Пристрій для гідровипробувань труб

Реферат: Пристрій для гідравлічних випробувань труб містить раму з ложементами для укладання труб, дві циліндричні торцеві заглушки, гідравлічну систему подачі випробувального тиску в одну з заглушок, і контрольно-вимірювальну апаратуру. Пристрій оснащений системою ущільнення у вигляді комплекту кільцевих ущільнюючих елементів встановлених в радіальних проточках, які виконані на зовнішній циліндричній поверхні кожної заглушки і з'єднані каналами між собою і гідравлічною системою. UA 116140 U (12) UA 116140 U UA 116140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв для випробувань на герметичність, зокрема до пристроїв для гідро- та пневмовипробувань труб на герметичність і міцність. Відомий пристрій для гідровипробувань труб, який містить ложемент для укладання труб, раму з поздовжніми напрямними, пов'язані поздовжніми балками дві опори, рухлому і нерухому заглушки і привід рухомої заглушки, виконаний у вигляді гідроциліндра з плунжером, плунжер який жорстко закріплений на рухомий заглушці, зв'язаної з рамою з можливістю подовжнього переміщення відносно неї в напрямку нерухомою заглушки. Нерухома заглушка встановлена на одній з опор, а привід рухомої заглушки - на стояку. Пристрій містить гідравлічну систему, з'єднану з однією з заглушок, [див. наприклад книгу, В.А. Михеев Гидравлические прессовые установки. -М.: МАШГИЗ, 1953. - стр. 324-335, фиг. 274]. Недоліками відомого пристрою для гідравлічних випробувань труб є досить велика трудомісткість герметизації і гідравлічних випробувань труб, великі енерговитрати і великий проміжок часу на заповнення випробовуваних труб робочою рідиною. Відомий також пристрій для випробування труб, який містить пересувну платформу, та встановлений на ній порожнистий барабан з двома кільцевими ущільнюючими вузлами, кожен з яких виконаний у вигляді елемента ущільнювача і розпірного вузла з притискними елементами. Порожнистий барабан встановлений на платформі на підвісах з можливістю переміщення в площині, перпендикулярній відносно своєї осі. Для само встановлювання в трубі барабан оснащений трьома роликовими опорами встановленими на торцях труби. Ущільнювальні елементи охоплюють зовнішні поверхні пружинних елементів, які при подачі робочої рідини розсуваються в радіальному напрямку, і елементи ущільнювачів, що притискаються до стінок труби, в яку вкочують пристрій [див. А. С. СССР N 1435977, МПК G01M3/08, опубл. БИ 1988, N 41]. Головний недолік відомого пристрою - неможливість випробування всієї секції труби, а також велика трудоємність і складність випробувань. Відома також установка для гідравлічних випробувань труб, що містить пристрій з ложементами для укладання труб, який виконано у вигляді горизонтально розташованої циліндричної ємності з прямокутним вирізом у верхній частині і з плоскими днищами по обох торцях, які є опорами, а також рухому і нерухому заглушки. Нерухома заглушка встановлена з фіксацією в отворі одного плоского днища всередині циліндричної ємності, рухома заглушка встановлена в отворі притискної плити, з'єднаної з приводом, виконаним у вигляді трьох гвинтових пар з кульовими притискачами, синхронно працюючих від єдиного приводу. Установка також оснащена напрямним лотком і гідравлічними притискачами, розташованими на рамі всередині циліндричної ємності й обладнані змінними, плаваючими по дузі накладками з радіусом кривизни, який дорівнює зовнішньому радіусу труби. Установка забезпечує гідравлічні випробування прямолінійних труб різного діаметра на герметичність [див. пат. РФ 2150683, МПК G 01 М 3/08; опубл. 10.06.2000, БИ № 16]. За сукупністю суттєвих ознак відома установка для гідравлічних випробувань труб є найбільш близькою до заявленої корисної моделі і може бути прийнята за прототип. Головним недоліком найближчого аналога є те, що відома установка дозволяє виконувати гідравлічні випробування на герметичність тільки прямолінійних труб, крім того, при випробуванні труб великого діаметра на заглушках і притискачах виникають надмірно великі зусилля. В основу корисної моделі поставлена задача розширення технологічних можливостей пристрою для гідровипробувань труб для оснащення проведення гідравлічних випробувань труб, що мають непрямолінійну форму і/або великий внутрішній діаметр, шляхом оснащення кожної заглушки системою ущільнення у вигляді комплекту кільцевих ущільнюючих елементів, встановлених в радіальних проточках, виконаних на зовнішній циліндричній поверхні кожної заглушки і з'єднаних каналами між собою і гідравлічною системою і за рахунок технічного результату який полягає в створенні сил опору виштовхуванню заглушки з труби. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для гідравлічних випробувань труб, що містить раму з ложементами для укладання труб, дві торцеві заглушки, гідравлічну систему подачі випробувального тиску в одну з заглушок, і контрольно-вимірювальну апаратуру, згідно з корисною моделлю оснащений системою ущільнення у вигляді комплекту кільцевих ущільнюючих елементів встановлених в радіальних проточках, які виконані на зовнішній циліндричній поверхні кожної заглушки і з'єднані каналами між собою і гідравлічною системою, а величина тиску гідравлічної рідини в каналах системи ущільнення в робочому стані P D визначається за формулою: P1  1,5  2 в ип. , (де: Pв ип. - випробувальний тиск труби, f 4f l 1 UA 116140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 коефіцієнт тертя ущільнень про метал, D - внутрішній діаметр труби, l - сумарна ширина кільцевих ущільнень заглушки l i . Між заявленою корисною моделлю і отриманим технічним результатом існує причиннонаслідковий зв'язок. Тільки завдяки тому, що пристрій для гідравлічних випробувань труб оснащений системою ущільнення у вигляді комплекту кільцевих ущільнюючих елементів встановлених в радіальних проточках, які виконані на зовнішній циліндричній поверхні кожної заглушки і з'єднані каналами між собою і гідравлічною системою, а величина тиску гідравлічної рідини в каналах системи P D ущільнення в робочому стані визначається за формулою: P1  1,5  2 в ип. , (де: Pв ип. 4f l випробувальний тиск труби, f - коефіцієнт тертя ущільнень про метал, D - внутрішній діаметр труби, l - сумарна ширина кільцевих ущільнень заглушки li ), забезпечено створення сил опору виштовхування заглушки з труби і розширені технологічні можливості пристрою для гідровипробування труб, які мають непрямолінійну форму і/або великий внутрішній діаметр. Зазначений технічний результат не можливо отримати, якщо з приведеної сукупності суттєвих ознак виключити будь-який. Корисна модель є промислово застосовною, оскільки на ПАТ "НКМЗ" розроблений технічний проект установки для гідравлічного випробування труб з використанням заявленого технічного рішення. Заявлена корисна модель пояснюється кресленнями, де: - на фіг. 1 - приведена схема загального вигляду установки для гідравлічного випробування труб; - на фіг. 2 - показано переріз А-А (на фіг. 1); Пристрій для гідравлічних випробувань труб містить раму 1 з встановленим на неї ложементом 2. На ложемент 2 покладена випробувана труба 3. У трубу 3 встановлені торцеві заглушки ліва 4 і права 5. Заглушки 4 і 5 оснащені осьовими наскрізними отворами, які з'єднані з гідросистемою 6, та служить для подачі випробувального тиску від гідростанції (на фіг. 1 умовно не відображено). Відмінними рисами заявленої корисної моделі є: - кожна торцева заглушка 4 і 5 (див. фіг. 1, 2) оснащена системою ущільнення у вигляді комплекту кільцевих ущільнюючих елементів 7. Кільцеві ущільнення 7 встановлені в кільцеві проточки 8, які виконані на циліндричній зовнішній поверхні кожної торцевої заглушки 4 і 5. Кільцеві проточки 8 з'єднані між собою каналами 9, для подачі гідравлічної рідини під тиском за допомогою трубопроводів 10. Величина тиску гідравлічної рідини, яка подається гідросистемою 6 в кільцеві проточки 8 P D розраховується за формулою P1  1,5  2 в ип. , (де: Pв ип. - випробувальний тиск труби, f 4f l коефіцієнт тертя ущільнень про метал, D - внутрішній діаметр труби, l - сумарна ширина кільцевих ущільнень заглушки li . Величина тиску гідравлічної рідини P1 забезпечує рівномірне "розпирання" (розширення) кільцевих ущільнень 7 і притиснення їх до внутрішньої поверхні труби 3. Працює пристрій для гідровипробувань труб наступним чином. За допомогою вантажопідйомного механізму випробовувану трубу 3 укладають уздовж установки на ложемент 2, що встановлений на раму 1 таким чином, щоб обидва кінці були співвісними з торцевими заглушками 4 і 5. Після чого вищевказані заглушки 4 і 5 вставляють в обидва кінці труби 3. Далі по трубах 10 через канали 9 в кільцеві проточки 8 подають гідравлічну рідину під тиском, кільцеві ущільнення 7 під дією тиску гідравлічної рідини розширюються і притискаються до внутрішньої циліндричної поверхнею труби 3. Далі в випробовувану трубу 3 за допомогою гідросистеми 6 подають гідравлічну рідину під випробувальним тиском і витримують його необхідний час. В процесі цього на кожну заглушку 4 і 5 діє виштовхуюча сила. Величина тиску гідравлічної рідини, яка подається в кільцеві проточки 8 повинна бути в P D межах P1  1,5  2 в ип. , (де: Pв ип. - випробувальний тиск труби, f - коефіцієнт тертя 4f l ущільнень про метал, D - внутрішній діаметр труби, l - сумарна ширина кільцевих ущільнень заглушки li ). Виникаючі при цьому сумарні сили опору вище сил діючих на заглушки 4 і 5 та забезпечують надійне утримання заглушок в початковому положенні. 2 UA 116140 U 5 Після закінчення випробувань спочатку стравлюють тиск гідравлічної рідини з порожнини труби 3, а потім з проточок 8 і витягають торцеві заглушки 4 і 5, за допомогою вантажопідйомного механізму трубу 10 прибирають з ложемента 2. Як видно з наведених вище опису конструкції і роботи, виконання пристрою для гідровипробувань труб відповідно до корисної моделі, забезпечило отримання заявленого технічного результату який складається в створенні сил опору виштовхування заглушки з труби. Це забезпечило розширення технологічних можливостей пристрою для гідровипробувань труб. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Пристрій для гідравлічних випробувань труб, що містить раму з ложементами для укладання труб, дві циліндричні торцеві заглушки, гідравлічну систему подачі випробувального тиску в одну з заглушок, і контрольно-вимірювальну апаратуру, який відрізняється тим, що оснащений системою ущільнення у вигляді комплекту кільцевих ущільнюючих елементів встановлених в радіальних проточках, які виконані на зовнішній циліндричній поверхні кожної заглушки і з'єднані каналами між собою і гідравлічною системою. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що величина тиску гідравлічної рідини в каналах системи ущільнення в робочому стані визначається за формулою: P D P1  1,5  2 в ип. , де: 4 f l Pв ип. - випробувальний тиск труби, f - коефіцієнт тертя ущільнень про метал, D - внутрішній діаметр труби, l - сумарна ширина кільцевих ущільнень заглушки li . Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3