ICS23.100.01CCSJ20GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014氣動(dòng)元件可靠性評(píng)估方法第4部分：調(diào)壓閥GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014前言 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 2 2 2 3 4 5 610試驗(yàn)報(bào)告 6 6附錄A(資料性)本文件規(guī)定的試驗(yàn)流程圖 7附錄B(資料性)可選的擴(kuò)展試驗(yàn)回路 8附錄C(資料性)試驗(yàn)記錄表 IⅢGB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014本文件是GB/T38206《氣動(dòng)元件可靠性評(píng)估方法》的第4部分。GB/T38206已經(jīng)發(fā)布了以下 第3部分：帶活塞桿的氣缸本文件等同采用ISO19973-4:2014《氣動(dòng)元件可靠性的試驗(yàn)評(píng)價(jià)第4部分：調(diào)壓閥》。IVGB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014類(lèi)型機(jī)器和設(shè)備的重要組成部分。高效、經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)需要高度可靠的機(jī)器和設(shè)備。GB/T38206旨在 閾值和試驗(yàn)結(jié)果的處理方法。 —第3部分：帶活塞桿的氣缸。目的在于規(guī)定評(píng)估帶活塞桿的氣缸(包括單作用和雙作用)可靠——第4部分：調(diào)壓閥。目的在于規(guī)定氣動(dòng)調(diào)壓閥可靠性評(píng)估的試驗(yàn)程序、試驗(yàn)設(shè)備和可靠性閾值本文件用于提供必要的裝備和試驗(yàn)條件，以便評(píng)估氣動(dòng)調(diào)壓閥的固有可靠性。生產(chǎn)者有必要了解其設(shè)備中氣動(dòng)系統(tǒng)元件的可靠性。元件的可靠性可由實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確定；掌握了元件的可靠性特征，生產(chǎn)者就能夠建立系統(tǒng)模型并對(duì)服務(wù)間隔期、備件庫(kù)存以及今后改進(jìn)等方面作出每一層次在元件壽命期內(nèi)各有其應(yīng)用。初步設(shè)計(jì)分析有利于識(shí)別可能的失效模式并消除引起失效的因素或減小失效對(duì)可靠性的影響。在得到元件樣品時(shí)，可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行可靠性試驗(yàn)并能確定初始可靠性?？煽啃栽囼?yàn)作為對(duì)元件可靠性的持續(xù)評(píng)價(jià)常延續(xù)到初期生產(chǎn)中，且貫穿其生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。在1GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014氣動(dòng)元件可靠性評(píng)估方法第4部分：調(diào)壓閥本文件規(guī)定了氣動(dòng)調(diào)壓閥可靠性評(píng)估的試驗(yàn)程序、試驗(yàn)設(shè)備和可靠性閾值以及試驗(yàn)結(jié)果的處理方法。圖形符號(hào)(Fluidpowersystemsandcomponents—Graphicalsymbolsandcircuitdiagrams—Part1:Graphicalsymbolsforconventionaluseanddata-processingapplication)ISO5598流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件詞匯(Fluidpowersystemsandcomponents—Vocabulary)注：GB/T17446—2012流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件詞匯(ISO5598:2008,IDT)求(Pneumaticfluidpower—Compressedairpressureregulatorsandfilter-regulators—Part1:Maincharacteristicstobeincludedinliteraturefromsuppliersandproduct-markingrequirements)求(ISO6953-1:2015,IDT)ISO6953-3氣動(dòng)減壓閥和過(guò)濾減壓閥第3部分：測(cè)試減壓閥流量特性的可選方法(Pneumaticfluidpower—Compressedairpressureregulatorsandfilter-regulators—Part3:Alternativetestmethodsformeasuringtheflow-ratecharacteristicsofpressureregulators)注：GB/T20081.3—2021氣動(dòng)減壓閥和過(guò)濾減壓閥第3部分：測(cè)試減壓閥流量特性的可選方法(ISO6953-3:2012,IDT)ISO19973-1:2015氣動(dòng)元件可靠性的試驗(yàn)評(píng)價(jià)第1部分：一般程序(Pneumaticfluidpower—Assessmentofcomponentreliabilitybytesting—Part1:Generalprocedures)ISO80000-1量和單位第1部分：總則(Quantitiesandunits—Part1:General)IEC60050-192國(guó)際電工術(shù)語(yǔ)第192部分：可信性[InternationalElectrotechnicalVocabulary(IEV)—Part192:Dependability]注：GB/T2900.99—2016電工術(shù)語(yǔ)可信性(IEC60050-192:2015,IDT)2GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:20143術(shù)語(yǔ)和定義ISO5598、ISO6953-1、ISO19973-1和IEC60050-192界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4符號(hào)和單位4.1計(jì)量單位按照ISO80000-1的規(guī)定。4.2本文件使用的圖形符號(hào)符合ISO1219-1的規(guī)定。5試驗(yàn)設(shè)備5.1基本試驗(yàn)設(shè)備5.1.1被測(cè)調(diào)壓閥的試驗(yàn)回路見(jiàn)圖1或圖2。多個(gè)試驗(yàn)回路使用同一壓縮空氣氣源時(shí)，每個(gè)試驗(yàn)回路應(yīng)使用相同的元件。附錄B給出了一種擴(kuò)展試驗(yàn)回路，其中包含隔離測(cè)量?jī)x器的附加元件。圖1所示的基本試驗(yàn)回路未包含所有必要的安全裝置，應(yīng)采取防護(hù)措施以防元件失效引起的傷害。負(fù)責(zé)測(cè)試的人員應(yīng)充分考慮人員和設(shè)備的安全。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：2——測(cè)量p?的壓力表；4——消聲器；5——被測(cè)調(diào)壓閥(即被測(cè)元件);7——測(cè)量pz的壓力表或壓力傳感器；8測(cè)量p?的壓力表或壓力傳感器；9——截止閥或快換接頭。圖1試驗(yàn)回路35.1.2如果圖1中使用的二位五通換向閥(元件3)流量規(guī)格大，也可使用圖2所示的替代試驗(yàn)回路。在該回路中，兩個(gè)二位二通閥應(yīng)同時(shí)動(dòng)作。2——測(cè)量p?的壓力表；3——二位二通閥(常閉);4——二位二通閥(常開(kāi));5——消聲器；圖2可選試驗(yàn)回路5.1.3如果被測(cè)元件主體具有兩個(gè)或三個(gè)不同尺寸的接口，則選擇最大的接口。5.1.4在安裝被測(cè)元件前，先按照ISO6953-3對(duì)被測(cè)元件進(jìn)行流量測(cè)試，確定每個(gè)被測(cè)元件的正向聲速流導(dǎo)C。5.1.5圖1中元件2、7、8或圖2中元件2、8、9所示的壓力測(cè)量?jī)x器(壓力表或壓力傳感器)分別與試驗(yàn)回路中的截止閥或快換接頭連接。5.2換向閥試驗(yàn)回路中使用外部先導(dǎo)式或直動(dòng)式換向閥。換向閥的聲速流導(dǎo)值C應(yīng)不小于被測(cè)元件的正向聲速流導(dǎo)C,也應(yīng)滿(mǎn)足7.3.1中b)的要求。圖1中氣容6和圖2中氣容7的尺寸應(yīng)符合ISO19973-1:2015的規(guī)定。6試驗(yàn)條件6.1一般試驗(yàn)條件一般試驗(yàn)條件應(yīng)符合ISO19973-1的規(guī)定。4GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:20146.2進(jìn)口壓力和調(diào)節(jié)壓力6.2.1被測(cè)元件的進(jìn)口壓力應(yīng)為800kPa±40kPa或最大進(jìn)口壓力，選兩者的較小值。6.2.2調(diào)節(jié)壓力的設(shè)定值應(yīng)為進(jìn)口壓力的(80±5)%,或制造商規(guī)定的最大進(jìn)口壓力的(80±5)%,取兩者的較小值(見(jiàn)圖3)。設(shè)置調(diào)節(jié)壓力值時(shí)，應(yīng)從小到大調(diào)節(jié)。如果壓力超過(guò)要求的設(shè)定值，應(yīng)先降低至設(shè)定值以下，再?gòu)男〉酱笳{(diào)節(jié)。設(shè)定值不應(yīng)通過(guò)逐漸減小調(diào)節(jié)壓力的方式獲得。6.2.3為了補(bǔ)償測(cè)試前的初始漂移，應(yīng)在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)24h后，將被測(cè)元件的設(shè)定值調(diào)整至6.2.2中所述的7試驗(yàn)程序7.1檢查和測(cè)量的時(shí)間7.1.1在耐久性試驗(yàn)之前、耐久性試驗(yàn)過(guò)程中確定的測(cè)量間隔和被測(cè)元件從試驗(yàn)中移除后，都應(yīng)進(jìn)行下列檢查和測(cè)量：a)按照7.2.1進(jìn)行功能檢查；b)按照7.2.2測(cè)量設(shè)定壓力和泄漏。7.1.2測(cè)量間隔應(yīng)符合ISO19973-1的規(guī)定。7.2檢查和測(cè)量的類(lèi)型和范圍在每個(gè)測(cè)量間隔(由7.1.2確定),打開(kāi)換向閥并穩(wěn)定溫度，記錄設(shè)定壓力值。在6.2.1規(guī)定的進(jìn)口壓力下，每隔2min測(cè)量并記錄總泄漏量(內(nèi)泄漏和外泄漏之和)。泄漏量由進(jìn)口側(cè)的流量計(jì)測(cè)量。在試驗(yàn)過(guò)程中不應(yīng)調(diào)節(jié)被測(cè)元件的壓力。7.3耐久性試驗(yàn)7.3.1按照以下要求確定操作換向閥的循環(huán)周期。a)試驗(yàn)開(kāi)始前，記錄在壓力周期內(nèi)被測(cè)元件出口的最大和最小壓力值(表壓p?)。b)確保被測(cè)元件出口的最大壓力值不小于初始設(shè)定壓力的98%,最小壓力值小于初始設(shè)定壓力的10%(見(jiàn)6.2.3)。c)調(diào)整換向閥的時(shí)間周期以實(shí)現(xiàn)上述條件，并保持t?和t。盡可能小。d)試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持固定周期，不應(yīng)調(diào)整該周期或設(shè)定值。e)在試驗(yàn)過(guò)程中間隔性重復(fù)a)的壓力測(cè)量。圖3提供了一個(gè)典型的壓力循環(huán)曲線說(shuō)明。5GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014p?——被測(cè)元件的進(jìn)口壓力曲線；圖3耐久性測(cè)試中典型的壓力循環(huán)曲線7.3.2在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)定期按照7.2.1的規(guī)定檢查被測(cè)元件和換向閥，確認(rèn)它們處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果被測(cè)元件在連續(xù)觀察之間失效，應(yīng)按照ISO19973-1計(jì)算其終止壽命。8失效判定和閾值水平如果被測(cè)元件達(dá)到在8.2～8.4所規(guī)定的任何一項(xiàng)失效判定條件或超出閾值范圍，則判定為失效。失效的評(píng)估方法按ISO19973-1所述。如果被測(cè)元件不能實(shí)現(xiàn)7.2.1描述的功能，則判定為失效。8.3泄漏失效如果7.2.2確定的總泄漏量超過(guò)了表1規(guī)定的最大泄漏量，則判定被測(cè)元件失效。(泄漏量閾值的6GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014確定見(jiàn)ISO19973-1:2015)。表1最大總泄漏量閾值與被測(cè)元件的聲速流導(dǎo)之間的關(guān)系m3/(s·Pa)(ANR)如果被測(cè)元件在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)(如6.2.3所測(cè)量)的設(shè)定壓力不能保持在初始值士7%或±10kPa以?xún)?nèi)(以較大者為準(zhǔn)),則判定被測(cè)元件失效。8.5其他說(shuō)明個(gè)別客戶(hù)和行業(yè)部門(mén)可不按照本文件規(guī)定的閾值水平和要求。特殊協(xié)議應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品樣本9數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)按照ISO19973-1進(jìn)行分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表見(jiàn)附錄C。10試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)按照ISO19973-1編寫(xiě)。11標(biāo)注說(shuō)明“氣動(dòng)調(diào)壓閥的可靠性評(píng)估方法按照GB/T38206.4—2021《氣動(dòng)元件可靠性評(píng)估方法第4部7GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014(資料性)本文件規(guī)定的試驗(yàn)流程圖圖A.1給出了本文件的試驗(yàn)流程圖。注：此流程圖分別適用所有被測(cè)元件。搭建試驗(yàn)回路(第5章)搭建試驗(yàn)回路(第5章)確定操作壓力(6.2),試驗(yàn)周期(7.3.1)和測(cè)量間隔(7.1.2)設(shè)置被測(cè)元件的試驗(yàn)基準(zhǔn)線(圖3)開(kāi)始試驗(yàn)，24h后停止，調(diào)整設(shè)定值(6.2.3)按7.3.1d)確定的周期運(yùn)行試驗(yàn)在7.2.2確定的測(cè)量間隔停止試驗(yàn)按第8章繼續(xù)試驗(yàn)至失效否是否失效是結(jié)束測(cè)試圖A.1試驗(yàn)流程圖8GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014(資料性)可選的擴(kuò)展試驗(yàn)回路圖1所示試驗(yàn)回路中的元件是必不可少的。圖B.1所示的擴(kuò)展回路是可選的，包含了隔離測(cè)量?jī)x器的附加元件。隔離閥可防止在循環(huán)工作期間使儀器承受壓力，但可在測(cè)量期間開(kāi)啟進(jìn)行測(cè)量并記錄。表B.1列出了圖B.1所示擴(kuò)展試驗(yàn)回路的測(cè)量步驟。圖B.1可選的擴(kuò)展試驗(yàn)回路9GB/T38206.4—2021/ISO19973-4:2014步驟循環(huán)操作1關(guān)閉V4和V52開(kāi)啟V1、V3、V6、V7、V83V2得電但不循環(huán)4將壓力設(shè)定為要求值5循環(huán)V2,觀察壓力6關(guān)閉V6和V7并繼續(xù)循環(huán)數(shù)據(jù)的記錄7開(kāi)啟V6和V7,記錄循環(huán)壓力8V2停止循環(huán)并保持得電狀態(tài)9關(guān)閉V3和V8開(kāi)啟V1、V4、V5、V6、V7記錄設(shè)定壓力和泄漏量關(guān)閉V4、V5、V6、V7;開(kāi)啟V1、V3、V8V2恢復(fù)循環(huán)(資料性)試驗(yàn)記錄表試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表和觀察記錄表分別如表C.1、表C.2和表C.3所示。表C.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)編號(hào)表共調(diào)壓閥制造商型號(hào)接口尺寸被測(cè)元件編號(hào)試驗(yàn)開(kāi)始前被測(cè)元件上游側(cè)回路總?cè)莘e/cm3被測(cè)元件下游側(cè)回路總?cè)莘e/cm3被測(cè)元件的聲速流導(dǎo)C?/[m3/(s·Pa)(ANR)]換向閥的聲速流導(dǎo)C/[m3/(s·Pa)(ANR)]調(diào)整壓力設(shè)定