制冷系统及热泵 部件和接头的压力-温度振动试验(PTV):
1、概述
对于压力-温度振动试验,应采用下述方法。
确定部件或接头密封性等级的试验应符合组合循环试验所述的方法。
2、样品
对于组合循环试验,根据表 1 的密封性控制等级确定样品数量。
表 1 试验参数
密封性控制等级 | 样品数 |
A1,B1 | 3 |
A2,B2 | 2 |
3、试验方法
3.1 设备
试验设备应包括:
a)用于环境试验,能够保持温度在 tmin 和 tmax 之间周期变化的调节箱;
b)连接到接头,能够产生压力在 Pmin 和 Pmax 之间变化的压力装置;
c)产生规定的频率和振幅的振动发生器;
d)压力控制精度为 ±5% 的压力控制系统;
e)对调节箱内的温度控制精度为 ±5℃ 的温度控制系统;
f)能够监测进行试验的部件或接头温度(tmax,tmin)的温度传感器;
g)温度和压力循环计数器;
h)根据要求进行密封性试验的试验设备。
温度传感器应附着在具有最大重量浓度的承压部件的样品表面,以确保样品已经达到规定的温度值。当承压部件由金属和非金属材料制成时,传感器应固定在非金属材料上。
传感器可以通过焊接或用粘合剂固定到样品上,视样品的材料而定。
可采用被证明具有与热电偶相同性能的另一种方法。
3.2 试验布置
应按图 2、图 3 所示,根据被试接头的数量和进行试验的调节箱的尺寸安装试验样品。
管段的直径和尺寸公差应符合接头制造商的规定。
管道接头的装配应按照制造商的装配说明进行。
压力试验时,应将管道的一端连接到压力发生器上,另一端紧密闭合。
4、方法:压力-温度组合循环试验与独立振动试验
4.1 压力-温度组合循环试验的要求
样品在最大值(tmax,Pmax)和最小值(tmin,Pmin)之间的温度和压力条件下进行 n1 次循环,然后在温度恒定(tmax),压力为最大值(Pmax)和最小值(Pmin)之间的条件下进行 n2 次循环。
部件的试验参数见表 2。
图 1 给出了一个典型的温度-压力循环。
注:曲线的形状是理论性的。
标引序号:1——温度;2——压力
图 1 压力-温度组合循环试验与独立振动试验
表 2 试验参数
参数 | 数值 |
n1、n2 | 50、200 |
tmin | 制造厂规定的最低温度,如未规定则按 −40℃ |
tmax | 制造厂规定的最高温度,如未规定则按 +140℃ |
Pmin | 大气压 |
Pmax | 对于安全阀,Pmax=0.85×Pset |
对于其他部件,1.0×PS a | |
a 考虑到在大的部件上进行试验的安全问题,建议 1.0×PS。 |
试验流体不应是液体。
4.2 程序
应遵循以下程序:
——按照制造商的说明将试验样品安装在试验台上;
——根据表2确定试验参数(n1,n2,tmax,tmin,Pmax,Pmin);
——对试验样品施加表 2 规定的试验压力;
——检查接头的密封性,以便在试验前检测是否泄漏;
——按照制造商的说明再次拧紧泄漏的接头;
——按规定进行运行模拟试验;
——按照图 1 和表 2,将试验接头放置在调节箱内,并进行 n1 和 n2 次压力温度循环。
4.3 振动试验
4.3.1 概述
部件和接头应进行振动试验。
4.3.2 振动试验规范
接头和部件样品应按表 3 和表 4 给出的规范进行试验。
频率测量应在部件上进行。
4.3.3 部件和接头组装示例
图 2 给出了一种接头振动装配的示例。
标引序号:1——接头;2——部件;3——管道;4——延长管道;L——长度
图 2 接头振动装配
图 3 给出了部件振动装配的示例。
a)
b)
c)
d)
标引序号:1——接头;2——延长管道
图 3 部件振动装配
样品按照制造商的说明进行固定。否则,样品主体应尽可能靠近接头固定。
4.3.4 振动试验条件
4.3.4.1 概述
对同一部件进行正弦和随机振动试验。
4.3.4.2 正弦载荷
根据 GB/T 2423.10 的要求进行正弦试验。
部件应按表 3 给出的规范进行试验。
表 3 正弦振动试验参数
参数 | 数值 |
长度 L | 200mm |
频率范围 | 10Hz 至 200Hz |
加速度 | 0.7g |
扫描速度 | 1 个倍频程/分钟 |
激励方向数 a | 3(x-y-z) |
持续时间 | 每个方向(x-y-z)2 小时 |
a 形状对称的部件上的激励方向数可减少到 2 个。 |
4.3.4.3 随机载荷
振动源附近的装置要满足随机试验的要求。
图 4 功率谱密度
表 4 随机试验试验参数
频率 Hz | 加速度谱密度 (m/s²)²/Hz | 加速度谱密度 g²/Hz | |
数值 | 20 | 2.88 | 0.03 |
150 | 1.92 | 0.02 | |
1000 | 0.38 | 0.004 | |
长度 L | 200mm | ||
加速度(均方根值) | 3.1g | ||
持续时间 | 2h |
4.3.5 程序
应遵循以下程序:
——在测试前,按规定进行运行模拟试验;
——按照制造商的说明将试验样品安装在试验台上;
——按照表 3 和表 4 确定部件的试验参数;
——接头和部件按相关表格规定的试验持续时间进行振动试验;
——在振动试验结束时,接头或部件经受密封性试验,通过-不通过标准应符合试验气体的密封性控制等级。