Приложение А (обязательное). Испытания для подтверждения требований безопасности

Приложение А
(обязательное)

Испытания для подтверждения требований безопасности

А.1 Нагрузочные испытания

А.1.1 Общая часть

Испытания должны быть проведены на отдельной детали, распределителе или прочей комбинации клапанов. В качестве рабочей жидкости должна быть применена предусмотренная поставщиком рабочая жидкость в соответствии с 5.1.10. Она должна иметь чистоту фильтрации от 15 до 40 мк.

А.1.1.1 Проверка размеров

Размеры клапана и его деталей должны быть проверены методом замера отобранных образцов.

Полученные величины должны соответствовать заданным размерам изготовителя.

А.1.1.2 Места подъема

Места подъема должны быть испытаны четырехкратным усилием веса узла, предусмотренным изготовителем, в течение не менее 1 мин. Не должны допускать выход из строя или повреждение места подъема.

А.1.2 Испытание предохранительных клапанов

Перед испытанием клапаны должны быть, как минимум, однократно прокачаны.

При проверке предохранительных клапанов должны быть испытаны два образца с отличающимися регулировками давления. При испытании один клапан должен быть отрегулирован на минимальное установочное давление, а другой - на максимальное установочное давление.

Если в предохранительном клапане используются различные пружины, например в виде предварительно напряженных элементов, испытание должно быть проведено с каждым вариантом пружины.

Для испытаний по А.1.2.1, А.1.2.2, А.1.2.3 и А.1.2.5 к клапану должен быть подключен гидроаккумулятор с объемом от 2 до 5 л.

Испытания по А.1.2.2 и А.1.2.7 относятся к клапанам, в которых жидкость выбрасывается в атмосферу.

Испытание по А.1.2.8 является дополнительным к испытаниям, проведенным по А.1.2.2 и А.1.2.7 для клапанов, которые имеют возможность выбрасывать жидкость в сливную магистраль.

А.1.2.1 Испытания на герметичность

Клапан должен быть нагружен трижды давлением, равным 95 % от заданного регулировкой, каждый раз в течение не менее 5 мин, при этом падение давления не может быть более чем на 2 %. Испытание должно быть проведено трижды.

Затем при постоянной температуре окружающей среды клапан должен быть нагружен на 8 ч ("заневолен") давлением, равным 95 % от давления регулирования. В течение первых 3 ч давление может упасть не более чем на 3 %. В течение следующих 5 ч не должно быть зафиксировано падения давления.

А.1.2.2 Проверка давления настройки, открытия и закрытия клапана при комнатной температуре

Схема испытаний приведена на рисунке А.1.

Проверка давления настройки, открытия и закрытия клапана должна происходить при комнатной температуре рабочей жидкости и корпуса клапана. Давление перед клапаном должны повышать до тех пор, пока клапан не откроется. Повышение давления в интервале последних 5 МПа не должно превышать 1 МПа/с. После открытия клапан должен в течение 1 мин прокачиваться потоком рабочей жидкости со скоростью около 0,04 л/мин. Затем поток рабочей жидкости должен быть остановлен, и в течение 5 мин должно установиться давление закрытия клапана. После этого изменение давления должно быть измерено и записано (рисунок А.2).

Примечание - Значения давления приведены в единицах, соответствующих требованию ГОСТ 8.417.

Измеренное давление настройки и открытия не должно превышать номинальное значение установленного давления более чем на 5 %.

Рисунок А.1 - Схема испытаний (пример)

Измеренное давление закрытия клапана не должно быть менее давления настройки более чем на 10 %.

Рисунок А.2 - Пример характерного протекания процесса "давление/время" для предохранительного клапана

А.1.2.3 Проверка давления настройки, открытия и закрытия клапанов с предварительно заряженным газовым баллоном

Для проверки рабочая жидкость и клапан должны быть доведены до температуры, предусмотренной поставщиком. Затем должны быть проведены проверки по А.1.2.2.

А.1.2.4 Проверка на гидравлический удар

Предохранительные клапаны должны быть разделены по расходу на четыре класса (таблица А.1).

Таблица А.1 - Разделение предохранительных клапанов на классы

Класс	Расход, Q, л/мин
I	60  Q  150
II	150  Q  400
III	400  Q 1000
IV	> 1000

Клапаны должны быть подвергнуты проверке на гидроудар трижды. При этом давление на входе в клапан должно быть повышено ударом, начиная со значения, составляющего 60 % от заданного давления настройки, до значений давления, приведенных в таблице А.2.

Таблица А.2 - Ударное давление для предохранительного клапана

Класс клапана	Давление гидроудара по отношению к заданному давлению настройки Рн
I	1,5 Рн
II	1,4 Рн
III	1,3 Рн
IV	1,2 Рн

Повышение давления удара должно быть достигнуто в промежутке времени от 5 до 25 мс, клапаны должны открываться при достижении заданного ударного давления.

Процесс гидроудара во времени должен быть зарегистрирован. После проверки клапаны должны быть работоспособными и соответствовать требованиям А.1.2.1 и А.1.2.2.

А.1.2.5 Проверка на ударную прочность

Для проверки ударной прочности через клапан должна быть пропущена рабочая жидкость с расходом 0,04 л/мин.

При этом находящийся в запертом состоянии клапан должен быть трижды подвергнут удару на маятниковом стенде (рисунок 3) с длиной маятника 500 мм и стальным грузом массой 1 кг, с отклонением маятника от вертикали на 45°.

Давление открытия во время и после проведения проверки на ударную прочность должно быть в допустимых пределах, указанных в А.1.2.2.

Давление закрытия после испытания на ударную прочность должно быть в допустимых пределах, указанных в А.1.2.2.

Рисунок А.3 - Испытание на ударную прочность

А.1.2.6 Проверка соотношения "давление - расход"

Для проверки соотношения "давление - расход" через клапаны должна быть пропущена рабочая жидкость с постоянно нарастающим расходом от 0 л/мин до значения, указанного изготовителем. Непосредственно после этого расход должен быть снова постепенно уменьшен до 0. Значения давления открытия должны быть измерены и зафиксированы. Они должны быть в диапазоне не более 20 % и не менее 10 % от номинального значения давления настройки.

А.1.2.7 Проверка ресурса

Для проверки ресурса клапан должен быть подвергнут нагружению 10500 циклами переменной нагрузки. Из этого количества 5000 циклов должны быть проведены со следующими рабочими тактами:

- поток рабочей жидкости через клапан с расходом от 0,4 л/мин;

- прерывание расхода и разгрузка давления до 0.

Дальнейшие 5000 циклов должны быть проведены с подобными рабочими тактами, но с расходом от 0,04 л/мин.

Общая продолжительность одного рабочего цикла должна составлять не менее 10 с, при этом клапан должен быть открыт в течение не менее 5 с.

После 10000 рабочих циклов должны быть выполнены требования А.1.2.1, А.1.2.2 и А.1.2.6.

Затем должны быть проведены следующие 500 циклов нагружения с аналогичными рабочими тактами, но с временем протока жидкости не менее 5 с при расходе от 30 л/мин. Общая продолжительность одного рабочего цикла должна составлять не менее 10 с.

После этих 500 циклов нагружения клапан должен быть нагружен трижды испытательным давлением, равным не менее 85 % от давления настройки в течение 5 мин. В течение этого времени падение давления должно быть не более чем на 2 % от этого испытательного давления.

А.1.2.8 Проверка режимов работы клапана

Клапан должен быть расположен в гидросистеме таким образом, чтобы давление на выходе из клапана составляло не менее, чем (8  0,5) МПа.

Примечание - Давление приведено в единицах измерения по ГОСТ 8.417.

Давление на входе в клапан должны непрерывно повышать до его открытия, затем через клапан в течение 1 мин должна быть пропущена рабочая жидкость с расходом 0,04 л/мин.

Замеренные давления настройки и открытия клапана не должны отличаться более чем на 5 % от значений, полученных при замерах в процессе испытаний по А.1.2.2.

Давление закрытия не должно отличаться более чем на 5 % от давления закрытия, полученного при замерах в процессе испытаний по разделу А.1.2.2.

А.1.3 Испытания обратных клапанов (гидрозамков)

Должен быть испытан один образец из гидрозамков.

А.1.3.1 Проверка герметичности

Проверку необходимо проводить в два этапа.

Этап 1.

Гидрозамок в соответствии с его назначением подсоединяют к испытательному цилиндру (рисунок А.4). Затем испытательный цилиндр последовательно нагружают через клапан давлением 2 МПа и 10 МПа с допустимым отклонением  0,5 МПа. После достижения значений давления подача жидкости должна быть прекращена.

Рисунок А.4 - Испытательный контур для гидрозамков

Примечание - Давление приведено в единицах измерения по ГОСТ 8.417.

Запертое гидравлическое давление (а) на каждой ступени давления должно быть выдержано в течение минимум 5 мин.

Этап II

Испытания проводят с гидроаккумулятором, объем от 2 до 5 л (рисунок А.5).

Подсоединение (а), к которому по мере функционирования подводится запираемая рабочая жидкость, должно быть нагружено давлением 1,5-кратным по отношению к допустимому. Гидравлическое давление при этом должно быть выдержано в течение не менее 5 мин.

Рисунок А.5 - Испытательный контур для гидрозамков

Испытания по этапам I и II должны быть проверены дважды. При испытаниях не должно происходить падение давления более чем на 2 %.

Затем клапан должен быть нагружен через подсоединение (а) допустимым давлением при постоянной комнатной температуре на 8 ч ("заневолен").

При этом в течение первых 3 ч допускают падение давления на величину до 3 %; после этого падения давления не должно быть.

А.1.3.2 Проверка прочности под давлением

При проверке прочности под давлением клапан должен быть нагружен в соответствии с функционированием в комбинациях включения и подсоединения через вводы (а), (б) и (в) 1,5-кратным по отношению к допустимому давлением (рисунок А.5). Испытательное давление должно удерживаться в течение не менее 3 мин. Данные проверки на прочность под давлением должны быть проведены дважды. После проверок клапан должен соответствовать требованиям, подтверждаемым при испытании по А.1.3.1 и А.1.3.4.

Затем должна быть проведена опрессовка двукратным по отношению к допустимому давлением. При этом функциональность клапана не должна быть нарушена, клапан не должен разрушиться, его детали не должны выпадать.

А.1.3.3 Проверка параметров потока жидкости в предохранительном клапане

Клапан подсоединяют к испытательному цилиндру, который нагружают давлением, составляющим 60 % от допустимого давления (рисунок А.4). Затем подсоединения клапана (а), (б) и (в), которые в рабочем процессе могут находиться под влиянием скоростного напора, нагружают давлением (8 + 0,5) МПа в течение 1 мин. При этом давление в испытательном цилиндре не должно падать более чем на 2 %.

Примечание - Давление приведено в единицах измерения по ГОСТ 8.417.

А.1.3.4 Проверка включения

Клапан подсоединяют к испытательной стойке с диаметром поршня не менее 250 мм и ходом раздвижки не менее 800 мм (рисунок А.4). Стойка через клапан должна быть предварительно нагружена допустимым давлением.

Затем клапан должен быть дважды разгружен как гидравлически, так и с помощью предусмотренного дополнительного устройства (если оно есть). При этом в подсоединении (а) со стороны стойки не должны возникать более чем 1,5-кратные скачки давления по отношению к допустимому давлению.

А.1.3.5 Ресурсные испытания

Для ресурсных испытаний клапан должен быть подсоединен к испытательной стойке в соответствии с А.1.3.4 и подвергнут 30000 циклов нагружения со следующим рабочим тактом:

- стойку распереть с допустимым давлением;

- открыть клапан и прожать стойку на 10 см.

Рабочая жидкость при ресурсных испытаниях должна подаваться от насоса, который может обеспечить подачу не менее чем 70 л/мин.

После окончания ресурсных испытаний должно быть подтверждено соответствие клапана герметичности при испытаниях по А.1.3.1.

А.1.4 Испытания гидрораспределителей (модулей-распределителей)

Из гидрораспределителей должен быть испытан один образец.

А.1.4.1 Испытание на герметичность

Гидрораспределитель подсоединяют в нейтральном положении к гидравлическому источнику питания с подключенным гидроаккумулятором объемом от 2 до 5 л и нагружают давлениями 2 МПа, 10 МПа, допустимым давлением и давлением, 1,5-кратным от допустимого (с отклонением в пределах  0,5 МПа). Гидравлическое давление должно выдерживаться на каждой ступени в течение не менее 5 мин.

Примечание - Давление приведено в единицах измерения по ГОСТ 8.417.

Испытания повторяют дважды. При испытаниях не должно наступать падение давления более чем на 2 %.

После этого клапан должен быть "заневолен" в течение 8 ч с допустимым давлением при постоянной комнатной температуре. При этом в течение первых 3 ч допускают падение давления до 3 %; после этого большее падение давления не должно происходить.

А.1.4.2 Проверка прочности под давлением

При проверке прочности под давлением клапан должен быть нагружен при всех соответствующих рабочих комбинациях подсоединения и включения, кроме подсоединения к сливной магистрали, давлением, 1,5-кратным по отношению к допустимому давлению.

Подсоединение к сливу должно быть нагружено допустимым давлением. Гидравлическое давление должно быть выдержано в подсоединениях и местах включения в течение не менее 3 мин. Проверка прочности под давлением должна быть проведена дважды.

После проверок клапан должен выдержать испытания по А.1.4.1 и А.1.4.5.

Затем клапан должен быть нагружен, за исключением подсоединения к сливу, двукратным по отношению к допустимому давлению. При этом клапан не должен разрушиться, а детали не должны из него выпадать.

А.1.4.3 Ресурсные испытания

При ресурсных испытаниях клапан должен быть подвергнут в целом 30000 циклам нагружений со следующими тактами рабочего процесса:

- открыть клапан и пропустить рабочую жидкость через клапан в течение не менее 5 с во всех предусмотренных производственным процессом направлениях;

- закрыть клапан.

Если в клапане предусмотрено как механическое, так и гидравлическое управление, то должно быть проведено по 15000 рабочих циклов на каждый вид управления.

Рабочую жидкость должны подавать от насоса, который при допустимом давлении может обеспечить производительность не менее 70 л/мин.

После проведенных ресурсных испытаний клапан должен соответствовать требованиям, подтверждаемым испытаниями по А.1.4.1, и безупречно включаться.

А.1.4.4 Проверка скоростного напора в гидрораспределителе

Клапан в нейтральном положении должен быть подсоединен каждым подводящим соединением к гидроаккумулятору с объемом от 2 до 5 л. Рабочая жидкость должна подаваться под давлением не менее 15 МПа.

Подсоединения клапана, которые могут быть нагружены скоростным напором (например, сливная магистраль и подвод управления), должны быть нагружены скоростным напором (8  0,5) МПа в течение 1 мин.

Примечание - Давление приведено в единицах измерения по ГОСТ 8.417.

Давление в расходном подсоединении должно превышать значение скоростного напора.

Испытание должны повторить с давлением питания, которое соответствует допустимому давлению.

А.1.4.5 Испытание на включение

Клапан в нейтральном положении должен быть подключен каждым соединением к гидроаккумулятору с объемом от 2 до 5 л.

Подсоединение высокого давления должно быть нагружено давлением питания, соответствующим допустимому давлению.

Непосредственно после этого клапан должен быть включен.

При этом в подводящем соединении не должны возникать скачки давления более чем 1,5-кратные от допустимого давления.

Включение должно быть проведено с каждым подводом управления и со всеми расположенными устройствами ручного управления.

А.1.5 Испытание клапана прочего конструктивного типа

От клапанов прочего типа должен быть испытан один образец.

Клапаны прочего конструктивного типа должны быть испытаны по А.1.2-А.1.4 с целью подтверждения соответствия типу предохранительных клапанов, гидрозамков или гидрораспределителей.