубликовано 15.03.1990.1. Test bench for pneumatic-hydraulic accumulators. USSR copyright certificate No. 1550236, MKU F15B 19/00. Stated 06/21/1988. Published 03/15/1990.
2. Стенд для гидравлических испытаний емкостей на циклическую долговечность. Патент Российской Федерации №2266440, MKU F15B 19/00. Заявлено 24.05.2004. Опубликовано 20.12.2005.2. A bench for hydraulic testing of containers for cyclic durability. Patent of the Russian Federation No. 2266440, MKU F15B 19/00. Declared May 24, 2004. Published on December 20, 2005.
3. Т.М.Башта. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. - М.: Машиностроение. 1974. с.606.3. T.M. Bashta. Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems. - M.: Mechanical Engineering. 1974.p.606.
4. И.А.Чиняев. Лопастные насосы. - Л.: Машиностроение. 1973. с.184.4. I.A. Chinyaev. Vane pumps. - L .: Mechanical engineering. 1973. p. 184.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133178/06A RU2416742C1 (en) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | Test bench for hydraulic tests of tanks of large volume and high pressure for cyclic durability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133178/06A RU2416742C1 (en) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | Test bench for hydraulic tests of tanks of large volume and high pressure for cyclic durability |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009133178A RU2009133178A (en) | 2011-03-10 |
RU2416742C1 true RU2416742C1 (en) | 2011-04-20 |
Family
ID=44051399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009133178/06A RU2416742C1 (en) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | Test bench for hydraulic tests of tanks of large volume and high pressure for cyclic durability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2416742C1 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480635C1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Bench for hydraulic tests of large volume and high pressure tanks for fatigue life |
CN105971978A (en) * | 2016-06-06 | 2016-09-28 | 长安大学 | Deep sea power source performance testing device and method |
RU168942U1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-02-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Test bench hydraulic system protector |
WO2017070539A1 (en) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Aoi (Advanced Oilfield Innovations, Dba A.O. International Ii, Inc.) | Prime mover system and methods utilizing balanced flow within bi-directional power units |
RU2696814C1 (en) * | 2017-07-11 | 2019-08-06 | Сергей Петрович Семенищев | Test bench for cylinders with hydraulic pressure |
RU2701478C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-09-26 | Сергей Петрович Семенищев | Method of testing article by internal pressure |
RU197722U1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | STAND FOR MEASURING THE OPERATING PARAMETERS OF AN ASYMMETRIC AUTO-OSCILLATING HYDRAULIC DRIVE |
WO2020106291A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Aoi (Advanced Oilfield Innovations, Dba A. O. International Ii, Inc.) | Prime mover system and methods utilizing balanced fluid flow |
RU2730211C2 (en) * | 2015-11-20 | 2020-08-19 | Хексагон Текнолоджи Ас | Additional capacitance-failure indicator for main container |
US10871174B2 (en) | 2015-10-23 | 2020-12-22 | Aol | Prime mover system and methods utilizing balanced flow within bi-directional power units |
RU2763977C1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-01-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Stand for hydraulic tests |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108254260A (en) * | 2018-02-07 | 2018-07-06 | 常州进出口工业及消费品安全检测中心 | A kind of high-accuracy hydraulic dynamometer |
CN112594259B (en) * | 2020-12-25 | 2024-05-31 | 无锡英特帕普威孚液压有限责任公司 | Plunger cylinder test hydraulic system |
CN115949884A (en) * | 2023-01-03 | 2023-04-11 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | Refueling system |
-
2009
- 2009-09-03 RU RU2009133178/06A patent/RU2416742C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480635C1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Bench for hydraulic tests of large volume and high pressure tanks for fatigue life |
WO2017070539A1 (en) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Aoi (Advanced Oilfield Innovations, Dba A.O. International Ii, Inc.) | Prime mover system and methods utilizing balanced flow within bi-directional power units |
US10598193B2 (en) | 2015-10-23 | 2020-03-24 | Aoi | Prime mover system and methods utilizing balanced flow within bi-directional power units |
US10871174B2 (en) | 2015-10-23 | 2020-12-22 | Aol | Prime mover system and methods utilizing balanced flow within bi-directional power units |
RU2730211C2 (en) * | 2015-11-20 | 2020-08-19 | Хексагон Текнолоджи Ас | Additional capacitance-failure indicator for main container |
US10962173B2 (en) | 2015-11-20 | 2021-03-30 | Hexagon Technology As | Failure indicator supplemental vessel for primary vessel |
CN105971978A (en) * | 2016-06-06 | 2016-09-28 | 长安大学 | Deep sea power source performance testing device and method |
CN105971978B (en) * | 2016-06-06 | 2018-04-03 | 长安大学 | The performance testing device and method in deep sea power source |
RU168942U1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-02-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Test bench hydraulic system protector |
RU2696814C1 (en) * | 2017-07-11 | 2019-08-06 | Сергей Петрович Семенищев | Test bench for cylinders with hydraulic pressure |
RU2701478C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-09-26 | Сергей Петрович Семенищев | Method of testing article by internal pressure |
WO2020106291A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Aoi (Advanced Oilfield Innovations, Dba A. O. International Ii, Inc.) | Prime mover system and methods utilizing balanced fluid flow |
RU197722U1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | STAND FOR MEASURING THE OPERATING PARAMETERS OF AN ASYMMETRIC AUTO-OSCILLATING HYDRAULIC DRIVE |
RU2763977C1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-01-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Stand for hydraulic tests |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009133178A (en) | 2011-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2416742C1 (en) | Test bench for hydraulic tests of tanks of large volume and high pressure for cyclic durability | |
EP3652436B1 (en) | Control of a high-pressure compressor | |
CN103185200B (en) | Gas conveying system and gas conveying method | |
CN204124743U (en) | The control system of belt feeder Hydranlic tensioner | |
AU2017204033B2 (en) | Apparatus for recuperating hydraulic energy with energy-efficient replenishment of the rod sides of differential cylinders and simultaneous pressure intensification | |
CN201779083U (en) | Hydraulic control system | |
CN108136707B (en) | Electrohydraulic drive unit | |
CN203769811U (en) | Self-help supercharging system with hydraulic supercharger and upright columns for hydraulic support | |
CN104100581A (en) | Pressurizing cylinder and pressure test pressurizing device | |
CN101936857B (en) | Confining pressure keeping system of rock triaxial creep testing machine | |
CA3068147C (en) | Method, system and use, of controlling working range of a pump bellows | |
CN201828418U (en) | Hydraulic test system for horizontal dual-cylinder hydraulic machine | |
CN104214142A (en) | Manifold truck and hydraulic control system thereof | |
CN101082334A (en) | General beam type secondary regulation hydraulic energy saving system of secondary regulation | |
RU2480635C1 (en) | Bench for hydraulic tests of large volume and high pressure tanks for fatigue life | |
CN211116859U (en) | Hydraulic power pressurization control system of pressure testing machine | |
CN109268325B (en) | Electro-hydraulic driving unit for exceeding load and capable of precisely ensuring position control | |
CN109501339B (en) | Hydraulic control system for pressurized oil cylinder of double-layer tire vulcanizer | |
CN205150199U (en) | Underwater robot is from oil extraction formula buoyancy adjustment device | |
RU2266440C1 (en) | Bench for hydraulic testing of vessels | |
KR100769706B1 (en) | A water pressure controll method for a rock split with no-vibration condition | |
CN104819840A (en) | Dual-pressurization cylinder test bench | |
CN105626606B (en) | Hydraulic system of concrete pumping equipment and concrete pumping equipment | |
CN210953396U (en) | Liquid supplementing device for valve test | |
KR100985741B1 (en) | The satellite thruster system pressurized with electrical motor pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120904 |