Top Banner
SZYMON SALAMON PROCEDURY BADANIA SZCZELNOĝCI JEDNOKOMOROWYCH, PŁYNOWYCH, KONSTRUKCYJNIE ZAMKNIĉTYCH PRZESTRZENI ROBOCZYCH Streszczenie Jednokomorowymi, płynowymi, konstrukcyjnie zamkniĊtymi przestrzeniami ro- boczymi są m.in.: szybkozłącza – element złączny układów hamulcowych pojazdu samochodowego i przyczepy, łączniki rurowe dla budowlanych instalacji gazowych i wodnych. Podstawowym wymaganiem jakoĞciowym tych elementów jest ich szczel- noĞü, badana pneumatycznie (w kąpieli wodnej lub nie). W publikacji przedstawione są rozwiązania konstrukcyjne stanowisk do badania szczelnoĞci tych elementów. Prezentowane są równieĪ wyniki badaĔ szczelnoĞci tych elementów, które pozwoliły na ustalenie, rozmiarów wystĊpowania, podstawowych przyczyn braku ich szczelno- Ğci tj.: pĊkniĊü Ğcianek oraz ich wewnĊtrznych wad. Słowa kluczowe: badanie szczelnoĞci, szybkozłącza hamulcowa, łączniki rurowe 1. Klasyfikacja płynowych konstrukcyjnie zamkniĊtych przestrzeni roboczych Płynowa konstrukcyjnie zamkniĊta przestrzeĔ robocza (PKZPR) to [7] powłoka techniczna wykonana z róĪnych tworzyw konstrukcyjnych, róĪnymi technologiami i metodami wytwarzania. Powłoka ta zamyka i oddziela od otoczenia, elementy składowe (PKZPR) oraz płyn (ciecz lub gaz), bĊdące w ruchu lub spoczynku. Elementy te mogą tworzyü z powłoką przesłonĊ lub przesło- ny dla sterowania kierunkiem ruchu płynu i natĊĪeniem jego przepływu. Ukształtowanie tej powłoki technicznej i przesłon jest zdeterminowane potrzebą realizacji okreĞlonych funkcji, według okreĞlonych przebiegów charakterystyk technicznych, przypisanych temu wytworowi w procesach: wartoĞciowania, konstruowania i wytwarzania, a wyko- rzystywanych w procesie eksploatacji. Szczególnym i zasadniczym wymaganiem, formułowanym w stosunku do tego typu obiektów mechanicznych, z punktu widzenia ich eksploatacji (w szczególnoĞci: funkcjonalnoĞci, efektywno- Ğci, niezawodnoĞci i bezpieczeĔstwa) jest ich szczelnoĞü. Obiekty mechaniczne, od których wymagana jest szczelnoĞü, są wszechobecne w naszym oto- czeniu technicznym [2, 3, 4]. Brak lub utrata ich szczelnoĞci moĪe byü przyczyną powaĪnych strat lub tragedii. NieszczelnoĞü butelki moĪe oznaczaü utratĊ cieczy w niej zawartej, ale nieszczelnoĞü instalacji gazowej budowlanej moĪe prowadziü do wybuchu gazu, czego nastĊpstwem moĪe byü zniszczenie mieszkania lub budynku, a w skrajnym przypadku utrata zdrowia lub Īycia. NieszczelnoĞü elementów składowych rakiety noĞnej wahadłowca Challenger [1] doprowadzi- ła do tragicznej Ğmierci 7 – osobowej załogi i zniszczenia kosztownego promu kosmicznego oraz zaniechania na okres trzech lat realizacji programu kosmicznego USA. W koszty te naleĪy wliczyü utratĊ ewentualnych korzyĞci (np. wynoszenie satelitów komunikacyjnych na orbitĊ okołoziem- ską) w wyniku wyparcia (NASA) z kosmicznych przedsiĊwziĊü komercyjnych.
16

Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

Feb 27, 2019

Download

Documents

nguyenliem
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

SZYMON SALAMON

PROCEDURY BADANIA SZCZELNO CI JEDNOKOMOROWYCH, PŁYNOWYCH, KONSTRUKCYJNIE ZAMKNI TYCH PRZESTRZENI ROBOCZYCH

Streszczenie Jednokomorowymi, płynowymi, konstrukcyjnie zamkni tymi przestrzeniami ro-

boczymi s m.in.: szybkozł cza – element zł czny układów hamulcowych pojazdu samochodowego i przyczepy, ł czniki rurowe dla budowlanych instalacji gazowych i wodnych. Podstawowym wymaganiem jako ciowym tych elementów jest ich szczel-no , badana pneumatycznie (w k pieli wodnej lub nie). W publikacji przedstawione s rozwi zania konstrukcyjne stanowisk do badania szczelno ci tych elementów. Prezentowane s równie wyniki bada szczelno ci tych elementów, które pozwoliły na ustalenie, rozmiarów wyst powania, podstawowych przyczyn braku ich szczelno-ci tj.: p kni cianek oraz ich wewn trznych wad.

Słowa kluczowe: badanie szczelno ci, szybkozł cza hamulcowa, ł czniki rurowe

1. Klasyfikacja płynowych konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczychPłynowa konstrukcyjnie zamkni ta przestrze robocza (PKZPR) to [7] powłoka techniczna

wykonana z ró nych tworzyw konstrukcyjnych, ró nymi technologiami i metodami wytwarzania. Powłoka ta zamyka i oddziela od otoczenia, elementy składowe (PKZPR) oraz płyn (ciecz lub gaz), b d ce w ruchu lub spoczynku. Elementy te mog tworzy z powłok przesłon lub przesło-ny dla sterowania kierunkiem ruchu płynu i nat eniem jego przepływu.

Ukształtowanie tej powłoki technicznej i przesłon jest zdeterminowane potrzeb realizacji okre lonych funkcji, według okre lonych przebiegów charakterystyk technicznych, przypisanych temu wytworowi w procesach: warto ciowania, konstruowania i wytwarzania, a wyko-rzystywanych w procesie eksploatacji.

Szczególnym i zasadniczym wymaganiem, formułowanym w stosunku do tego typu obiektów mechanicznych, z punktu widzenia ich eksploatacji (w szczególno ci: funkcjonalno ci, efektywno-ci, niezawodno ci i bezpiecze stwa) jest ich szczelno .

Obiekty mechaniczne, od których wymagana jest szczelno , s wszechobecne w naszym oto-czeniu technicznym [2, 3, 4]. Brak lub utrata ich szczelno ci mo e by przyczyn powa nych strat lub tragedii. Nieszczelno butelki mo e oznacza utrat cieczy w niej zawartej, ale nieszczelnoinstalacji gazowej budowlanej mo e prowadzi do wybuchu gazu, czego nast pstwem mo e byzniszczenie mieszkania lub budynku, a w skrajnym przypadku utrata zdrowia lub ycia.

Nieszczelno elementów składowych rakiety no nej wahadłowca Challenger [1] doprowadzi-ła do tragicznej mierci 7 – osobowej załogi i zniszczenia kosztownego promu kosmicznego oraz zaniechania na okres trzech lat realizacji programu kosmicznego USA. W koszty te nale y wliczyutrat ewentualnych korzy ci (np. wynoszenie satelitów komunikacyjnych na orbit okołoziem-sk ) w wyniku wyparcia (NASA) z kosmicznych przedsi wzi komercyjnych.

Page 2: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

19

Ni ej zostanie zaprezentowana klasyfikacja (PKZPR) wg [7], grupuj ca je w nast puj ce kla-sy: jednokomorowe, wielokomorowe skoncentrowane i wielokomorowe rozproszone. Ka da klasa tych obiektów została podzielona odpowiednio na 3, 2 i 3 ich podklasy, co przedstawi rys. 1. Przykłady płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych, zostały zaprezentowane ni ej, w kolejno ci wynikaj cej z klasyfikacji ogólnej (por. rys. 1): − jednokomorowa, płynowa konstrukcyjnie zamkni ta przestrze robocza, to obiekt mechaniczny

o pojedynczym kanale z przesłon lub bez niej, o prostej, lecz skoncentrowanej postaci mate-rialnej. Do niej mo na zaliczy nast puj ce obiekty mechaniczne: kolanka, ł czniki, redukcje, trójniki, czwórniki, puszki, pojemniki, butelki, butle na gazy techniczne, butle turystyczne, rury, przewody, zł cza,

− wielokomorowa skoncentrowana, płynowa konstrukcyjnie zamkni ta przestrze robocza, to obiekt mechaniczny z wieloma kanałami i przesłonami, o skomplikowanej, lecz skoncentrowa-nej postaci materialnej. Wymieni w tej grupie (PKZPR) mo na: zespoły pneumatyczne, zespo-ły hydrauliczne, pompy, siłowniki, zawory, filtry, akumulatory, zbiorniki, chłodnice, przekład-nie hydrauliczne, rozdzielacze hydrauliczne, komor spalania silnika spalinowego, przestrzekorbowa silnika,

− wielokomorowa rozproszona, płynowa konstrukcyjnie zamkni ta przestrze robocza to obiekt mechaniczny z wieloma kanałami i przesłonami o skomplikowanej, lecz rozproszonej postaci materialnej, w strukturze konstrukcyjnej innego obiektu mechanicznego. Z kolei w tej grupie (PKZPR) mo na wymieni : układ chłodzenia, układ smarowania, układ zasilania, układ hamul-cowy, instalacje gazowe, instalacje wodoci gowe, instalacje centralnego ogrzewania, instalacje sanitarne, gazoci gi, ropoci gi, instalacje rafinacji ropy naftowej. Z konieczno ci ograniczona prezentacja postaci konstrukcyjnych tych obiektów mechanicz-

nych, przedstawiona wy ej, dostarcza informacji o ich olbrzymiej ró norodno ci. W celu prowa-dzenia dalszych rozwa a zaproponowano nast puj c ogóln klasyfikacj płynowych konstruk-cyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych, któr przedstawiono na rys. 1 [7]. U jej podstaw legły nast puj ce przesłanki: wypełniane funkcje, stopie skomplikowania ich budowy, wymiary, sto-pie koncentracji itp.

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 48, 2011

Page 3: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

20 Szymon Salamon

Procedury badania szczelno ci jednokomorowych, płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych

Rysunek 1. Ogólna klasyfikacja płynowych konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych ródło: [7]

Wspomniana wy ej ró norodno (PKZPR) implikuje zbudowanie szczegółowej ich klasyfi-kacji. Uwzgl dnia ona nast puj ce kryteria podziału (PKZPR): zakres ci nie roboczych, rodzaj medium roboczego, tworzywo konstrukcyjne, liczb kanałów przelotowych, liczb przesłon, ro-dzaj obj to ci roboczej, ruch elementów składowych, rodzaj uszczelnienia, rodzaj medium testuj -cego, wymagania dotycz ce szczelno ci.

Szczegółow klasyfikacj (PKZPR) przedstawiono na rys. 2 [7].

Page 4: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

21

Rysu

nek

2. S

zcze

góło

wa

klas

yfik

acja

pły

now

ych

kons

truk

cyjn

ie za

mkn

ity

ch p

rzes

trze

ni ro

bocz

ych

ródł

o: [7

]

Page 5: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

22 Szymon Salamon

Procedury badania szczelno ci jednokomorowych, płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych

2. Posta konstrukcyjna szybkozł czkiTworzywem konstrukcyjnym wykorzystywanym do wytworzenia szybkozł czki jest alumi-

nium. Główne jej elementy s wytworzone metod odlewania aluminium w automatach odlewni-czych ci nieniowych. Korpus szybkozł czki wraz z elementami uszczelniaj cymi i rygluj cymi tworz zespół pneumatyki hamulcowej trwały i niezawodny. Na kolejnych fotografiach, oznaczo-nych jako rysunki nr: 3, 4 i 5, przedstawiono odpowiednio: widok z dołu, widok z góry i widok od prawej strony [5].

Rysunek 3. Widok szybkozł czki z dołu ródło: [5].

Page 6: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

23

Rysunek 4. Widok szybkozł czki z góry ródło: [5].

Rysunek 5. Widok szybkozł czki od prawej strony ródło: [5].

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 48, 2011

Page 7: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

24 Szymon Salamon

Procedury badania szczelno ci jednokomorowych, płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych

3. Badania szczelno ci korpusu szybkozł czki

3.1. Wymagania odbiorcze i metoda badania szczelno ci korpusu szybkozł czki Bior c pod uwag zastosowanie korpusu szybkozł czki w układzie hamulcowym samochodu

ci arowego i naczepy, bardzo wa n cech korpusu jest jego szczelno , musi on by absolutnie szczelny. Badanie szczelno ci odbywa si metod klasyfikacji alternatywnej: szczelny – nie-szczelny, metoda zanurzeniow , szczegółowo opisanych w [5]. Wymagania odbiorcze w zakresie szczelno ci korpusu szybkozł czki sprowadzaj si do napełnienia badanej komory korpusu szyb-kozł czki spr onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d nieszczelno ci. Podczas próby szczelno ci element ten jest zanurzony w k pieli wodnej przez 10 sekund. Je eli na powierzchni odlewu korpusu pojawi si p cherze powietrza to jego odlew zostaje zaliczany do kategorii korpusów nieszczelnych i zostaje zakwalifikowany, jako wy-rób niezgodny, natomiast je eli na powierzchni korpusu nie pojawiaj si p cherze powietrza to jego odlew zostaje zaliczony do kategorii korpusów szczelnych.

3.2. Stanowisko do badania szczelno ci szybkozł czki Próba szczelno ci odbywa si na stanowisku kontrolno – odbiorczym zaprezentowanym, na

rysunku 6 [5]. Stanowisko wyposa one jest w zbiornik na wod (1), korpus szybkozł czki (2) jest umieszczany w gnie dzie odpowiadaj cym jego kształtowi od strony powierzchni wyposa onej w uszczelnienia. Gniazdo to jest wy łobione w poziomej płycie stanowiska (dnie zbiornika – 1). Korpus jest dociskany pionowym, pneumatycznym siłownikiem (3), do gniazda płyty. Do kró ca jej korpusu przy pomocy poziomego siłownika pneumatycznego (4) jest uszczelka ruchoma (6). Poprzez przył cze, usytuowane w płycie stanowiska w obr bie gniazda uszczelniaj cego, dopro-wadzane jest pod ci nieniem powietrze testuj ce, do wn trza komory korpusu szybkozł czki. Rozwi zanie konstrukcyjne mechanizmu mocowania korpusów zapewnia szczelne zamkni cie komory korpusu szybkozł czki.

Page 8: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

25

Rysunek 6. Schemat pogl dowy stanowiska do badania szczelno ci korpusu szybkozł czki ródło: Opracowanie własne.

Legenda: 1 – korpus stanowiska ze zbiornikiem cieczy, 2 – korpus szybkozł cz ki, 3 – siłownik pneumatyczny dociskaj cy, 4 – siłownik pneumatyczny uszczelniaj cy, 5 – uszczelka stała, 6 – uszczelka ruchoma

3.3. Zasada funkcjonowania stanowiska do badania szczelno ci Odlew korpusu nale y umie ci w gnie dzie uszczelniaj cym. Nast pnie uruchamiany jest

pionowy, pneumatyczny siłownik, który dociska odlew korpusu do gniazda. W celu zabezpiecze-nia przed ubytkiem powietrza z komory badanego korpusu, gniazda s wyfrezowane w kształcie dolnego zarysu korpusu i zaopatrzone w uszczelnienia typu oring. Siłownik pneumatyczny, po-ziomy ma podobne zastosowanie, zamyka on szczelnie króciec odlewu, w celu eliminacji ubytku powietrza testuj cego. Gdy siłownik ten wraz ze sto kow tulej i oringiem, dosuni ty zostanie do kró ca korpusu, wtedy komora korpusu jest szczelnie zamkni ta i niemo liwa jest utrata powie-trza testuj cego. Nast pnie doprowadzana jest do zbiornika ciecz (woda), przez co odlew korpusu zostaje zatopiony. Po zanurzeniu badany element na szczelno , zostaje napełniony powietrzem o ci nieniu 10 bar. Zanurzenie trwa 10 sekund. Pojawiaj ce si p cherze powietrza na powierzchnibadanego korpusu oraz p cherze powietrza w k pieli wodnej, informuj badaj cego o niezgodno-ci (nieszczelno ci) odlewu korpusu [5].

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 48, 2011

Page 9: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

26 Szymon Salamon

Procedury badania szczelno ci jednokomorowych, płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych

4. Wyniki badania szczelno ci i ich interpretacjaBadania dotycz ce niezgodno ci odlewów powoduj cych jego nieszczelno a w szczególno-

ci p kni (dominuj cej niezgodno ci) zostały przeprowadzone w trakcie procesu odlewania i obróbki mechanicznej wyrobu, w miesi cach: kwiecie , maj, czerwiec 2008 roku.

Analizuj c wykresy, przedstawione na rys.: 7, 8 i 9, mo na zauwa y losowo w kształtowa-niu si liczby korpusów nieszczelnych np. z powodu p kni cia cianek korpusu. Stwierdzono, e w okresie bada (tj. jednego kwartału), odsetek niezgodnych odlewów korpusu kształtuje si na poziomie od 3,4 % do 3,8 %. Warto jest zgodna z wymaganiom normy zakładowej, okre laj cej ten poziom jako 3 do 5%.

Z przeprowadzonych bada , jednoznacznie wynika, e brak szczelno ci odlewu korpusu, jest jego najcz stsz niezgodno ci tego elementu. P kni cia odlewu korpusu, to niezgodno , która w zasadniczy sposób determinuje ilo elementów nieszczelnych. Pozostałe niezgodno ci, takie jak: odchyłki wymiarowe, zabrudzenia, skrzywienia, wykruszenia, wyrwania, pory materiałowe i złuszczenia, maj dla jako ci tego wyrobu marginalnie znaczenie.

Rysunek 7. Globalna ilo nieszczelnych korpusów szybkozł czki oraz ich ilo spowodowana wył cznie jego p kni ciami, w miesi cu kwietniu

ródło: [5].

0123456789

10111213141516

ilo o

dpad

u ni

eszc

zeln

ych

zesp

ołów

dni miesi ca kwiecie

nieszczelno

p kni cia

Page 10: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

27

Rysunek 8. Globalna ilo nieszczelnych korpusów szybkozł czki oraz ich ilo spowodowana wył cznie jego p kni ciami, w miesi cu maju

ródło: [5].

Rysunek 9. Globalna ilo nieszczelnych korpusów szybkozł czki oraz ich ilo spowodowana wył cznie jego p kni ciami, w miesi cu czerwcu

ródło: [5]. Wyniki badania szczelno ci odlewów korpusów szybkozł czki dokonano dla okresu jednego

kwartału 2008 roku, w miesi cach: kwiecie , maj, czerwiec. Stwierdzono, e nieszczelno odle-wów korpusów w najwi kszej mierze jest spowodowane jego p kni ciami, co ilustruj rysunki: 7, 8 i 9. Na wymienionych rysunkach pokazano równie kształtowanie si liczby nieszczelnych od-lewów korpusów z powodu innych przyczyn np. obcych wtr ce , porów, rzadzizn i innych.

Pojawianie si niezgodno ci odlewów korpusów, powoduj cych ich nieszczelno , nie jest uwarunkowana czasem kalendarzowym mierzonym w: dniach, tygodniach, dekadach miesi ca i miesi cach w roku.

0123456789

1011121314151617

ilo o

dpad

u ni

eszc

zeln

ych

zesp

ołów

dni miesi ca maj

nieszczelnop kni cia

0123456789

10111213141516

ilo o

dpad

u ni

eszc

zeln

ych

zesp

ołów

dni miesi ca czerwiec

nieszczelno

p kni cia

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 48, 2011

Page 11: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

28 Szymon Salamon

Procedury badania szczelno ci jednokomorowych, płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych

Zdarzaj si dni, w których p kni cie jest w niewielkiej ilo ci przyczyn nieszczelno ci odle-wu korpusu, o nieszczelno ci decyduj inne przyczyny ani eli wymieniona (por.: 18 i 23 kwietnia, 1 i 2 maj i 3 czerwca). Innym godnym wyró nienia zjawiskiem jest fakt wyra nej dominacji nie-szczelno ci elementu z przyczyny p kni cia odlewu korpusu, nad innymi przyczynami jego nie-szczelno ci (por.: 3 kwietnia, 8 maj, 9, 24 i 27 czerwiec). Nale y stwierdzi , e kształtowanie sistosunku przyczyn nieszczelno ci odlewu korpusu spowodowanych jego p kni ciami i innymi przyczynami ani eli p kni ciami, ma charakter losowy, trudno jest sformułowa jak kolwiek pra-widłowo .

5. Przykłady asortymentu ł czników jednokanałowychW zale no ci od kształtu ł czników jednokanałowych rozró nia si : zł czki, dwuzł czki,

kolanka, łuki, obej cia, korki i za lepki. Na rysunkach od 10 do 14 przedstawiono przykłady ró -nych typów ł czników jednokanałowych [6].

Rysunek 10. Zł czka nakr tno – wkr tna równoprzelotowa ródło: [6].

Rysunek 11. Zł czka nakr tna równoprzelotowa ródło: [6].

Page 12: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

29

Rysunek 12. Zł czka wkr tna równoprzelotowa z gwintem prawym i lewym ródło: [6].

Rysunek 13. Ł cznik typu łuk 90°, krótki, nakr tny ródło: [6].

Rysunek 14. Kolanko 90° nakr tne, równoprzelotowe ródło: [6]

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 48, 2011

Page 13: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

30 Szymon Salamon

Procedury badania szczelno ci jednokomorowych, płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych

6. Stanowisko do badania szczelno ci ł cznikówStosowanie ł czników typu: dwuzł czka prosta, nakr tno wkr tna, płaska oraz łuk 90°, krótki,

nakr tny, w instalacjach budowlanych gazowych wymaga sprawdzenia szczelno ci ka dego ł cz-nika. Badanie szczelno ci przeprowadza si w wannach wypełnionych wod , wyposa onych w odpowiednie dla danego typu ł czników, uchwyty, które obustronnie uszczelniaj badany ł cz-nik i poprzez które doprowadza si spr one powietrze. Ogólny widok urz dzenia testuj cego szczelno ł czników pokazano na rysunku 15 (11). Badane odlewy po zaci ni ciu (i uszczelnie-niu) w uchwytach, zanurzane s w wodzie, z jednoczesnym doprowadzeniu powietrza pod ci nie-niem 0,5 MPa. Czas tej operacji trwa minimum 3 sekundy. Ewentualne zaburzenie k pieli wod-nej, b belkami spr onego powietrza jest podstaw do uznania ł cznika jako niezgodnego z wy-maganiami technicznymi dla tych obiektów.

Rysunek 15. Schemat pogl dowy stanowiska do badania szczelno ci ł cznika rurowego ródło: Opracowanie własne.

Legenda: 1 – platforma badawcza, 2 – uszczelka stała, 3 – ł cznik rurowy, 4 – uszczelka ruchoma, 5 – siłownik pneumatyczny uszczelniaj cy ł cznik, 6 – ciecz (woda), 7 – siłownik pneumatyczny

podnosz cy i opuszczaj cy platform , 8 – zbiornik cieczy

Page 14: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

31

7. Wyniki badania szczelno ci ł czników w latach 2006 – 2009Wyniki badania szczelno ci ł czników typu łuk 90º, krótki i natr tny, 2 ½˝, przedstawiono na

rysunkach 16 i 17.

Rysunek 16. Liczba ł czników typu łuk 90º, krótki i natr tny, 2 ½˝, o wewn trznych wadach materiałowych, w latach: 2006–2009

ródło: [6]. Przyczyn niezgodno z uwagi na nie wypełnienie wymagania co do szczelno ł czników s

wewn trzne wady tworzywa konstrukcyjnego (pory, obce wtr cenia, rzadzizny, zimne kryształy itp.). Okresem badawczym były lata od 2006 do 2009 (por. rysunek 16). Brak szczelno ci ł czni-ków nieocynkowanych, z uwagi na procentowy ich udział w wielko ci ich produkcji, wykazywał du e wahania i odpowiednio w kolejnych latach wynosił: 2,63%; 0,97%, 2,11% i 1,73%, rednio – 1,86%. Warto by podj dodatkowe badania nad wyja nieniem procentowego udziału niezgodno-ci, ze wzgl du na wady wewn trzne, dla ł czników nieocynkowanych w roku 2006. Poziom ana-

lizowanej wielko ci dla ł czników ocynkowanych, mo na uzna za niemal stabilny, wynosił on odpowiednio w kolejnych latach: 0,09%; 0,18%; 0,27% i 0,24%, rednio – 0,20%. Ocynkowanie ł czników, s dz c po procentowych warto ciach niezgodno ci, „doszczelnia” je, w sytuacji istnie-nia wad wewn trznych tworzywa konstrukcyjnego – eliwa.

01000200030004000500060007000

2006 2007 2008 2009

6887

1744

3254 3032

9501681 1654

824

Ilo s

zt.

ł czniki czarne(nieocynkowane)ł czniki białe(ocynkowane)

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 48, 2011

Page 15: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

32 Szymon Salamon

Procedury badania szczelno ci jednokomorowych, płynowych, konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni roboczych

Rysunek 17. Liczba ł czników typu łuk 90º, krótki i nakr tny, 2 ½˝, z p kni ciami na zimno, w latach: 2006–2009

ródło: [6]. Kolejn analizowan przyczyn , niezgodno ci tych ł czników, ze wzgl du na przyczyn bra-

ku ich szczelno ci s p kni cia na zimno. Generalnie mo na powiedzie , e procentowe udziały liczby niezgodno ci dla ł czników nieocynkowanych i ocynkowanych do wielko ci ich produkcji, osi gaj poziom akceptowalny (por. rysunek 17). Wynosz one dla ł czników nieocynkowanych, nast puj ce warto ci: 0,02%; 0,01%, 0,01% i 0,01%, rednio – 0,01%, za dla ł czników ocynko-wanych warto ci te wynosz odpowiednio: 0,03%; 0,01%; 0,03% i 0,03%, rednio – 0,03%. Warto zauwa y , e procentowe udziały niezgodno ci, ze wzgl du na brak ich szczelno ci, spowodowa-nej p kni ciami cianki ł cznika na zimno, jest wi kszy dla ł czników ocynkowanych ani eli dla ł czników nieocynkowanych. Z du doz ostro no ci mo na stwierdzi , e proces ocynkowania ł czników „odsłania” istniej ce p kni cia cianek ł czników.

8. Podsumowanie i wnioskiZastosowana procedura badania szczelno ci według klasyfikacji alternatywnej: szczelny nie-

szczelny, dla odlewów korpusów szybkozł czki i ł czników przelotowych jest prosta i skuteczna, co czyni j procedur obiektywn i spełniaj c wymagania tego badania.

Wybór, dla tych konkretnych przypadków, metody zanurzeniowej do badania szczelno ci, jest efektywne i proste w realizacji przemysłowej.

Wykorzystane do badania szczelno ci powietrza spr onego, jest czynnikiem testuj cym: nie-palnym, tanim, łatwym do pozyskania i nie powoduj cym likwidacji nieszczelno ci np. przez utle-nianie jej powierzchni.

Stanowiska do badania szczelno ci tych obiektów, mog by rozwi zaniami wielomoduło-wymi, co zapewnia po dan jego wydajno w zakresie tego badania.

0

50

100

150

200

250

300

350

2006 2007 2008 2009

4371

83

11

310

134 153116Ilo

szt

.

ł czniki czarne(nieocynkowane)ł czniki białe(ocynkowane)

Page 16: Procedury badania szczelności jednokomorowych, płynowych ...‚ czki spr *onym powietrzem o ci nieniu 15 bar, przez czas niezb dny do oceny jego szczel-no ci b d ( nieszczelno ci.

33

Główn przyczyn powstawania nieszczelno ci odlewu tych elementów s p kni cia jego cianek oraz wewn trzne wady materiałowe. Pozostałe przyczyny niezgodno ci odlewu równie

mog powodowa zjawisko przecieku czynnika testuj cego, ale w akceptowalnym stopniu.

Bibliografia1. Bank J.: Zarz dzanie przez jako . Wydawnictwo Gebethner i S-ka, Warszawa 1996.2. B kowski K.: Sieci i instalacje gazowe. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne. Warszawa

2007. 3. Balawender A.: Podstawy hydrauliki. Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gda sk 1996.4. Ł dzki A., Zieli ski K., Klimczyk A.: Podstawy technologii i przetwarzania cz. VII Odlew-

nictwo. Wydawnictwo Akademii Górniczo-Hutniczej. Kraków 1998.5. Salamon S.: Tightness Testing of a Pneumatic Element of the Brake System of a Vehicle.

Quality Production Improvement. Zaborze 2009.6. Salamon S.: Diagnosing Tightness Single-Channel Fittings Ductile Cast Iron for Building

Gas Networks. XV Medzinárodné vedecké sympózium. Kvalita a spol'ahlivost strojov.Sprievodna akcia Medzinarodneho strojarskeho vel'trhu 2011 v Nitre. Nitra 2011.

7. Salamon S., Diagnostyka szczelno ci płynowych konstrukcyjnie zamkni tych przestrzeni ro-boczych. Monografia 333, Seria Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kra-ków 2006.

TIGHTNESS TESTING PROCEDURES IN CONFINED-DESIGN SINGLE-CELL PNEUMATIC WORKING SPACES

Summary Confined-design single-cell pneumatic working spaces include: quick couplings,

i.e. connecting elements of brake systems in motor vehicles and trailers, and ipe fit-tings in building gas and water installations. One of the basic quality requirements for these elements is their tightness verified pneumatically (either in a water bath or not). This publication describes design solutions of testing stands used to test these elements’ tightness. It also presents their tightness test results, which made it possi-ble for us to identify the incidence of basic reasons for leaks resulting from breaks in their walls and their internal defects.

Keywords: tightness tests, brake quick coupling, pipe fittings

Szymon Salamon Politechnika Cz stochowska Al. Armii Krajowej 19 B, 42-200 Cz stochowa e-mail: salamon@zim. pcz. pl

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 48, 2011