RU2752378C1 - Servohydraulic testing machine for evaluation of operating characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of atomic reactors - Google Patents
Servohydraulic testing machine for evaluation of operating characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of atomic reactors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752378C1 RU2752378C1 RU2020128371A RU2020128371A RU2752378C1 RU 2752378 C1 RU2752378 C1 RU 2752378C1 RU 2020128371 A RU2020128371 A RU 2020128371A RU 2020128371 A RU2020128371 A RU 2020128371A RU 2752378 C1 RU2752378 C1 RU 2752378C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic cylinder
- plunger
- hydraulic
- traverse
- shock absorbers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
Известен ряд машин как зарубежного, так и российского производства для проверки эксплуатационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов. Их достоинства и недостатки перечислены в описании к изобретению «Машина испытательная гидравлическая», патент №2535531, которая является ближайшим прототипом заявляемой машины и может быть принята за аналог.A number of machines, both foreign and Russian, are known to test the operational characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers for nuclear reactors. Their advantages and disadvantages are listed in the description of the invention "Hydraulic test machine", patent No. 2535531, which is the closest prototype of the claimed machine and can be taken as an analogue.
К недостаткам конструкции аналога можно отнести:The disadvantages of the analog design include:
1. Малая гидравлическая жесткость основного силового гидроцилиндра, не позволяющая проводить исследования гидроамортизаторов (ГА) к восприятию динамических нагрузок с высокой частотой нагружения.1. Low hydraulic rigidity of the main power hydraulic cylinder, which does not allow studies of hydraulic shock absorbers (GA) to perceive dynamic loads with a high loading frequency.
2. В режиме проверки силы сопротивления, создаваемой ГА на холостом ходу, смещение штока ГА из одного положения в другое с малой скоростью осуществляется с помощью малого гидроцилиндра при запертых гидрозамками полостях основного силового гидроцилиндра. Такая схема обуславливает величину хода малого цилиндра не менее хода штока исследуемого ГА и наличие в схеме двух гидрозамков.2. In the mode of checking the resistance force created by the hydraulic drive at idle, the displacement of the hydraulic stem from one position to another at a low speed is carried out with the help of a small hydraulic cylinder with the cavities of the main hydraulic cylinder locked by hydraulic locks. Such a scheme determines the magnitude of the stroke of the small cylinder not less than the stroke of the stem of the investigated GA and the presence of two hydraulic locks in the scheme.
3. Конструктивно сложная и неудобная в работе муфта включения и выключения из силовой цепи основного гидроцилиндра, гидроцилиндра малых сил и датчика силы.3. Structurally complex and inconvenient in operation, the clutch for switching on and off from the power circuit of the main hydraulic cylinder, the hydraulic cylinder of small forces and the force sensor.
Это вносит дополнительные требования к конструкции и качеству рамы, удорожающие ее изготовление.This introduces additional requirements for the design and quality of the frame, making it more expensive to manufacture.
Этих недостатков лишена заявляемая машина.The claimed machine is devoid of these shortcomings.
На прилагаемом рисунке (фиг. 1), изображена заявляемая машина, включающая в себя следующие узлы:The attached figure (Fig. 1) shows the claimed machine, which includes the following units:
- нагружающее устройство, содержащее: основание 1, неподвижную траверсу 2, жестко связанную с основанием колоннами 3, силовой гидроцилиндр 4, работающий на предельной нагрузке, с корпусом 5 и плунжером 6, имеющий рабочие гидравлические уплотненные полости «А» и «В», жестко скрепленный с основанием при помощи резьбового кольца 7, подвижную траверсу 8, сопряженную с колоннами 3 через антифрикационные втулки 9, датчик силы 10, жестко соединенный с траверсой болтами, резьбовой стержень 11, скрепленный с траверсой 8 с помощью резьбы и проходящий внутри плунжера 6, гайки 12 и 13, с помощью которых стержень 11 скрепляется и раскрепляется с плунжером 6, датчик перемещения 14 плунжера 6 относительно корпуса гидроцилиндра 5, направляющую 15, предохраняющую плунжер 6 от проворота относительно корпуса гидроцилиндра 5, датчик перемещения 16 подвижной траверсы 8, захват 17, жестко скрепленный с датчиком силы 10 шпилькой 18, шток 19, подвижно сопряженный в осевом направлении с неподвижной траверсой 2 через гидростатический подшипник 20, скрепленный с траверсой 2 гайкой 21, захват 22, скрепленный со штоком 19 резьбой, поперечину 23, скрепленную с траверсой 2 колонками 24, короткоходовой гидроцилиндр малых сил 25 с плунжером 26, закрепленным в поперечине гайкой 27, датчик малых сил 28, скрепленный со штоком 19 с помощью корпуса 29 и с плунжером 26 шпилькой 30, датчик перемещения 31 плунжера 26 относительно корпуса цилиндра 25, направляющую 32, предохраняющую плунжер 26 от проворота, упорную гайку 33 с рукояткой 34, служащую для включения и выключения из силовой цепи нагружающего устройства гидроцилиндра малых сил 25 и датчика малых сил 28, гайки 35, 36, 37, 38, 39 и 40 для выборки в силовой цепи гидроцилиндра 4 люфта между скрепляемыми деталями при работе машины в циклическом режиме с переходом через ноль, распределительную плиту 41, скрепленную с корпусом 5 гидроцилиндра 4, и исследуемый гидроамортизатор 42, закрепляемый в захватах 17 и 22;- a loading device containing: base 1,
- насосную установку 43 с предохранительным клапаном 44, обеспечивающую функционирование нагружающего устройства;- a
- сервоклапан 45, обеспечивающий подачу рабочей жидкости в полость «В» силового гидроцилиндра и установленный на распределительной плите 41 силового гидроцилиндра;-
- сервоклапан 46, обеспечивающий подачу рабочей жидкости в полости гидроцилиндра малых нагрузок 25;- servovalve 46, providing the supply of working fluid in the cavity of the hydraulic cylinder of
- систему управления 47, обеспечивающую режимы испытаний ГА и измерение результатов испытаний.-
Заявляемая машина работает следующим образом:The claimed machine works as follows:
Из магистрали высокого давления насосной установки 43 рабочая жидкость подается на вход сервоклапана 45, управляющего гидроцилидром 4, на вход сервоклапана 46, управляющего гидроцилиндром 25, в полость «А» гидроцилиндра 4 и в гидростатический подшипник 20.From the high-pressure line of the
В полости «А» гидроцилиндра 4 поддерживается постоянное давление с помощью клапана 44, полость «В», у которой площадь в два раза больше площади полости «А», управляется сервоклапаном 45 по принципу «подача-слив». При равенстве давлений в полостях создается максимальная нагрузка, направленная в одну сторону, при давлении в полости «В», близком к нулю - максимальная нагрузка, направленная в другую сторону.In the cavity "A" of the
Продольная гидравлическая жесткость гидроцилиндра 4 регулируется путем смещения плунжера 6 относительно корпуса 5 и достигает максимального значения при минимальном объеме рабочей жидкости в полости «В».The longitudinal hydraulic rigidity of the
Гидроцилиндр 25 - короткоходовой, двухсторонний, служащий для управления штоком 19 при работе машины в режиме определения сил сопротивления, создаваемых ГА на холостом ходу, а также для поверки датчика малых сил 28.Hydraulic cylinder 25 - short-stroke, double-sided, serving to control the
Гидростатический подшипник 20 служит для снятия сил трения на штоке 19 при передаче силы, прилагаемой гидроцилиндром 4 к ГА и к датчику малых сил 28.The hydrostatic bearing 20 serves to remove the frictional forces on the
Упорная гайка 33 имеет два положения: крайнее правое, при котором гидроцилиндр 25 и датчик силы 28 выключаются из силовой цепи нагружающего устройства путем фиксации штока 19 между упорными гайками 33 и 39, и крайнее левое, при котором между корпусом гидростатического подшипника 20 и гайкой 33 образуется зазор ~ 4 мм для включения гидроцилиндра 25 и датчика силы 28 в силовую цепь нагружающего устройства. Упорная гайка 33 поворачивается в одну и другую сторону с помощью рукоятки 34.The
Работа машины испытательной сервогидравлической для исследования эксплуатационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов в режиме определения силы сопротивления, создаваемой ГА на холостом ходу при малых скоростях перемещения.Operation of a servo-hydraulic test machine for investigating the operational characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of nuclear reactors in the mode of determining the resistance force created by the GA at idle at low travel speeds.
Подготовительные операции:Preparatory operations:
- гайки 38 и 39 скрепляются между собой и с захватом 22;-
- шток 19 смещается гидроцилиндром 25 влево до упора гайки 39 в торец гидростатического подшипника;- the
- гайка 33 рукояткой 34 поворачивается в крайнее левое положение, в результате между торцом гайки и торцом корпуса гидростатического подшипника образуется зазор ~ 4 мм;- the
- шток 19 смещается гидроцилиндром 25 вправо на 2 мм, образуя зазор по 2 мм между гайками 33 и 39 и корпусом гидростатического подшипника 20;- the
- захват 17 устанавливается гидроцилиндром 4, управляемым сервоклапаном 45 по перемещению, в положение, соответствующее расстоянию между крепежными элементами исследуемого ГА. При требуемом смещении захвата 17, большем, чем величина хода плунжера 6, для установки захвата 17 в нужное положение используется возможность плунжера 6 смещаться относительно стержня 11 при отпущенных гайках 12 и 13.- the
Например, при смещении в сторону увеличения рабочего пространства необходимо проделать следующие операции:For example, when shifting towards an increase in the working space, the following operations must be performed:
- плунжер 6 после смещения захвата 17 на величину хода находится в крайнем правом положении;- the
- гайка 12 свинчивается по резьбовому стержню 11 на величину хода плунжера 6;- the
- плунжер 6 смещается серваклапаном 45 влево упора в гайку 12, при этом стержень 11 остается неподвижным;- the
- гайка 13 свинчивается по резьбовому стержню 11 до упора в торец плунжера 6;- the
- плунжер 6 смещается серваклапаном 45 вправо вместе с резьбовым стержнем 11, траверсой 8 и захватом 17 до необходимой величины или до конца хода плунжера 6, после чего операции повторяются до тех пор, пока захват 17 будет установлен в нужное положение.- the
После установки необходимого пространства исследуемый ГА закрепляется в захватах 17 и 22 при среднем положении поршня ГА;After installing the required space, the investigated GA is fixed in the
- плунжер 6 устанавливается сервоклапаном 45 в среднее положение и скрепляется со стержнем 11 гайками 12 и 13.- the
РаботаWork
Гидроцилиндром 4, управляемым сервоклапаном 45 с обратной связью по датчику перемещения 14, шток ГА перемещается из одного крайнего положения в другое, при этом цилиндр 25, управляемый сервоклапаном 46 с обратной связью по датчику перемещения 31, поддерживает положение захвата 22, сохраняя зазоры между гайками 33 и 39 и корпусом гидростатического подшипника 20 в пределах 2 мм, а датчик силы 28 измерят величину силы сопротивления ГА на холостом ходу.By the
По завершении исследования цилиндр 25 смещает шток 19 до упора гайки 39 в корпус гидростатического подшипника, и гайка 33, поворотом до упора в корпус гидростатического подшипника, выключает цилиндр 25 и датчик силы 28 из силовой цепи нагружающего устройства.Upon completion of the study, the
Работа машины испытательной сервогидравлической для исследования эксплуатационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов в режиме определения восприятия ГА динамической нагрузки с высокой частотой циклического нагружения.Operation of a servo-hydraulic test machine for investigating the operational characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of nuclear reactors in the mode of determining the perception of a dynamic load by the GA with a high frequency of cyclic loading.
Подготовительные операции.Preparatory operations.
- захват 17 устанавливается цилиндром 4 в положение минимального рабочего пространства;- the
- в захватах 17 и 22 закрепляется контрольный образец, рассчитанный на предельную нагрузку машины;- in
- цилиндром 4 к образцу прикладывается растягивающая нагрузка, на 10…15% превышающая предельную;- by cylinder 4 a tensile load is applied to the sample, exceeding the maximum one by 10 ... 15%;
- подтягиваются гайки 35, 36, 37, 38, 39 и 21, выбирая люфт между сопрягаемыми деталями;-
- образец разгружается и нагружается сжимающей нагрузкой на такую же величину;- the sample is unloaded and loaded with a compressive load of the same value;
- подтягиваются гайки 40 между основанием 1 и траверсой 2, выбирая люфт между колоннами и основанием 1 и траверсой 2;- tighten the
- машина разгружается, образец снимается, и устанавливается исследуемый ГА способом, описанным в предыдущем разделе;- the machine is unloaded, the sample is removed, and the investigated HA is installed in the manner described in the previous section;
- при среднем положении штока ГА, плунжер 6 при отпущенной гайке 12 устанавливается в левое положение на расстоянии не более 5…10 мм от упора в конце хода, обеспечивающее в полости «В» максимальную продольную жесткость и, соответственно, минимальные потери на сжимаемость при высокой частоте циклического нагружения, после чего скрепляется со стержнем 11 гайками 12 и 13;- with the middle position of the GA rod, the
- гидроцилиндром 4 шток ГА смещается вправо до упора и нагружается растягивающей нагрузкой, на 10…15% превышающей предельную, подтягивается гайка 12, выбирается люфт между плунжером 6 и стержнем 11, после чего шток ГА возвращается в среднее положение.-
РаботаWork
- динамическая нагрузка с высокой частотой циклического напряжения задается гидроамортизатору цилиндром 4, при этом датчик силы 10 и датчик перемещения 14 выдают сигналы системе управления для обработки и измерения;- dynamic load with a high frequency of cyclic stress is set to the hydraulic shock absorber by
- в режимах статического нагружения заявляемая машина работает при средних положениях штока ГА и плунжера 6.- in static loading modes, the claimed machine operates at the middle positions of the GA rod and plunger 6.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
1. У аналога и других известных машин, предназначенных для проверки гидроамортизаторов атомных реакторов, шток исследуемого ГА и плунжер силового гидроцилиндра жестко связны между собой и не могут смещаться один относительно другого в процессе подготовки к исследованию.1. In the analogue and other known machines designed to test the hydraulic shock absorbers of nuclear reactors, the stem of the investigated GA and the plunger of the hydraulic power cylinder are rigidly connected to each other and cannot move relative to each other in preparation for the study.
Силовой гидроцилиндр у этих машин двухстороннего действия с двумя управляемыми полостями. При такой конструкции гидроцилиндра жесткая связь штока ГА и плунжера силового гидроцилиндра вполне оправдана.The hydraulic power cylinder for these machines is double-acting with two controlled cavities. With such a design of the hydraulic cylinder, the rigid connection of the GA rod and the plunger of the power hydraulic cylinder is fully justified.
В конструкцию нагружающего устройства заявляемой машины введен резьбовой стержень, помещенный внутри плунжера гидроцилиндра по свободной посадке и одним концом жестко, с помощью резьбы, связанный с подвижной траверсой 8, сочлененной с датчиком силы 10 и активным захватом 17.A threaded rod is introduced into the design of the loading device of the inventive machine, placed inside the hydraulic cylinder plunger along a loose fit and rigidly at one end, by means of a thread, connected with a
Плунжер скрепляется с резьбовым стержнем с помощью двух гаек по торцам плунжера и может смещаться относительно стержня при отпущенных гайках.The plunger is fastened to the threaded rod with two nuts at the ends of the plunger and can be displaced relative to the rod when the nuts are released.
У заявляемой машины силовой гидроцилиндр работает по схеме дифференциального: в полости с меньшей площадью поддерживается постоянное давление, а в управляемой полости гидравлическая жесткость регулируется путем изменения объема рабочей жидкости, т.е. при установлении минимального объема потери на сжимаемость рабочей жидкости сводятся к минимуму и появляется возможность определять восприятие ГА динамической нагрузки с высокой частотой циклического нагружения при оптимальном расходе насосной установки, т.е. машина приобретает дополнительную новую функцию.In the claimed machine, the hydraulic power cylinder operates according to the differential scheme: constant pressure is maintained in the cavity with a smaller area, and in the controlled cavity, the hydraulic stiffness is regulated by changing the volume of the working fluid, i.e. when the minimum volume is established, the loss on the compressibility of the working fluid is minimized and it becomes possible to determine the perception of the dynamic load by the GA with a high frequency of cyclic loading at the optimal flow rate of the pumping unit, i.e. the machine acquires an additional new function.
2. В режиме проверки силы сопротивления, создаваемой ГА на холостом ходу при малых скоростях перемещения, изменена схема работы машины (см. раздел «Работа машины в режиме определения силы сопротивления, создаваемой ГА на холостом ходу при малых скоростях перемещения»), что упростило конструкцию, а именно:2. In the mode of testing the resistance force created by the GA at idle at low travel speeds, the machine operation scheme has been changed (see the section "Machine operation in the mode of determining the resistance force created by the GA at idle at low travel speeds"), which simplified the design , namely:
- цилиндр малых сил стал короткоходовым и, соответственно, уменьшились датчик перемещения, направляющая от проворота и шток гидростатического подшипника;- the cylinder of low forces has become short-stroke and, accordingly, the displacement sensor, the anti-rotation guide and the hydrostatic bearing rod have decreased;
- в схеме машины отсутствуют два управляемых гидрозамка;- there are no two controlled hydraulic locks in the machine diagram;
- упростилась схема выключения из силовой цепи нагружающего устройства гидроцилиндра и датчика малых сил как конструктивно, так и по удобству в работе.- the circuit for switching off the loading device of the hydraulic cylinder and the sensor of small forces from the power circuit has been simplified, both structurally and in terms of ease of use.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128371A RU2752378C1 (en) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Servohydraulic testing machine for evaluation of operating characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of atomic reactors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128371A RU2752378C1 (en) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Servohydraulic testing machine for evaluation of operating characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of atomic reactors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752378C1 true RU2752378C1 (en) | 2021-07-26 |
Family
ID=76989501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020128371A RU2752378C1 (en) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Servohydraulic testing machine for evaluation of operating characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of atomic reactors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752378C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6073433A (en) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | Shimadzu Corp | Material testing machine |
RU2412430C2 (en) * | 2008-12-15 | 2011-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Machine for testing screw springs |
RU2535531C2 (en) * | 2011-05-31 | 2014-12-10 | Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Hydraulic testing machine |
RU2678935C1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | Servo-hydraulic universal testing machine for mechanical testing of samples of materials in tension, compression, bending and low cycle fatigue in tension-compression |
-
2020
- 2020-08-25 RU RU2020128371A patent/RU2752378C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6073433A (en) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | Shimadzu Corp | Material testing machine |
RU2412430C2 (en) * | 2008-12-15 | 2011-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Machine for testing screw springs |
RU2535531C2 (en) * | 2011-05-31 | 2014-12-10 | Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Hydraulic testing machine |
RU2678935C1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | Servo-hydraulic universal testing machine for mechanical testing of samples of materials in tension, compression, bending and low cycle fatigue in tension-compression |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109883833B (en) | Device and method for testing fatigue mechanical properties of material under tensile-bending composite load | |
US11635359B2 (en) | Instrument and method for mechanical properties in situ testing of materials under high temperature and complex mechanical loads | |
CN106483020B (en) | High-temperature high-pressure fretting fatigue testing machine | |
KR101362115B1 (en) | Hydraulic system and general-purpose test device | |
JP2009115523A (en) | Linear actuator for fatigue test | |
DE102008050465B4 (en) | Device for performing component and material tests on samples | |
CN105910820A (en) | Detecting platform capable of simulating vibrating fault of harmonic reducer | |
CN106545549B (en) | Servo valve stability experiment loading unit | |
RU2752378C1 (en) | Servohydraulic testing machine for evaluation of operating characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of atomic reactors | |
US3335603A (en) | Grips for testing machine | |
GB2121907A (en) | Device to preload loading connections | |
US3203232A (en) | Testing machines | |
CN201917497U (en) | Swing fatigue testing machine | |
CN107575432A (en) | Hydraulic loading device with a variety of loading force output modes | |
RU2766998C1 (en) | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures | |
RU2393453C1 (en) | Power rack for universal testing machine | |
UA24609U (en) | Triaxial compression machine | |
JPS6319533A (en) | Material testing equipment | |
Rasmussen | GERNERL REPORT–EXPERIMENTAL TECHNIQUES IN THE TESTING OF THIN-WALLED STRUCTURAL MEMBERS | |
Anjum et al. | Design, fabrication and manufacturing of 100 ton hydraulic press to perform equal channel angular pressing (ECAP) | |
RU2535531C2 (en) | Hydraulic testing machine | |
SU1051409A1 (en) | Installation for dynamic test of material when three-axial compressing | |
US3399562A (en) | Method and test assembly for testing viscoelastic materials | |
CN107860541B (en) | Force loading system in test process of linear motion product under vibration condition | |
SU1029035A2 (en) | Material testing press |