弯曲试验机的设计及应用

波纹金属软管是常用的过油、过气、过水元件,根据波纹金属软管通用技术条件,在使用之前,一般要进行焊缝无损检测、性能方面检测(耐压检测、静态弯曲检测、动态弯曲检测、爆破检测)。

U型弯曲试验机工作原理

U型弯曲试验机使用的试验介质是水或液压油,安装试件后,使用加压进行加压,将水或液压油注入管内,排尽空气,关闭排气阀,密封试件,然后缓慢加压至设计压力Ps,启动弯曲试验机,以5~30次/min 的频率往复运动。在试验过程中,检查试件有无渗漏和异常变形,当达到规定的最少弯曲次数后,在设计压力 Ps下检查软管,U 型弯曲试验机工作原理图如图1所示。

U型弯曲试验机整体结构

U型弯曲试验机的主要部件包括:U型弯曲试验架、曲柄滑块机构、减速电机、加压泵、压力监测仪表、计数元器件等。

U 型弯曲试验机的工作流程如下。

按照试件长度调整 A1与 A2端的间距至规定长度,固定 A1端。打开所测试软管的两端截止阀,启动压源将 10# 航空液压油注入进油管、试件、回油管中,完成后,将回油管端截止阀关闭;当试件中的压力达到规定的压力值 Ps后,关闭进油端的截止阀。检查油路是否存在渗漏现象,然后,启动电机进行试验。在试验过程中,按一定时间记录压力表数值,并检查试件是否有异常变形和漏油现象,到达规定试验次数后,电机停止工作,记录压力表数值并检查试件是否有异常变形和漏油现象,技术要点如下。

(1) 行程 S=250mm的往复运动,选定曲柄滑块机构来实现,将 A2端与滑块相连并安放在直线导轨上,使 A2端能沿导轨运动,电机驱动曲柄滑块机构进行运动,最终实现 A2端的行程为 250mm 往复运动。同时调整电机的转速,使 A2端的往复频率满足每分钟5~30 次。

(2) 波纹金属软管在工作状态时,其内部介质为液压油,因此油源及加压泵中使用 10# 航空液压油,使试验介质与工作介质一致。

(3) A1端也通过滑块安装在导轨上并能够自由滑动和锁紧,使 A1与 A2的间距满足 2Rd。

(4) 在 A1和 A2两端分别安装截止阀,试验前,在金属软管充满工作压力后关闭两侧截止阀,实现试件的密封,并在其中一侧安装压力表,用以检测试件内部液体压力。

(5) 使用计数继电器控制电机的运行并记录运动次数,达到规定次数后将电机停止。

U型弯曲试验机的PLC系统

U 型弯曲试验机使用了 PLC 控制系统,将计数控制、油压监测、信号报警集成在 PLC 系统中,具体的工作情况如下。

计数控制:通过接地开关将信号传入 PLC,由 PLC实现计数及后续的动作控制。

实时监测:通过加在滑块 2 上的压力传感器,将监测到的管内压力实时进行反馈。

信号报警:当管内的压力低于设定的数值时,发出报警信号并使电机停止,等待人工处理。若非试件造成的漏油泄压,找到出现问题的位置并进行处理,重新将压力充至指定数值,继续进行试验。若为试件问题产生的漏油泄压,记录当前计数数值,试验结束。


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