(高清版)GBT 38206.4-2021气动元件可靠性评估方法 第 4 部分：调压阀

ICS23.100.01CCSJ20GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014气动元件可靠性评估方法第4部分：调压阀GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014前言 Ⅲ 12规范性引用文件 13术语和定义 2 2 2 3 4 5 610试验报告 6 6附录A(资料性)本文件规定的试验流程图 7附录B(资料性)可选的扩展试验回路 8附录C(资料性)试验记录表 IⅢGB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014本文件是GB/T38206《气动元件可靠性评估方法》的第4部分。GB/T38206已经发布了以下 第3部分：带活塞杆的气缸本文件等同采用ISO19973-4:2014《气动元件可靠性的试验评价第4部分：调压阀》。IVGB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014类型机器和设备的重要组成部分。高效、经济的生产需要高度可靠的机器和设备。GB/T38206旨在 阈值和试验结果的处理方法。 —第3部分：带活塞杆的气缸。目的在于规定评估带活塞杆的气缸(包括单作用和双作用)可靠——第4部分：调压阀。目的在于规定气动调压阀可靠性评估的试验程序、试验设备和可靠性阈值本文件用于提供必要的装备和试验条件，以便评估气动调压阀的固有可靠性。生产者有必要了解其设备中气动系统元件的可靠性。元件的可靠性可由实验室试验确定；掌握了元件的可靠性特征，生产者就能够建立系统模型并对服务间隔期、备件库存以及今后改进等方面作出每一层次在元件寿命期内各有其应用。初步设计分析有利于识别可能的失效模式并消除引起失效的因素或减小失效对可靠性的影响。在得到元件样品时，可在实验室进行可靠性试验并能确定初始可靠性。可靠性试验作为对元件可靠性的持续评价常延续到初期生产中，且贯穿其生产的整个过程。在1GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014气动元件可靠性评估方法第4部分：调压阀本文件规定了气动调压阀可靠性评估的试验程序、试验设备和可靠性阈值以及试验结果的处理方法。图形符号(Fluidpowersystemsandcomponents—Graphicalsymbolsandcircuitdiagrams—Part1:Graphicalsymbolsforconventionaluseanddata-processingapplication)ISO5598流体传动系统及元件词汇(Fluidpowersystemsandcomponents—Vocabulary)注：GB/T17446—2012流体传动系统及元件词汇(ISO5598:2008,IDT)求(Pneumaticfluidpower—Compressedairpressureregulatorsandfilter-regulators—Part1:Maincharacteristicstobeincludedinliteraturefromsuppliersandproduct-markingrequirements)求(ISO6953-1:2015,IDT)ISO6953-3气动减压阀和过滤减压阀第3部分：测试减压阀流量特性的可选方法(Pneumaticfluidpower—Compressedairpressureregulatorsandfilter-regulators—Part3:Alternativetestmethodsformeasuringtheflow-ratecharacteristicsofpressureregulators)注：GB/T20081.3—2021气动减压阀和过滤减压阀第3部分：测试减压阀流量特性的可选方法(ISO6953-3:2012,IDT)ISO19973-1:2015气动元件可靠性的试验评价第1部分：一般程序(Pneumaticfluidpower—Assessmentofcomponentreliabilitybytesting—Part1:Generalprocedures)ISO80000-1量和单位第1部分：总则(Quantitiesandunits—Part1:General)IEC60050-192国际电工术语第192部分：可信性[InternationalElectrotechnicalVocabulary(IEV)—Part192:Dependability]注：GB/T2900.99—2016电工术语可信性(IEC60050-192:2015,IDT)2GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:20143术语和定义ISO5598、ISO6953-1、ISO19973-1和IEC60050-192界定的术语和定义适用于本文件。4符号和单位4.1计量单位按照ISO80000-1的规定。4.2本文件使用的图形符号符合ISO1219-1的规定。5试验设备5.1基本试验设备5.1.1被测调压阀的试验回路见图1或图2。多个试验回路使用同一压缩空气气源时，每个试验回路应使用相同的元件。附录B给出了一种扩展试验回路，其中包含隔离测量仪器的附加元件。图1所示的基本试验回路未包含所有必要的安全装置，应采取防护措施以防元件失效引起的伤害。负责测试的人员应充分考虑人员和设备的安全。标引序号说明：2——测量p₁的压力表；4——消声器；5——被测调压阀(即被测元件);7——测量pz的压力表或压力传感器；8测量p₃的压力表或压力传感器；9——截止阀或快换接头。图1试验回路35.1.2如果图1中使用的二位五通换向阀(元件3)流量规格大，也可使用图2所示的替代试验回路。在该回路中，两个二位二通阀应同时动作。2——测量p₁的压力表；3——二位二通阀(常闭);4——二位二通阀(常开);5——消声器；图2可选试验回路5.1.3如果被测元件主体具有两个或三个不同尺寸的接口，则选择最大的接口。5.1.4在安装被测元件前，先按照ISO6953-3对被测元件进行流量测试，确定每个被测元件的正向声速流导C。5.1.5图1中元件2、7、8或图2中元件2、8、9所示的压力测量仪器(压力表或压力传感器)分别与试验回路中的截止阀或快换接头连接。5.2换向阀试验回路中使用外部先导式或直动式换向阀。换向阀的声速流导值C应不小于被测元件的正向声速流导C,也应满足7.3.1中b)的要求。图1中气容6和图2中气容7的尺寸应符合ISO19973-1:2015的规定。6试验条件6.1一般试验条件一般试验条件应符合ISO19973-1的规定。4GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:20146.2进口压力和调节压力6.2.1被测元件的进口压力应为800kPa±40kPa或最大进口压力，选两者的较小值。6.2.2调节压力的设定值应为进口压力的(80±5)%,或制造商规定的最大进口压力的(80±5)%,取两者的较小值(见图3)。设置调节压力值时，应从小到大调节。如果压力超过要求的设定值，应先降低至设定值以下，再从小到大调节。设定值不应通过逐渐减小调节压力的方式获得。6.2.3为了补偿测试前的初始漂移，应在连续运转24h后，将被测元件的设定值调整至6.2.2中所述的7试验程序7.1检查和测量的时间7.1.1在耐久性试验之前、耐久性试验过程中确定的测量间隔和被测元件从试验中移除后，都应进行下列检查和测量：a)按照7.2.1进行功能检查；b)按照7.2.2测量设定压力和泄漏。7.1.2测量间隔应符合ISO19973-1的规定。7.2检查和测量的类型和范围在每个测量间隔(由7.1.2确定),打开换向阀并稳定温度，记录设定压力值。在6.2.1规定的进口压力下，每隔2min测量并记录总泄漏量(内泄漏和外泄漏之和)。泄漏量由进口侧的流量计测量。在试验过程中不应调节被测元件的压力。7.3耐久性试验7.3.1按照以下要求确定操作换向阀的循环周期。a)试验开始前，记录在压力周期内被测元件出口的最大和最小压力值(表压p₃)。b)确保被测元件出口的最大压力值不小于初始设定压力的98%,最小压力值小于初始设定压力的10%(见6.2.3)。c)调整换向阀的时间周期以实现上述条件，并保持t₁和t。尽可能小。d)试验过程中应保持固定周期，不应调整该周期或设定值。e)在试验过程中间隔性重复a)的压力测量。图3提供了一个典型的压力循环曲线说明。5GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014p₂——被测元件的进口压力曲线；图3耐久性测试中典型的压力循环曲线7.3.2在试验过程中，应定期按照7.2.1的规定检查被测元件和换向阀，确认它们处于正常运转状态。如果被测元件在连续观察之间失效，应按照ISO19973-1计算其终止寿命。8失效判定和阈值水平如果被测元件达到在8.2～8.4所规定的任何一项失效判定条件或超出阈值范围，则判定为失效。失效的评估方法按ISO19973-1所述。如果被测元件不能实现7.2.1描述的功能，则判定为失效。8.3泄漏失效如果7.2.2确定的总泄漏量超过了表1规定的最大泄漏量，则判定被测元件失效。(泄漏量阈值的6GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014确定见ISO19973-1:2015)。表1最大总泄漏量阈值与被测元件的声速流导之间的关系m³/(s·Pa)(ANR)如果被测元件在试验开始时(如6.2.3所测量)的设定压力不能保持在初始值士7%或±10kPa以内(以较大者为准),则判定被测元件失效。8.5其他说明个别客户和行业部门可不按照本文件规定的阈值水平和要求。特殊协议应在试验报告和产品样本9数据分析试验数据应按照ISO19973-1进行分析。试验数据表见附录C。10试验报告试验报告应按照ISO19973-1编写。11标注说明“气动调压阀的可靠性评估方法按照GB/T38206.4—2021《气动元件可靠性评估方法第4部7GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014(资料性)本文件规定的试验流程图图A.1给出了本文件的试验流程图。注：此流程图分别适用所有被测元件。搭建试验回路(第5章)搭建试验回路(第5章)确定操作压力(6.2),试验周期(7.3.1)和测量间隔(7.1.2)设置被测元件的试验基准线(图3)开始试验，24h后停止，调整设定值(6.2.3)按7.3.1d)确定的周期运行试验在7.2.2确定的测量间隔停止试验按第8章继续试验至失效否是否失效是结束测试图A.1试验流程图8GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014(资料性)可选的扩展试验回路图1所示试验回路中的元件是必不可少的。图B.1所示的扩展回路是可选的，包含了隔离测量仪器的附加元件。隔离阀可防止在循环工作期间使仪器承受压力，但可在测量期间开启进行测量并记录。表B.1列出了图B.1所示扩展试验回路的测量步骤。图B.1可选的扩展试验回路9GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014步骤循环操作1关闭V4和V52开启V1、V3、V6、V7、V83V2得电但不循环4将压力设定为要求值5循环V2,观察压力6关闭V6和V7并继续循环数据的记录7开启V6和V7,记录循环压力8V2停止循环并保持得电状态9关闭V3和V8开启V1、V4、V5、V6、V7记录设定压力和泄漏量关闭V4、V5、V6、V7;开启V1、V3、V8V2恢复循环(资料性)试验记录表试验数据记录表和观察记录表分别如表C.1、表C.2和表C.3所示。表C.1试验数据记录表实验室试验编号表共调压阀制造商型号接口尺寸被测元件编号试验开始前被测元件上游侧回路总容积/cm³被测元件下游侧回路总容积/cm³被测元件的声速流导C₁/[m³/(s·Pa)(ANR)]换向阀的声速流导C/[m³/(s·Pa)(ANR)]调整压力设定