Испытательные стенды для РВД – проверка рукавов на разрыв, старение и вибрацию
Рукав высокого давления (РВД) – это гибкий трубопровод для перекачки под напором: масла, воздуха, воды, пара, химических составов и других продуктов. Применяется в узлах и механизмах грузовых автомобилей, спецтехники, тепловозов, теплоходов, самолётов, промышленных установок и прочих видов техники. Является очень важным элементом конструкции силовой передачи и отвечает повышенным требованиям качества и безопасности. Именно поэтому РВД испытывают на стендах после изготовления или в процессе эксплуатации на ТО, в рамках утверждённой периодичности. В этой статье мы расскажем о видах тестов и сделаем краткий обзор на виды испытательного оборудования.
Что такое испытательный стенд для РВД
Испытательный стенд для РВД – это лабораторное оборудование для контрольных, приёмо-сдаточных или периодических испытаний рукавов высокого давления. Первичные тесты проводят изготовители, а вторичные – организации, эксплуатирующие технику с гидравлическими или пневматическими узлами, в рамках технического обслуживания. Испытания шлангов могут включать тесты на: разрыв, герметичность, старение и прочее. Провести тот или иной вид проверки возможно при наличии необходимого типа оборудования. Сегодня рынок предлагает следующие стенды для РВД:
- Статические.
- Динамические.
- Климатические.
- Термические.
- Химические.
- Ультрафиолетовые.
То есть испытания далеко не ограничиваются диагностикой заделки (соединения шланга и фитинга), смысл которой заключается в подаче эмульсии или воздуха под давлением и выявлении разгерметизации. Не менее важно оценивать качество резины на такие свойства, как:
- стойкость на разрыв в условиях кратно превышенного МДРД*;
- реакция на резкие перепады температуры;
- склонность к истиранию (эрозии);
- поведение при вибрации;
- последствия скручивания;
- время старения.
Для полной проверки РВД потребуется парк оборудования из нескольких стендов. Ниже мы сделаем обзор на 6 моделей, с помощью которых можно максимально подробно испытать рукав высокого давления, как под давлением, так и в разных средах. *МДРД – максимально допустимое рабочее давление.
Правила проверки РВД на статическом стенде
Испытанию РВД на стенде предшествует визуальный осмотр рукава. Бывают случаи, когда дефекты обнаруживаются ещё при первичном обследовании. Например, встречаются ошибки в заделке, когда в навивочном рукаве установлен фитинг с хвостовиком Multifit. В то время, когда они могут быть использованы только в оплёточном типе РВД (в навивочном типе применяются фитинги с хвостовиками Interlock или CS). Именно поэтому осмотр является не менее важным этапом проверки. В целом процедура испытаний состоит из 4 шагов и поэтапно выглядит следующим образом:
- Тестировщик проверяет внешний вид рукава на наличие правильной заделки (соединения шланга и фитинга). Выявляет сколы на штуцере, трещины и вздутия на резине. Оценивает плотность муфты в местах обжима и возможность повреждения резинового слоя по краям прилегания пресс-гильзы. Осматривает фитинг на предмет трещин и очагов коррозии, которые недопустимы.
- Осмотренный рукав проходит измерительные тесты, с помощью которых специалист удостоверяется (или не удостоверяется) в его длине, радиусе изгиба, внешнем/ внутреннем диаметре фитинга и шаге резьбы, указанных в паспорте изготовителя (паспорт выдаётся на каждую партию РВД, согласно п. 4.4.5 ГОСТ 6286-2017).
- Подготовленный рукав устанавливается в статический стенд. Фитинги с обоих сторон подключаются к системе. В контур подаётся рабочее давление. Затем оно увеличивается в 2–4 раза. Величина давления для тестов на герметичность выбирается с учётом технических условий, распространяемых на проверяемый РВД. Испытание длится около 5 мин. Этого времени хватает шлангу остаться целым, и разгерметизироваться по резиновой оболочке или в местах заделки.
- Проверенный на герметичность рукав подвергается динамическому тесту. В этом испытании в РВД подаются пульсирующие нагрузки, имитирующие рабочие циклы машины включение/выключение узла.
Из каждой партии выборочно проверяется 5% шлангов. Не прошедшие испытаний рукава подвергаются повторным тестам. При этом количество тестируемых РВД может быть увеличено, или испытаниям подвергается вся партия (зависит от характера проводимой проверки: герметичность, прочность, увеличение длины и прочее).
Таблица 1. Параметры рабочего давления для РВД оплёточного типа
| Номинальный диаметр (мм) | Максимальное рабочее давление (МПа) | Давление герметичности (МПа) | Разрывное давление (МПа) | |||
| Тип РВД | Тип РВД | Тип РВД | ||||
| 1SN | 2SN | 1SN | 2SN | 1SN | 2SN | |
| 5 | 25 | 41 | 50 | 83 | 100 | 165 |
| 6 | 22 | 40 | 45 | 80 | 90 | 160 |
| 8 | 21 | 35 | 43 | 70 | 85 | 140 |
| 10 | 18 | 33 | 36 | 66 | 72 | 132 |
| 12 | 16 | 27 | 32 | 55 | 64 | 110 |
| 16 | 13 | 25 | 26 | 50 | 52 | 100 |
| 19 | 10 | 21 | 21 | 43 | 42 | 85 |
| 25 | 8 | 16 | 17 | 32 | 35 | 65 |
| 31 | 6 | 12 | 15 | 25 | 25 | 50 |
| 38 | 5 | 9 | 10 | 18 | 20 | 36 |
| 51 | 4 | 8 | 8 | 16 | 16 | 3 |
Источник ГОСТ 6286-2017. Таблица 2. Параметры рабочего давления для РВД навивочного типа
| Номинальный диаметр (мм) | Максимальное рабочее давление (МПа) | Давление герметичности (МПа) | Разрывное давление (МПа) | |||||||||
| Тип РВД | Тип РВД | Тип РВД | ||||||||||
| 4SP | 4SH | R12 | R13 | 4SP | 4SH | R12 | R13 | 4SP | 4SH | R12 | R13 | |
| 6 | 45 | - | - | - | 90 | - | - | - | 180 | - | - | - |
| 10 | 44 | - | 27 | - | 89 | - | 55 | - | 178 | - | 110 | - |
| 12 | 41 | - | 27 | - | 83 | - | 55 | - | 166 | - | 110 | - |
| 16 | 35 | - | 27 | - | 70 | - | 55 | - | 140 | - | 110 | - |
| 19 | 35 | 42 | 27 | 34 | 70 | 84 | 55 | 69 | 140 | 168 | 110 | 138 |
| 25 | 28 | 38 | 27 | 34 | 56 | 76 | 55 | 69 | 112 | 152 | 110 | 138 |
| 31 | 21 | 32 | 20 | 34 | 42 | 65 | 41 | 69 | 84 | 130 | 82 | 138 |
| 38 | 18 | 29 | 17 | 34 | 37 | 58 | 34 | 69 | 74 | 116 | 68 | 138 |
| 51 | 16 | 25 | 17 | 34 | 33 | 50 | 34 | 69 | 66 | 100 | 68 | 138 |
Источник ГОСТ 25452–2017.
Как выбрать стенд для проверки РВД
Выбрать испытательный стенд для РВД несложно, если заранее определиться с родом тестирования выпускаемой или эксплуатируемой продукции (напомним, что рабочие РВД необходимо проверять в процессе ТО, примерно раз в 1–5 лет, точный регламент устанавливает ГОСТ и паспорт изготовителя). Допустим, одни тестировщики ограничиваются статическими и динамическими испытаниями шланга на качество заделки от разгерметизации; другие проводят более всестороннюю проверку на: старение, эрозию, защемление, скручивание, вибрационные воздействия, термоциклирование и прочее. Поэтому парк оборудования для лаборатории может включать различные виды оборудования.
Обзор оборудования
Предлагаем небольшой обзор 6 моделей испытательных стендов для РВД с кратким описанием и основными характеристиками.
1. Статический испытательный стенд для РВД 6-102
Оборудование для испытания шлангов высокого давления, передающих жидкость. Это статический стенд, способный подавать давление в контур системы, пока заделки РВД не разгерметизируются или резина не получит разрыв. Компоненты системы тестирования находятся внутри камеры, а органы управления – снаружи. Камера отличается безопасностью, гарантируется высокую эффективность и легко моется. В целом конструкция стенда выполнена из нержавеющей стали, что позволяет проводить большие объёмы испытаний.
Модель оснащена линейными регуляторами давления и счётчиком временем выдержки. Управляется оператором с помощью сенсорного экрана. Данные о проводимых операциях сохраняются в памяти контроллера. Возможно заносить примечания, возникшие в процессе работы. Полностью откалиброванные датчики, регистрирующие поток, давление, температуру и расширение рукава, – передают сигналы в модуль регистрации данных в режиме реального времени, который, в свою очередь, обеспечивает углублённый анализ результатов.
| Модель | 6-102 |
| Максимальное давление (МПа) (при давлении воздуха 0,75 МПа) | 160 |
| Максимальная скорость потока (л/мин) | 0,5 |
| Давление (МПА) | 0,3 - 0,9 |
| Скорость потока (м³/мин) | 1,2 |
| Габаритные размеры (мм) | 1500 х 760 х 1400 |
| Вес (кг) | 200 |
2. Импульсный стенд для испытания РВД T150/250
Стенд импульсной проверки РВД на динамическое давление. Универсальный агрегат, поскольку имеет инструментальный функционал тестировать рукава в статическом напряжении. Представляет собой камеру, способную имитировать гидравлический удар, создавая давление системе, как в узлах машины при эксплуатации с циклами включения/выключения.
Стенд импульсных испытаний T250 и его модификация Т150 – это оборудование одной серии с разными показателями силы давления. Конструкция оборудована крышкой из поликарбоната для безопасности операторов. Она защищает от брызг эмульсии в случае разрыва шланга или разгерметизации заделки. Система контура отличается быстрой наполняемостью и имеет автоматический сброс давления. Есть предохранительный клапан – он срабатывает при открытии крышки.
Агрегат управлялся с помощью цифрового контроллера. Его программное обеспечение максимально точно регулирует давление, расход, температуру, время и т.д. Благодаря ПЛК можно запускать тесты, редактировать и сохранять отчёты и обнаруживать любые утечки с помощью автоматического оповещения. Программное обеспечение также позволяет операторам дистанционно управлять испытательной машиной.
| Модель | Т150 / 250 |
| Статическое давление (МПа) | 150 - 250 |
| Минимальное изначальное давление (МПа) | 20 - 30 |
| Контроль давления | Полуавтоматический |
| Управление испытанием | Полуавтоматический |
| Тип привода | Пневматическое увеличение давления |
| Механический предохранитель | Есть |
| Объем бака (л) | 50 |
| Ударопрочное контрольное окошко | Включено |
| Фильтр подачи | Включено |
| Индикатор пикового давления | Включено |
| Габаритные размеры (мм) | 2100 x 850 x 1260 |
| Вес (кг) | 190 |
3. Климатическая камера высокой температуры LS/LRHS
Камера высокой температуры применяется для испытания шлангов РВД, предназначенных работать в условиях до +100°C и свыше. Кроме этого она способна тестировать различные виды опытной продукции, такой как: электронные платы, фотоэлектрические устройства, металлические и пластиковые приборы, изделия из керамики и стекла, и т.п. Максимальная температура воздействия до +300°С.
Модель представляет собой габаритную тумбу из листового металла с полимерным напылением. Есть колеса. Сенсорный дисплей и кнопки системы автоматического управления выведены на верхнюю часть лицевой стороны. Внутри камеры находятся: нагреватель, датчики контроля и соединительные каналы климатических систем (подачи воздуха, увлажнения, охлаждения). Конденсат устраняется через отверстие в днище камеры. Преимущества:
- быстрое повышение температуры (обеспечивает нагревательный элемент из Ni-Cr сплава) в совокупности с принудительной циркуляцией и равномерным распределением воздушного потока;
- высокая степень безопасности обеспечивается двойной защитой от перегрева;
- большое освещённое смотровое окно в двери испытательной камеры;
- температуры могут быть автоматически изменены контроллером;
- низкий шумовой порог работы климатических агрегатов.
Недостатки:
- Нет климатического узла для испытания РВД в условиях низких температур.
В целом модель заслуживает внимания и станет полезной для производителя РВД.
| Модель | LS/LRHS-101-LG | LS/LRHS-225-LG | LS/LRHS-504-LG | LS/LRHS-010-LG |
| Диапазон температуры (°C) | RT+0 ~ 200, 300 | |||
| Точность контроля | ±1 (полный масштаб) | |||
| Температурная изменчивость (°C) | ≤0,5 | |||
| Температурная однородность (°C) | ≤2 % | |||
| Контроллер | Цветной сенсорный экран и контроллер Siemens с программным управлением. | |||
| Размер рабочей камеры (мм) | 450 х 450 х 500 | 500 х 600 х 750 | 700 х 800 х 900 | 1000 х 1000 х 1000 |
| Габаритные размеры (мм) | 1000 х 800 х 1100 | 1050 х 950 х 1350 | 1250 х 1150 х 1500 | 1550 х 1350 |
4. Камера тепла-влажности-вибрации LS
Климатическая вибрационная камера отлично подходит для испытания РВД на термоциклирование и вибрационные нагрузки. Она разработана специально для проведения комбинированных тестов на изучение различных свойств и параметров опытных образцов и материалов из авиационной, аэрокосмической и судостроительной промышленности. Оборудование может тестировать изделие, как по отдельно взятому направлению, так и одновременно в комплексных смоделированных условиях.
Камера представляет собой габаритный шкаф из ударопрочной листовой стали с полимерным напылением. Имеет одну рабочую зону, закрывающуюся дверью со смотровым окном. Оно позволяет визуально контролировать ход испытаний. Дверь по внутреннему периметру оснащена прокладкой из силиконовой резины.
Внутри камера выполнена из нержавеющего материала, под поверхностями которого имеется теплоизоляционное уплотнение. Оно предотвращает появление конденсата. Под днищем размещена вибрационная платформа для создания механических колебаний. Внутрь камеры введены трубки для изменения температуры и влажности. Холодильный компрессор позволяет осуществлять каскадное охлаждение. Параметры контролируются с помощью датчиков.
Справа от камеры расположено электрооборудование, на внешнем щитке которого установлен пульт системы автоматического управления на базе программируемого логического контроллера. LCD сенсорный экран позволяет вводить и контролировать параметры испытаний с высокой точностью. Интерфейс связи RS232 даёт возможность выводить результаты испытаний непосредственно на принтер.
| Модель | LS |
| Диапазон температуры (°C) | от -70 до +150 (-55 +88 среднее) |
| Температурная изменчивость (°C) | ≤1.0 |
| Температурное отклонение (°C) | ≤2 |
| Однородность влажности (%RH) | 25% ~ 98 |
| Отклонение влажности (%RH) | +2 / -3（>75） |
| Шаг температуры / за время (°C/мин) | 5 / 1 |
| Загрузка (кг) | 30 |
5. Камера старения с вентиляционным воздействием LS/QLH
Камера старения с вентиляционным воздействием для изучения стойкости изделий из резины, пластика, искусственной кожи, а также иных полимерных материалов. Испытания проводятся путём воздействия окисляющих воздушных потоков. Тесты помогают оценить скорость старения резины РВД в смоделированных высокотемпературных условиях агрессивной окружающей среды. Управление камерой осуществляется через программируемый логический контроллер.
| Модель | LS/QLH-100 | LS/QLH-225 | LS/QLH-500 | LS/QLH-800 | LS/QLH-010 |
| Диаметр поворотной пластины (мм) | φ300 | φ400 | φ600 | φ700 | φ900 |
| Диапазон температуры (°C) | RT+10 ~ 200, 300 |
||||
| Погрешность (°C) | ±2 |
||||
| Постоянное температурное колебание (°C) | ±0,5 |
||||
| Время вентиляции | 1 мин ~ 99 час |
||||
| Объем вентиляции раз/ч) | 2 ~ 100 |
||||
| Размер рабочей камеры (мм) | 45 х 45 х 50 | 50 х 60 х 75 | 70 х 80 х 90 | 80 х 100 х 100 | 100 х 100 х 100 |
| Габаритные размеры (мм) | 110 х 83 х 160 | 125 х 93 х 180 | 145 х 110 х 200 | 145 х 140 х 210 | 165 х 148 х 210 |
6. Вакуумная камера с ультрафиолетовым облучением LS/LRHS-125-EZZ
Вакуумная камера с ультрафиолетовым облучением предназначена для проведения испытаний РВД с целью определения степени их устойчивости к износу и старению под УФ-воздействием. Выявляются причины и сроки появления хрупкости, растрескивания и обесцвечивания. Кроме тестов шлангов, модель может использоваться для испытания изделий из полимеров, каучука, смолы, а также клеевых составов и эмалей, используемых в различных отраслях промышленности.
Ультрафиолетовая климатическая камера представляет собой габаритную тумбу, выполненную из листового металла с полимерным напылением. В верхней части тумбы расположена зона воздушного охлаждения. Непосредственно рабочая камера выполнена из нержавеющего материала, и закрывается герметичной дверью со смотровым окном. Между внешней и внутренней стенками проложены слои высокоэффективной, экологически безопасной изоляции, что обеспечивает высокую степень термоизоляции.
Внутри камеры установлены ультрафиолетовые лампы и распылители влаги. Под нижней поверхностью рабочей камеры размещён нагреватель воды, за счёт работы которого в камере образуется пар. Там же имеется оксигенационное отверстие для подачи кислорода или воздуха. В верхней части корпуса установлен пульт системы автоматического управления, выполненный на базе программируемого логического контроллера.
| Модель | LS/LRHS-125-EZZ |
| Диапазон температуры (°C) | RT+10 ~ 200 |
| Температурная однородность (°C) | ≤2 |
| Температурная изменчивость (°C) | ≤0,5 |
| Вакуумное давление | 10-4 мПа 10-6 мм |
| Температурное отклонение (°C) | ≤±2 |
| Время повышения температуры (°C) | RT+10 ~ 200 ≤ 1ч |
| Размеры рабочей камеры (мм) | 500 х 500 х 500 |
Представление в обзоре оборудование изготавливается в Китае, сертифицируется и поставляется в РФ для продажи. С его помощью можно провести любые испытания РВД: статические, динамические, климатические, термические, химические и ультрафиолетовые.
ЗаключениеРВД – важный элемент силовой передачи в гидравлических и пневматических узлах и агрегатах. От качества резины и правильности заделки зависят эксплуатационные характеристики техники, а также безопасность сотрудников. Потому потребитель старается искать долговечные и надёжные шланги, дабы исключить простои машины из-за аварийной ситуации и максимально снизить риск несчастного случая на производстве. Всё это способствует скрупулёзному подходу производства РВД, с широким перечнем проверок на специальных стендах и в климатических камерах.
