Испытательный стенд, предназначенный для гидравлических цилиндров, имеет очень разные требования по сравнению с тем, который используется для насосов, клапанов или гидравлических двигателей. Даже если два испытательных стенда работают на схожих уровнях давления, требуемая пропускная способность, крепления, инструменты, система управления и испытательная процедура могут быть совершенно разными.
Поэтому выбор гидравлического испытательного стенда не должен начинаться только с таких спецификаций, как максимальное давление или мощность мотора. Более правильный подход - сначала определить компонент, цель испытания, процесс испытания и ожидаемую нагрузку, а затем определить, какой тип испытательного стенда может поддерживать эти требования.
Начните с компонента, который необходимо протестировать
Тип гидравлического компонента обычно является первым фактором, который определяет базовую архитектуру испытательного стенда.
A Стенд для испытания гидравлических цилиндров должен учитывать физический размер цилиндра, обеспечивая при этом соответствующий контроль давления, крепежные устройства, пространство для выдвижения и втягивания, а также измерение утечек. В зависимости от процедуры испытания система также может потребовать применения или измерения силы толкания и тяги.
A испытательный стенд для гидравлического насоса имеет другую задачу. Вместо установки длинного актуатора ему обычно требуется приводить насос с контролируемой скоростью и измерять давление, расход, температуру, а иногда и входной крутящий момент. Поэтому электродвигатель и система соединений становятся важными частями стенда.
Для испытательного стенда для гидравлического клапана, задачей часто является испытательный коллектор и гидравлическая схема. Разные направляющие, предохранительные, редукционные, регулирующие потоки или картриджные клапаны требуют различных соединений и испытательных процедур. Точный контроль давления и расхода может быть важнее, чем большие механические крепления.
A испытательный стенд для гидравлического двигателя обычно требует как гидравлического питания, так и контролируемой механической нагрузки. Давление, расход, скорость и крутящий момент могут потребовать измерения вместе, чтобы оценить выходные данные мотора и его эффективность.
Эти различия означают, что нет единого “стандартного гидравлического испытательного стенда”, который был бы идеален для каждого гидравлического компонента.
Определите, что должно фактически проверять испытательное оборудование
После идентификации компонента следующим шагом является определение цели испытания.
Ремонтная мастерская может просто нуждаться в подтверждении того, что восстановленный цилиндр может правильно выдвигаться и втягиваться, удерживать давление и оставаться в пределах приемлемого уровня утечки. Производителю цилиндров может понадобиться более стандартизированный производственный тест, который включает проверочное давление, удержание давления, циклы, испытания на утечку и запись результатов испытаний для каждого готового продукта.
Аналогично, мастерская по ремонту насосов может в основном нуждаться в проверке того, может ли восстановленный насос производить приемлемое давление и расход, в то время как производитель насосов или научно-исследовательская лаборатория могут потребовать генерацию детализированных кривых эффективности при разных скоростях и уровнях давления.
Это различие важно, потому что один и тот же компонент может требовать очень разных конфигураций испытательного стенда в зависимости от цели испытания.
Полезный способ подумать о требовании это:
Тип компонента говорит вам, что должно быть подключено к стенду, в то время как цель испытания говорит вам, что стенд должен уметь измерять и контролировать.
Поэтому процедура испытаний должна быть определена до окончательной спецификации оборудования.
Специальный или многофункциональный гидравлический испытательный стенд?
Еще одно важное решение — использовать ли посвященный испытательный стенд или многофункциональный гидравлический испытательный стенд..
Посвященный испытательный стенд проектируется вокруг одной основной категории компонентов, таких как гидравлические цилиндры или насосы. Поскольку гидравлическая схема, крепления, приборы и рабочая процедура оптимизированы для конкретного типа компонента, систему часто проще эксплуатировать и легче стандартизировать.
Многофункциональный испытательный стенд предназначен для испытания нескольких типов компонентов на одной платформе. В зависимости от конструкции он может поддерживать цилиндры, насосы, клапаны, моторы или другие гидравлические компоненты, изменяя крепления, коллекторы, соединения и режимы испытаний.
| Коэфициент выбора | Посвященный испытательный стенд | Многофункциональный испытательный стенд |
|---|---|---|
| Основная цель | Повторные испытания одного типа компонента | Испытание нескольких типов гидравлических компонентов |
| Устройства и соединения | Оптимизировано для конкретных продуктов | Более гибкое и взаимозаменяемое |
| Настройка оператора | Обычно проще | Может потребоваться больше изменений в настройках |
| Процедура тестирования | Проще стандартизировать | Больше режимов тестирования и конфигураций |
| Сложность системы | В целом ниже | В целом выше |
| Лучше всего подходит для | Производственные линии и специализированный ремонт | Общий ремонт, НИОКР и смешанное тестирование |
Для производителя гидравлических цилиндров, тестирующего большое количество одинаковых цилиндров, специализированный стенд для испытаний цилиндров может быть более эффективным решением. Ремонтный центр, обслуживающий цилиндры, насосы, клапаны и моторы от различных машин, может больше выиграть от многофункциональной системы.
Цель не в том, чтобы максимизировать количество функций на одной машине. Нужно определить, действительно ли сочетание этих функций улучшает рабочий процесс тестирования для клиента.
Учтите размер продукта и механическую обработку
Выбор гидравлического стенда для тестирования — это не только гидравлическая проблема. Физический размер и вес испытываемого компонента могут значительно повлиять на структуру машины.
При тестировании цилиндров важными размерами являются диаметр, диаметр штока, ход, длина в сжатом состоянии, длина в расширенном состоянии, стиль монтажа и общий вес. Стенд, разработанный для малых сельскохозяйственных цилиндров, может быть совершенно несоответствующим для длинноходовых промышленных или мобильных цилиндров, даже если номинальное давление гидравлики достаточно.
Тяжелые компоненты могут также требовать регулируемых опор, подъемных устройств, скользящих приспособлений, защитных оболочек или других механических средств обращения. Если стенд предназначен для ремонтной мастерской, гибкость становится особенно важной, поскольку размеры входящих компонентов могут значительно варьироваться.
Стенды для тестирования насосов, клапанов и моторов сталкиваются с аналогичными механическими проблемами. Размер вала, направление вращения, паттерны фланцев, конфигурации портов клапанов и требования к адаптерам могут повлиять на скорость, с которой оператор может установить и заменить тестовые компоненты.
Технически способная гидравлическая схема недостаточна, если компонент нельзя безопасно и эффективно установить.
Решите, сколько автоматизации необходимо для испытательного процесса
Автоматизация должна выбираться в соответствии с фактическим рабочим процессом, а не рассматриваться как функция, которая автоматически лучше, когда она более продвинута.
Ручной стенд может быть вполне подходящим для тестирования маловыборочного ремонта, где продукты часто варьируются, и опытному технику уже необходимо подстраивать настройку для каждого компонента. Полуавтоматическая работа становится полезной, когда повторяющиеся этапы, такие как удержание давления, тайминг, циклирование или запись данных, нужно сделать более последовательными.
Системы с управлением на базе ПЛК особенно ценны, когда тестовые процедуры часто повторяются, и важно обеспечить отслеживаемость продукции. Тестовые рецепты, автоматическая последовательность, сигналы тревоги, запись данных и оценка по принципу «сдал/не сдал» могут уменьшить вариации от оператора и упростить контроль качества.
Однако уровень автоматизации следует отделять от базовых технических возможностей стенда. Система с управлением на базе ПЛК все равно нуждается в адекватном давлении, потоке, диапазоне измерений, вместимости оснастки и средствах защиты.
Поэтому детальные различия между ручными, полуавтоматическими и стендами с управлением на базе ПЛК следует рассматривать отдельно от вопроса о том, для какого типа компонентов предназначен стенд.
Учтите запись данных и прослеживаемость
Не каждому пользователю требуется одинаковый уровень тестовой документации.
Ремонтной мастерской может быть достаточно, чтобы оператор смог видеть давление и утечку и подтвердить, что восстановленный компонент прошел испытание. Производственному производителю может потребоваться, чтобы каждое испытание было связано с серийным номером с записанным давлением, потоком, температурой, утечкой, временем испытания и окончательным статусом сдан/не сдан.
Для этих приложений стенд может потребовать HMI, ПЛК, систему сбора данных или промышленный компьютер, способный сохранять и экспортировать записи испытаний. Более продвинутые системы также могут отображать графики давления или потока и хранить историю предыдущих испытаний.
Важно отметить, что требования к данным должны быть определены в начале проекта. Добавление детальной прослеживаемости после того, как гидравлическая и электрическая архитектура уже была утверждена, может сделать систему более сложной, чем необходимо.
Точность измерений также должна рассматриваться совместно с требованиями к данным. Запись тысяч точек данных имеет ограниченную ценность, если диапазон измерений, точность датчика или метод калибровки не соответствуют испытанию.
Не игнорируйте будущие требования к испытаниям
Испытательный стенд часто используется на протяжении многих лет, в то время как тестируемые продукты могут изменяться.
Производитель цилиндров может начать с относительно узкого диапазона диаметра и хода, но позже получить более крупные проекты от производителей оборудования (OEM). Ремонтная компания может изначально тестировать только цилиндры, а затем захотеть добавить тестирование клапанов или насосов. Объемы производства также могут увеличиться, создавая необходимость в большей автоматизации или лучшем управлении данными.
Это не означает, что каждый испытательный стенд должен быть переусложнённым или разработанным для тестирования каждого возможного продукта. Чрезмерная неиспользованная мощность увеличивает затраты и сложность системы.
Тем не менее, разумное планирование будущего расширения должно учитываться при определении структуры машины, мощности гидравлики, архитектуры управления, дизайна приспособлений и доступных измерительных каналов. В некоторых случаях предоставление пространства или интерфейсов для будущих опций более практично, чем попытка перестроить всю систему позже.
Практический подход к выбору
Наиболее эффективный процесс выбора гидравлического испытательного стенда движется от применения к спецификации машины, а не начинается с модельного каталога.
Сначала определите гидравлический компонент и испытания, которые необходимо провести. Затем рассмотрите размер и диапазон соединений продуктов, как часто их будут тестировать, необходимо ли стандартизировать процедуру и какие данные испытаний должны быть зарегистрированы.
Как только эти требования станут ясными, необходимые давление, расход, мощность, диапазоны измерений, уровень автоматизации, приспособления и системы безопасности могут быть определены гораздо более точно.
Этот подход также упрощает коммуникацию с производителем испытательного стенда. Вместо того чтобы просто спрашивать о “гидравлическом испытательном стенде на 400 бар”, пользователь может описать конкретную задачу испытаний и позволить архитектуре стенда разрабатываться в соответствии с этой потребностью.
Заключение
Выбор правильного гидравлического испытательного стенда в первую очередь заключается в соответствии оборудования с компонентом, целями тестирования, рабочим процессом и необходимым уровнем валидации..
Испытательные стенды для цилиндров, насосов, клапанов и двигателей имеют разные гидравлические и механические требования, в то время как специализированные и многофункциональные системы служат различным операционным средам. Автоматизация и сбор данных могут улучшить повторяемость и прослеживаемость, но их следует выбирать в соответствии с фактическими потребностями производства или ремонта, а не добавлять без необходимости.
Хороший процесс выбора, таким образом, начинается с определения что будет тестироваться, как это будет тестироваться, как часто это будет тестироваться и какие результаты должны быть получены..
Как только на эти вопросы будут даны ответы, можно определить детальную техническую спецификацию давления, расхода, мощности, точности, автоматизации и диапазона измерений вокруг реальной потребности в испытаниях.
