今天帶給大家的分享是關于液壓傳動金屬承壓殼體的疲勞(循環/脈沖)壓力試驗方法。該方法是在持續穩定的周期性內壓力載荷下,進行液壓傳動元件的金屬承壓殼體疲勞(循環/脈沖)試驗的方法。該方法適用于以下條件的液壓元件承壓殼體:
——用金屬制造的;
——在不產生蠕變和低溫脆化的溫度下工作;
——僅承受壓力引起的應力;
——不存在由于腐蝕或其他化學作用引起的強度降低;
——可以包括墊片、密封件和其他非金屬元件。但是,這些不視為被試承壓殼體的部分。
1、幾個術語和定義:
a)較高循環試驗壓力:指定試驗壓力循環的最高等級的最小值。
b)較低循環試驗壓力:指定試驗壓力循環的最低等級的最大值。
c)循環試驗壓力范圍:在試驗期間,較高循環試驗壓力和較低循環試驗壓力的差。
d)承壓殼體:元件中包含受壓液壓油液并采取封閉措施(螺栓、焊接等)的零件。
2、試驗條件
2.1 在開始各項試驗前,應排除被試元件和回路中存留的空氣。
2.2 被試元件內的油液溫度應在 15℃~80℃ 范圍內。被試元件溫度的最低值應為 15℃。
3、試驗裝置和試驗準備
3.1 試驗裝置和試驗回路應能夠按照 5.1 的規定產生和重復循環壓力。
3.2 應將壓力傳感器直接安裝在被試元件內,或盡可能接近被試元件,以便記錄作用于被試元件內部的壓力。應消除在傳感器和被試承壓殼體間的任何影響因素。
3.3 應使用在試驗溫度下其運動黏度不高于 60mm2/s 的非腐蝕性液壓油液作為加壓介質。
3.4 應按照設計規范要求,對被試元件的不同部分施以不同的壓力。
3.5 在靜載荷條件下,當達到試驗循環速率時,尤其當下列情況時,應驗證引起的應力與壓力的比值。
——壓力必須滲入到封閉的各部分之間;
——試驗大的元件;
——在接合處的滯后作用可以有效地影響應力。
注 1:應變儀可用于驗證這個比值。如果使用,應設置在高應變區域的外表面。
注 2:為了簡化循環或爆破試驗,允許對被試元件做些修改,但所做的修改不應增加承壓殼體的承壓能力。
注 3:允許更換試驗期間損壞的墊片和密封件,但要保證在它們重新裝配后受壓元件內的預緊力與拆卸前是相同的。在疲勞試驗期間,緊固件的預緊力可以降低。當更換密封件或墊片時,緊固件的預緊力宜設置在這個降低的水平。
3.6 在試驗期間,應遵守安全規程(見 GB/T3766),以保護人員和設備的安全。
4、準確度
4.1 測量儀器的精度應在下列極限范圍內:
——壓力:較高循環試驗壓力的 ±1.0%;
——應變:在較高循環試驗壓力下獲得的應變值的 ±1%;
——時間:±0.002S的分辨率;
——溫度:±2℃。
4.2 應使用壓力傳感器、放大器和記錄裝置。記錄裝置的頻率范圍為 0kHz~2kHz,幅值比為 -3dB~0dB。
4.3 測量儀器和測量規程應符合 JB/T7033 和 IS09110-2。
5、試驗規程
5.1 循環壓力試驗
5.1.1 試驗壓力波形
對于在 5.1.2 中規定的時間周期,試驗壓力波形應達到較高循環試驗壓力和較低循環試驗壓力水平。圖 1 列舉了一個典型的試驗壓力波形。

a 實際試驗壓力;
b 試驗周期=T=1/試驗頻率=1/?=TR+T1+TF+T2。
圖 1 試驗壓力波形
5.1.2 壓力試驗循環
a)較高循環試驗壓力(Pu)
對于時間段 T1(等于或大于 0.3T),實際試驗壓力應等于或超過較高循環試驗壓力。
b)壓力增加的時間段(TR)
在時間段 TR 內,實際試驗壓力應增加至較高循環試驗壓力,以使:
0.4T≤TR+T1≤0.6T
c)較低循環試驗壓力(PL)
較低循環試驗壓力應不超過較高循環試驗壓力的 5%,除非在附錄中另有規定。在循環的時間段 T2 內,實際試驗壓力應不超過較低循環試驗壓力。T2由下式給出:
0.9T1≤T2≤1.1T1
5.1.3 試驗循環次數
應在 105~107 范圍內選擇試驗循環次數。
5.1.4 試驗頻率和時間段 T1
在選定的頻率 ?=1/T,循環試驗壓力。
注:被試液壓元件的疲勞壽命取決于在給定的壓力振幅下壓力變化的時間段 T1。因此,在給定的時間段內對元件試驗的結果,不能用于預測該元件在不同時間段內能夠經受住的循環次數。除非具有在高頻率下試驗的令人滿意的經驗,一般對于給定的壓力宜采用頻率 ?≤3Hz 或時間段 T1≥100ms。
5.2 綜述
5.2.1 利用無破壞性的方法檢驗所有被試元件,以驗證其與制造說明書的一致性。
5.2.2 如果需要,可在被試元件內放置金屬球或其他非固定的配件,以減少壓力油液的體積,但要保證放置的配件不妨礙正確的壓力達到所有試驗區域,并且不影響該元件的疲勞壽命(例如:對被試元件內表面產生錘擊)。
5.2.3 當液壓傳動元件有多個設計為不同承壓能力的內腔時,機械疲勞特性在這些內腔間是不同的。
這些內腔應作為承壓殼體的不同部分進行試驗。
6、失效標準
失效標準是:
——由疲勞引起的任何外泄漏(在 3.5 要求的條件下);
——由疲勞引起的任何內泄漏(在 3.5 要求的條件下);
——材料分離(例如:裂縫)。
7、試驗報告
應做出包括下列數據的試驗報告:
a)GB/T19934 本部分的編號和所用附錄的標識;
b)試驗地點;
c)試驗人員的身份和試驗日期,
d)被試元件描述(制造商,材料);
e)被試元件編號;
f)較高和較低循環試驗壓力(PU,PL);
g)循環試驗頻率(?)和時間段(T1);
h)完成的壓力循環次數,
i)試驗液壓油液的類型;
j)典型的循環曲線(壓力/時間);
k)液壓油液和周圍環境的溫度;
l)墊片和密封件的更換,它們的循環壽命和重新建立緊固件預緊的方法;
m)檢測儀器系統和傳感器的頻率響應;
n)為完成試驗,對被試元件所做的任何修改的描述(圖形和文字);
o)任何其他注釋。
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