GB T 19934.1-2005 液压传动 金属承压壳体的疲劳压力试验 第1部分;试验方法.pdf

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1、ICS 23. 100.01 J 20 GB 中华人民共和国国家标准液压传动试验GBjT 19934.1-2005jISO 10771-1 :2002 金属承压壳体的疲劳压力第1部分:试验方法Hydraulic f1uid power -Fatigue pressure tting of metal pressure containing envelopes-Part 1: Test method (lSO 10771-1 :2002 ,IDT) 2005-09-19发布中华人民共和国国家质量监督检验检瘟总局中国国家标准化管理委员会2006-04-01实施发布GB/T 19934. 1-25/

2、180 10771-1 :2002 前言GB/T 19934液压传动金属承压壳体的疲劳压力试验分为两部分:一一第1部分g试验方法，一一第2部分a试验评价。本部分为GB/T19934的第1部分，等同采用ISO10771-1 :2002液压传动金属承压壳体的疲劳压力试验第1部分.试验方法以英文版本部分与lS010771-1.2002在技术内容上相同，编辑方面存在的差异如下零一一在2规范性引用文件中以相应的国家标准代替国际标准-本部分的附录A、附录B、附录C、附景D为规范性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国液压气动标准化技术委员会。AC/TC3)归口.本部分起草单位2北京机械工业自动

3、化研究所.本部分主要起草人:X1J新德、赵曼琳.GB/T 19934. 1-2005/ISO 10771-1 ,2002 引言在液压传动系统中，功率是通过回路内的受压流体来传递和控制的。由于疲劳失效涉及到液压元件的安全功能和工作寿命，所以对于液压元件的制造商和用户，掌握元件的整体可靠性数据是重要的。GB/T 19934的本部分提供了种对于液压元件承压壳体进行疲劳试验的方法。在工作期间，系统内的元件可能承受来自以下方面的载荷z一一内部压力gf 外部的力$惯性和重力的影响，冲击和振动;一温度变化或温度的梯度变化这些载荷的性质可以由单-的静态作用到连续地变化振幅、重复加载，甚至振动。重要的是了解元件

4、如何能够经受住这些载荷，而本部分仅涉及由内部压力引起的载荷问题。内部压力载荷施加到元件上有多种方式，本部分考虑了在规定的时间范围、温度和环境条件内的一个宽的载荷波形范围，仅适用于金属壳体。我们期望，这些局限性条件，仍可以为液压元件的金属承压壳体的疲劳压力试验方法提供足够的共性基础。因此，这种方法可以给系统设计者提供可靠的数据，有助于应用选择元件，系统设计者仍有责任考虑上面所述的其他载荷特性，并确定它们会如何影响元件的保压能力。GB/T 19934. 1-2005/ISO 10771-1 ,2002 液压传动金属承压壳体的擅劳压力试验第1部分:试验方法1 范围GB/T 19934的本部分规定了在

5、持续稳定的周期性内压力载荷下，进行液压传动元件的金属承压壳体疲劳试验的方法。本部分仅适用于以下条件的液压元件承压壳体:周金属制造的;在不产生蠕变和低温脆化的温度下工作p仅承受压力引起的应力;不存在由于腐蚀或其他化学作用引起的强度降低g可以包括垫片、密封件和其他非金属元件。但是，这些不视为被试承压壳体的部分(见5.5的注3)。本部分不适用于在GR/T3766中定义的管路(例如a管接头、软管、硬管。对于管路元件的疲劳试验方法见ISO8434-5、ISO6803和GB/T7939 , 本部分规定了对多数液压元件均适用的通用试验方法，而对于特寇元件的附加要求和更具体的方法贝包括在本部分的附录或其他标准

6、中。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T19934的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 3766 液压系统通用技术条件CGB/T3766-2001 , eqv ISO 4413 :1 998) GB/T 17446 流体传动系统及元件术语CGB/T17446-1998.idt ISO 559801985) JB/T 7033 液压测量技术通则(JR/T7033-1993.eqv

7、ISO 9110-1;1990) ISO 9110-2;1990液压传动测量技术第2部分z密闭回路中平均稳态压力的测量3 术语和定义3.1 3.2 3.3 在GR/T17446中确立的以及下列术语和定义适用于GB/T19934的本部分。较高循环试验压力upper cycIic t四tpre田U凹.pu指定试验压力循环的最高等级的最小值。较低循环试验压力lower cyclic test pressure, PL 指定试验压力循环的最低等级的最大值。循环试验压力范围cyclic t.t pre.明rerange.p 在试验期间，较高循环试验压力和较低循环试验压力的羞E GB/T 19934. 1

8、-2005/ISO 10771-1 :2002 3.4 来压壳体pressure-containlng envelope 元件中包含受压液压泊液并采取封闭措施(螺栓、焊接等)的零件。注1，垫片和密封件不作为承压壳体的部分，注2，对于各类元件的承压壳体定义见附录。4 试验条件4.1 在开始各项试验前，应排除被试元件和国路中存留的空气。4.2 被试元件内的油液温度应在15C80C范围内。被试元件温度的最低值应为15C。5 试验装置和试验准备5.1 试验装置和试验回路应能够按照7.1的规定产生和重复循环压力。5.2 应将压力传感器直接安装在被试元件内，或尽可能接近被试元件，以便记录作用于被试元件内部

9、的压力，应消除在传感器和被试承压壳体间的任何影响因素。5.3 应使用在试验温度下其运动都度不高于60mm勺s的非腐蚀性液压油被作为加压介质.5.4 应按照设计规范要求，对被试元件的不同部分施以不同的压力。5.5 在静载荷条件下，当达到试验循环速率时，尤其当下列情况时，应验证引起的应力与压力的比值。一-压力必须渗入到封闭的各部分之间g一试验大的元件，一在接合处的精后作用可以有效地影响应力。注1应变仪可用于验证这个比值a如果使用，应设置在高应变区壤的外表面。注2，为了简化循环或爆破试验，允许对被试元件做些修改，但所傲的修改不应增加承压壳体的承压能力回注3，允许更换试验期间损坏的垫片和密封件，但要保

10、证在它们重新装配后受压元件内的预紧力与拆卸前是相同的.在疲劳试验期间，紧固件的预紧力可以降低a当更换密封件或挚片时，紧固件的班罩力宜设置在这个降低的水平.5.6 在试验期间，应遵守安全规程(见GB!T3766)，以保护人员和设备的安全。6 准确度6.1 测量仪器的精度应在下列极限在围内z一一压力3较高循环试验压力的土1.0%:一一应变z在较高循环试验压力下获得的应变值的士1%，时间:士0.002s的分辨率g一温度z土ZC，6.2应使用压力传感器、放大器和记录装置。记录装置的频率范围为okHzZ kHz，幅值比为-3dBO dB, 6.3 测量仪器和测量规程应符合J!T7033和ISO9110-

11、2 , 7 试验规程7.1 循环压力试验7.1.1 试验压力波形对于在7.1.2中规定的时间周期.试验压力波形应达到较高循环试验压力和较低循环试验压力水平。图1列举丁个典型的试验庄力波形。 GB/T 19934. 1-2005/ISO 10771-1 ,2002 导王国a 实际试验压力$T, T, b 试验周期Tl/试验频率1/fT+T， +T,+T 圈1试验压力波形7.1.2 压力试验循环a) 较高循环试验压力(u)时回对于时间段T，(等于或大于0.3T)，实际试验压力应等于或超过较高循环试验压力。b) 压力增加的时间段(TR)在时间段TR肉，实际试验压力应增加至较高循环试验压力，以使.0.

12、4 T几十T，运0.6T 。较低循环试验压力(L)较低循环试验压力应不超过较高循环试验压力的5%，除非在附录中另有规定。在循环的时间段T，内，实际试验压力应不超过较低循环试验压力。T，由下式给出:0.9 T，Tz主1.1 T, 7. 1. 3 试验循环次撒应在l05107范围内选择试验循环次数。7. 1. 4 试验频率和时间段T，在选定的频率f=l/T，循环试验压力囚注被试液压元件的疲劳寿命取决于在给定的压力援幅下压力变化的时间段T，.因此，在给定的时间段内对元件试验的结果，不能用于预测诙元件在不同时间段内能够经受佳的循环次数。除非具有在高频率下试验的令人满意的经验，般对于给定的压力宜采用频率

13、f;3Hz或时间段TllOOmS Q 7.2 结述7.2.1 利用无破坏性的方法检验所有被试元件，以验证其与制造说明书的一致性。7.2.2 如果需要，可在被试元件内放置金属球或其他非固定的配件，以减少压力油液的体积，但要保证放置的配件不妨碍正确的压力达到所有试验区域，并且不影响该元件的疲劳寿命(例如:对被试元件内表面产生锤击。7.2.3 当液压传动元件有多个设汁为不同承压能力的内应时，机械疲劳特性在这些内腔间是不同的。这些内腔应作为承压壳体的不同部分进行试验(见附录A、附录B、附录C和附录0)。 GB/T 19934. 1-2005月SO10771-1 :2002 8 失效标准失效标准是2由疲

14、劳引起的任何外泄漏(在5.5要求的条件下h由疲劳引起的任何内泄漏(在5.5要求的条件下h-材料分离(例如:裂缝).9 试验报告应做出包括下列数据的试验报告:a) GB/T 19934本部分的编号和所用附录的标识gb) 试验地点，c) 试验人员的身份和试验日期，d) 被试元件描述(制造商，材料kd 被试元件编号:。较高和较低循环试验压力(扣，PL)u 循环试验频率(f)和时间段(T，);h) 完成的压力循环次数;。试验液压油液的类型zj) 典型的循环曲线(压力/时间hu 液压油液和周围环境的温度;1) 垫片和密封件的更换，它们的循环寿命和重新建立紧固件预紧的方法pm) 俭测仪器系统和传感器的频率

15、响应;n) 为完成试验，对被试元件所做的任何修改的描述(图形和文字h0) 任何其他注释。10 试验说明应通过指定第9章中的a)、d)、f)、g)和h)的数据，说明疲劳压力试验的条件。示例:GB/T 19934. 1-2005/ISO 10771-1: 2002 D 溢流阅(XX X，钢) 25/口.5MPa (250/5 bar) 3 Hz/120 ms 10循环11 标注说明(引用本标准)当选择遵守GB/T19934的本部分时，建议在试验报告、产品目录和产品销售文件中采用以下说明.疲劳压力试验的方法符合GB/T19934. 1-2005/ISO 10771-1，2002液压传动金属承压壳体的

16、疲劳压力试验第l部分z试验方法)。GB/T 19934. 1-2005/ISO 10771-1 ,2002 附景A(规范性附景)对于施压泵和液压马边的特殊要求A.1 概述在GB/T19934的本部分中规定的要求应适合A.2和A.3中给出的变化。应使用完整装配的被试元件进行试验。注1，在试验期间，进油口、回油口和高压油口可能需要施加不同的循环试验压力。注2，当进行这项试验时，一个重要的判断依据是被试元件的驱动机构是杏旋转并自身产生高压，或是否它不旋转并通过-个分离的压力源施压.A.2 试验步骤如果选择对一个以上的袖口增压，应选择循环压力的相位关系，以达到最高疲劳载荷。如果用一个非旋转轴实施这项试

17、验，在测定承压壳体上的载荷方面该旋转组合的角位置很重要，应加以控制。在测定施于承压壳体的载荷的过程中，液压泵和液压马达的排量很重要，将会影响到测量结果，宜加以控制。对于变排暨的液压泵和液压马达，除记录压力波形外还应记录排量变化的波形，A.3 试验报告下列资料应增加到试验报告中L包括第9章的a)o)J，a) 主动轴是否旋转，b) 如果不旋转，描述输出排量元件的角位置，c) 被试元件是液压泵还是液压马达6d) 旋转的速度和方向$的对于变量元件的报告，排量波形及其与压力波形的相位关系g。各个加压油口的较高循环压力u和较低循环压力Pc.各加压汹口的相位关系和施于任何其他泊目的压力值。GB/T 1993

18、4. 1-2005/180 10771-1 :2002 附录B规范性附最)对液压缸的特殊要求B.1 概述本附录规定了进行液压缸缸体的疲劳压力试骏方法。该方法适用于缸径运二2rmn的下列类型液压缸g一一拉抨螺栓型;一一摞钉型s焊接型号一一其他连接类型。该方法不适用于2一一在活塞杆上施加侧向载荷;一一活塞杆在载荷/应力作用下产生弯曲。液压缸的承压壳体包括2缸体育一一缸的前、后端盖，一一密封件沟槽3一活塞，活塞与活塞杆的连接;任何受压元件，如z缓冲节流阀、单向阀、排气塞、截止塞等$前端盖、后端盖、密封沟槽、活塞和保持环的紧固件(例如s弹性挡圈、螺栓、拉杆、媒母等。注1，其他部分.如底板、安装附件和缓

19、冲件，不考虑作为承压壳体的部分a注2，虽然底板不是承压件，但可以利用本附最叙述的试验方法对其做耐久性的疲劳试验，B.2 对于-锻液压缸承压壳体的试验装置液压缸的行程长度应至少为图8.1确定的长度。mmm um8 EE刷刷E600 a / v y v / 4也/ v .-L -/ J _. b 一-_., 4()O Z盹。1025 32 40 50 6百801回125160 200 缸内桂Imma 拉杆缸pb 所有其他类型缸。圈B.1 与渡压缸内径对应的最小行程GB/T 19934. 1-2005月SO10771-1 ,2002 应提供一个附加在活塞杆伸出端上的试验装置，其与活塞轩端头固定且保持

20、与活塞杆同轴(为达到此要求，允许修改活塞杆伸出端)。该试验装置应确定活塞的大致位置，对于拉杆缸，使活塞距后端盖的距离L(见图B.盯在3mm6 mm之间$对于非拉杆缸，活塞应大致位于缸体长度的中间，图B.2渡压缸的试验装置为了减少壳体内受压泊液的体积，可以在承压壳体内放置一些充填材料(例如钢球、隔板等)。但是，充填材料不应限制对被试元件加压.B.3 试验压力的施加液压缸的前、后两端宜有两组油口，一个连接压力源，另一个用于连接测压装置，首先以高于较高循环试验压力川的试验压力施加在活塞的一侧，以低于较低循环试验压力(PL)的试验压力施加在活塞的另侧，然后颠倒这两个压力，产生个压力循环，如图且3所示。

21、对于活塞的增压一侧，时间段T，应比T，t去。为此，活塞两侧的时间段T，不应在另一侧压力降低到.以下之前开始。活塞两侧的时间段T，应在另一侧压力上升到扣以上之前结束.a 侧面l，b侧面2，c侧面1的丑，d侧面1的Te侧面2的T2;f侧面2的丑，g 一个循环.p, 时间图B.3试验压力波形GB/T 19934. 1-25/ISO 10771-1，22 附景C(规范性附景)对于穰压壳气式曹能器的特殊要求C.l 概述除在正文中规定的要求外，本附录适用于以下类型液压充气式蓄能器的承压壳体=一一活塞式g气囊式g隔膜式。本附录也适用于传输型蓄能器用来增加气体容量的气瓶。C.2 试瞌样晶C.2.1 气囊式蓄能

22、器应由以下部分组成z外壳;液压油口阅组件p气口阀组件。C.2.2 活塞式蓄能器应由以下部分组成:十一蓄能器壳体p端盖p气口阀组件，C. 2. 3 隔膜式蓄能器应由以下部分组成z一一带整体泊口的壳体，气口阀组件。C.2.4 气瓶，按其结构应由以节部分组成z-一一壳体;阀组件;端盖。如果试验样品包括液体隔离物，象活塞、气囊或隔膜，液体应存在于隔离物的两侧。注:如果能以安装在蓄能带上的相同方式固定配件，那么连接到曹能糟的配件(例如z气阀)可以被分开试验，C.3 试验步骤如果要求被试元件的试验样品在一个以上，倘若要在所有试验样品内提供并测量试验压力波形(见5.1和5.2)，那么可以将试验样品串联或并联

23、连接。对于较低循环试验压力Pc，允许其高于较高循环试验压力扣的5%，但是试验压力波形应符合图10附录D(规范性附录)GB/T 19934. 1-2005/ISO 10771-1，22 对于穰压阔的特殊要求D.1 概述通常，液压阀包括几个型腔，每个型腔可能承受不同的压力(例如g系统压力、工作泊口届力、控制压力和回油口压力)。D.2 试验步骤指南液压阀宜以整体进行试验。附件(例如电磁铁、阀体端盖等)可以作为液压阀的整体部分或作为单独的被试元件进行试验。如果在工作期间，型腔的内壁或边界可能经受反复的压力载荷(对于方向阀的压力油口和工作油口之间的内部区域，可能是这种情况)，那么-个循环应包括交替施加于内部或边界的各侧的最大压差。注，如果这些压力型腔不邻近，压力脉冲可以同时施加到岳个型腔。GB/T 19934. 1-2005/ISO 10771-1 ,2002 参考文献IJ GB/T 7939一飞液压软管总成试验方法2J ISO 6803，1994，橡胶或塑料软管和软管总成无弯曲的液压冲击试验3J ISO 8434-5，1995，用于流体传动和一般用途的金属管接头第5部分2螺纹连接的液压管接头的试验方法1) lE在修订中(GB/T7939-1987的修订版，拟等同采用I506605 ,2002) , 10