JB/T 7046-1993 液压蓄能器压力容腔体的额定疲劳压力和额定静态压力验证方法

J20中华人民共和圜机械行业标准JB/T7046-1993液压蓄能器压力容腔体的额定疲劳压力和额定静态压力验证方法1993-0923发布199407-01实施中华人民共和国机械工业部发布中华人民共和国机械行业标准液压蓄能器压力容腔体的JBT7046-1993额定疲劳压力和额定静态压力验证方法1主题内容与适用范围本标准规定了液压蓄能器压力容腔体的额定疲劳压力和额定静态压力的验证方法。本标准适用于金属材料制成的气液式蓄能器压力容腔体。本标准也适用于由金属材料制成的用来分隔两种液体的液压传递器和与蓄能器的储气腔相连的气瓶。本标准不适用于由非金属材料制成的蓄能器、液压传递器和气瓶,也不适用于非气液式(例如重锤式或弹簧式)的蓄能器本标准不适用于因化学反应或金属腐蚀而导致材料强度下降后的验证。引用标准JBr5924液压元件压力容腔体的额定疲劳压力和额定静态压力验证方法3术语、符号3.1压力容腔体液压蓄能器中包容有压油液或气体的部件。3.2额定疲劳压力蓄能器压力容腔体能承受10次冲击而不发生失效的压力,用符号RF表示。3.3额定静态压力蓄能器压力容腔体能承受而不发生失效的静态压力,用符号RSP表示3.4循环试验压力在验证额定疲劳压力的循环试验中所施加的冲击压力幅度,用符号CTP表示。3.5静态试验压力在验证额定静态压力的静态试验中所施加的静态压力,用符号STP表示。3.6加速系数用额定疲劳压力计算循环试验压力时,为使试验的持续循环次数从10次缩短至10°次而采用的系数,用符号K表示。3.7变异系数用额定疲劳压力计算循环试验压力时,考虑到金属疲劳强度的变异而采用的系数,用符号K表示。它也适用于用额定静态压力计算静态试验压力。3.8保证水平机械工业部1993-09-23批准1994-07-01实施JBT7046-1993被验证的蓄能器压力容腔体中,能承受额定疲劳压力10次者占总数的最小百分比3.9置信水平制造厂对达到期望保证水平的确认程度。3.10压力容腔体的失效结构上产生断裂、裂纹、变形而引起过大泄漏,以及影响蓄能器功能的变形。4试验条件及试验装置4.1总则4..1试验用油液:合适的非腐蚀性液体。4.1.2试验前应排除试验回路和被试压力容腔体中的空气。4.1.3用同一个蓄能器样本,先完成验证额定疲劳压力的循环试验,然后进行验证额定静态压力的静态试验。两项试验都通过后,才认为试验结果有效,否则应对另一新样本重复上述试验。对于蓄能器的任何样本,在未通过循环试验之前,均不允许进行静态试验。4.1.4在进行试验之前,应拆除蓄能器旳气液转换隔离件,除非在拆除隔离件后不能保持压力,才允许蓄能器保留隔离件,并按第4.1.5条和4.1.6条的规定进行试验。4.1.5对于允许保留气液转换隔离件的蓄能器,在进行额定疲劳压力验证试验或额定静态压力验证试验之前,必须先通过第7章所述的生产性静压试验。4.1.6对于允许保留气液转换隔离件的蓄能器,在进行试验前应将储气腔和储油腔同时充满液体,使隔离件与压力容腔体内壁的接触最小。4.1.7如果被试蓄能器带有充气阀,则应在试验前装上。4.1.8拆除被试蓄能器所有卸压裝置,并用适当的接头将接口堵塞。4.1.9在不影响压力容腔体承载能力的条件下,允许对压力容腔体作某些结构上的改动,以便于进行验证试验4.L.10在不影响压力容腔体承载能力的条件下,可以更换由于曆损而失效的垫圈、密封件等。4.2试验装置准确度试验装置的准确度应满足下述要求循环试验压力:±3%静态试验压力:±2%温度4.3试验装置4.3.1循环试验装置4.3.1.1循环试验装置应能提供稳定的试验压力。试验压力的频率应低于30Hz。试验压力的最小值不得大于CTP的5%试验压力的最大值等于其最小值与CTP的和试验压力不应包含范围大于06CTP的叠加振荡4.3.1.2压力测量点应直通被试压力容腔体,或者设置在其附近的压力油口上。此压力油口在试验时尽可能不作供油口用。当必须在供油压力管道上进行压力测量时,压力测量点与被试压力容腔体之间的液阻应尽可能小。在有条件时,应核实在额定疲劳压力验证试验中压力容腔体内的实际压力是否符JBT7046-1993合其设定值4.3.1.3在进行较高频率的循环试验时,可将若干金属小球或松配合金属件放入被试压力容腔体内以减小受压油液的体积。4.3.1.4压力测量系统及仪表的频率响应应足够高才能真实地再现循环压力波形。否则实际的循环试验压力将高于测量值,使蓄能器在试验中承受过高的负载。4.3.1.5在压力容腔体的任一方便位置安装应变片,验证蓄能器承受的压力与所导致的应力的比值,是否与静压加载下的理论值相符。4.3.2静态试验装置静态试验装置应能提供稳定的、可控制的油液静压力。4.3.3提供适当的人身及设备的安全措施。5额定疲劳压力的验证步骤5.1初步设定蓄能器的额定疲劳压力5.1.1以应力分析为基础,计算出蓄能器在内部加压的条件下的最大许用工作压力,作为额定疲劳压力(RFP)的初始设定值。在计算时的所采用的最大设计应力为材料的最小抗拉强度的四分之一。除非用户特别要求,一般不考虑由于气体容积随温度的变化和内部零件冲击等因素所产生的影响5.1.2对于由几部分组成的蓄能器,应分别计算出各部分的RFP,取其最小值作为组合件的RFP初始设定值。5.2确定压力容腔体旳材料,选定保证水平和样本数量。5.3根据最小试验循环次数从表1中选取加速系数K值。表1加速系数KN压力容腔体材料黑色金属有色金属黑色金属+有色金属最小试验循环次数1.151255.2根据所要求的试验样本数量,从表2中选取变异系数K值。表2变异系数Kv样本数量组成材料1.901421.22铝合金、镁合金、钢1.55铜合金1.50不锈钢1.301.09注∶⑩对多种材料构成的压力容腔体,选取变异系数K时,取各种材料所对应的变异系数的最大值。②表中所列的变异系数K具有999%的保证水平和99%的置信水平5.5按式(1)计算循环试验压力CTP=KKy RFP(1)JBT7046-19935.6按第4.3.1.1条的要求,对样本进行验证试验,试验循环次数应不少于最小试验循环次数5.7按第8章验证准则,验证被试压力容腔体的额定疲劳压力。注:进行额定疲劳压力验证试验的蓄能器均应予以报废,不得在设备中再选用。6额定静态压力的验证步骤6.1按式(2)确定静态试验压力(STP)STP=2. RFP...(2)注:生产厂可以选择一个比上述计算值小的STP,但是应按第64条相应地减小RSP。6.2按第54条选取变异系数K√值。6.3采用第4.3.2条的静态试验装置对蓄能器样本进行验证试验,使压力缓慢上升到STP,保压时间应大于lmin6.4按第8章的验证准则,并用式(2)进行计算,验证被试压力容腔体的额定静态压力(RSP):RSP=(3)K注:进行额定静态压力验证试验的蓄能器均应予以报废,不得在设备中再选用。7生产性静压试验每个蓄能器产品在加工完成后都要进行生产性静压试验,试验步骤见附录A(补充件8额定疲劳压力和额定静态压力的验证准则被试压力容腔体在试验中出现如下情况之一者即为失效8.1结构断裂。8.2压力容腔体产生裂纹。8.3因变形而引起密封处的过大泄漏。9验证试验结果的表达9.1验证试验结果应包括:保证水平、置信水平、额定疲劳压力、额定静态压力。9.2按照本标准进行验证的额定疲劳压力和额定静态压力都具有99.9%的保证水平和99%的置信水平,其代号为3/999.3根据本标准所验证的蓄能器的额定疲劳压力和额定静态压力的表示方法如下例1:RFP(3/99)=30MPa表示额定疲劳压力为30MPa例2:RSP(3/99)=32MPa表示额定静态压力为32MPa9.4验证试验条件(包括油液温度及环境条件)样本改动情况及验证过程中配件的更换情况,应在验证报告中详细记录或说明JBT7046-1993附录A蓄能器生产性静压试验步骡补充件)A1蓄能器生产性静压试验步骤a.从蓄能器拆下所有卸压装置并用适当的接头堵塞b,在大气压力下同时向蓄能器的储气腔和储油腔充入油液(不拆除气液转换隔离件);c.用实际工作中使用的充气阀或适当的接头堵塞储气腔d.排除试验回路中的空气e.对蓄能器的储油腔缓慢地加压,直至压力达到额定疲劳压力的1.5倍为止f.保持压力lmin以上,观察蓄能器是否产生泄漏或破裂。如果在保压期间没有外部泄漏或可觉察的裂纹,则认为试验通过JBT7046-1993附录B用于估计寿命期望值的SM曲线法参考件)图BⅠ所示为某一金属材料的S-N曲线。其纵坐标原为该材料所承受的应力S;对于由该材料制成旳、形状和尺寸都已确定的压力容腔体,可将应力S换算成压力。其横坐标是该材料所能承受的循环应力的次数N(按对数值排列),亦即相应的压力容腔体的寿命。在原点处所表示的寿命为一次,相当于承受静态压力。图B1中用粗实线表示的是实际的S-N曲线;用点划线表示的是估计用的S-N曲线。后者是根据试验得出的额定疲劳压力和额定静态压力用直线连接而成的。根据安全原则,将其中的额定疲劳压力绘制在106次对应的位置上。图示的估计用的S-N曲线适用于钢铁材料;有色金属的S-N曲线没有右端的水平线段。当某一液压元件压力容腔体的额定疲劳压力和额定静态压力已知时,用户便可根据估计用的S-N曲线由实际使用的压力值估计其寿命期望值;或者由寿命期望值确定所应采用的压力值。用户在作出以上判断时,还应考虑冲击、热效应和使用不当等因素的影响。压力玻坏压力点际的S-N由线估计的S-N线人额定静态压力未验正安全区疲失效区验证安全区定旁E力10°0寿自(次图B1用于估计寿命期望值的SN曲线附加说明:本标准由全国液压气动标准化技术委员会提出本标准由机械工业部北京机械工业自动化研究所归口。本标准由上海交通大学、机械工业部北京机械工业自动化研究所负责起草本标准主要起草人陆元章、黄明慎、尹国会、余经洪。閂中华人民共和国机械行业标准液压蓄能器压力容腔体的额定疲劳压力和额定静态压力验证方法JBT7046-1993机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷北京首体南路2号邮编100044)开本880×12301/16印张5/8字数12,0001994年5月第一版194年5月第一次印刷印数1-500定价6.00元编号1289机械工业标准服务网:htp:/www.JB.accn