JBT 14943-2024《往复活塞杆防尘圈除冰试验方法》

ICS23.100.99CCSJ20JBTestmethodofreciprocatingrodwiperringfordeicing（本稿完成日期：2023年7月6日）中华人民共和国工业和信息化部发布IJB/T14943—2023前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4符号 25通用要求 35.1试验装置概述 35.2试验装置要求 65.3试验参数 85.4校准 96试验方法 96.1试验步骤 96.2试验次数 6.3具体试验步骤 7试验数据的记录 附录A（规范性）防尘圈尺寸数据表 A.1典型活塞杆除冰用防尘圈 A.2防尘圈尺寸数据表 附录B（规范性）试验结果 13附录C（规范性）除冰性能报告 图1带防护唇装配式防尘圈 图2分体式防尘圈 2图3单体式多功能防尘圈 2图4试验装置示意图 4图5被试验防尘圈装配结构和尺寸 5图6密封圈及导向环安装腔体的结构尺寸 6图7速度循环 9图8试验步骤示意图 图A.1典型活塞杆除冰用防尘圈 图C.1试验循环次数与冰层厚度的关系 JB/T14943—2023表1试验用活塞杆的要求 6表A.1防尘圈尺寸数据记录表 表B.1试验数据记录 表C.1防尘圈尺寸数据 JB/T14943—2023本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由机械工业橡胶塑料密封标准化技术委员会(CMIF/TC24)归口。本文件起草单位：广州机械科学研究院有限公司、广东天诚密封件股份有限公司、广州国机密封科技有限公司、广州国机智能橡塑密封科技有限公司、广东鑫辉科技股份有限公司。本文件主要起草人：胡泽华、梁小凤、黄雪梅、何洪、黄首彬、赵骏一、谭信文、梁光荣、冯军、高希伟、欧喜兵。本文件首次制定。1JB/T14943—2023往复活塞杆防尘圈除冰试验方法本文件规定了往复活塞杆防尘圈除冰试验的通用要求，描述了相应的试验方法，规定了试验数据记录要求。本文件适用于往复活塞杆防尘圈除冰效果的试验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1800.2产品几何技术规范（GPS）极限与配合第2部分标准公差等级和孔、轴极限偏差表GB/T6062产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法接触（触针）式仪器的标称特性GB/T10610产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法GB/T10708.3往复运动橡胶密封圈结构尺寸系列第3部分：橡胶防尘密封圈GB/T15242.2液压缸活塞和活塞杆动密封装置尺寸系列第2部分：支承环尺寸系列和公差GB/T15325往复运动橡胶密封圈外观质量GB/T17446流体传动系统及元件词汇3术语和定义GB/T17446界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1带防护唇装配式防尘圈assembledwiperringwithprotectionlip带防护唇装配式防尘圈（见图1）由骨架、隔套、除冰唇（硬质材料）、防护唇组合而成的除冰及防尘装置。图1带防护唇装配式防尘圈2JB/T14943—20233.2分体式防尘圈splitwiperring分体式防尘圈（见图2）由除冰防尘圈及普通防尘圈组成两级防尘，除冰防尘圈为第一级，除冰唇靠近冰层一侧，普通防尘圈为第二级，远离冰层一侧，两防尘圈的防尘唇方向一致，均朝向冰层。图2分体式防尘圈3.3单体式多功能防尘圈singlewiperringwithmulti-function单体式多功能防尘圈（见图3）由单个防尘圈同时完成除冰及防尘功能。图3单体式多功能防尘圈3.4除冰试验testofdeicing通过除冰装置上防尘圈往复运动去除附着在活塞杆上冰层的过程。4符号下列符号适用于本文件。D——防尘圈安装槽体直径；d0——活塞杆原始直径；d1——除冰唇内径；d2——防尘唇内径；d3——结冰活塞杆除冰后的直径；h——防尘圈安装沟槽宽度；N——循环次数；3JB/T14943—2023S——活塞杆往复行程；v——活塞杆往复运动速度；Ra——表面结构参数，评定轮廓的算术平均偏差；Rt——表面结构参数，轮廓的总高度；RH——相对湿度；δ0——活塞杆冰层初始厚度试验值；δ1——结冰活塞杆除冰后的冰层厚度值。5通用要求5.1试验装置概述试验装置示意图见图4，被试验防尘圈装配结构和尺寸见图5。4JB/T14943—20239——恒温恒湿箱；图4试验装置示意图5JB/T14943—2023图5被试验防尘圈装配结构和尺寸6JB/T14943—2023图6密封圈及导向环安装腔体的结构尺寸5.2试验装置要求5.2.1试验用活塞杆试验用活塞杆应满足表1的要求。表1试验用活塞杆的要求5.2.2往复密封圈及导向环往复密封圈及导向环的安装腔体应满足图6的要求，槽体材料为硬铝。往复密封圈为轴用橡胶Y形圈，材料要求耐介质油。导向环材料为聚酯织物/聚酯，不应含有玻璃、陶瓷、金属或其他会造成磨损的填料，导向环应符合GB/T15242.2的要求。5.2.3试样5.2.3.1试样类型7JB/T14943—2023试样可以是带防护唇装配式防尘圈（见图1）、分体式防尘圈（见图2）及单体式多功能防尘圈（见图3），本文件推荐使用带防护唇装配式防尘圈结构。三种形式的防尘圈安装沟槽直径相同。5.2.3.2试样的硬度要求制造试样的除冰唇，其材料硬度应高于冰层的硬度，冰层硬度符合莫氏4级要求。5.2.3.3试样尺寸试样的尺寸应符合图纸或规范要求。5.2.3.4试样的外观试样的外观质量应符合GB/T15325的要求。5.2.4试验用防尘圈安装试验用防尘圈安装在图5的槽体直径D的沟槽上，防尘圈安装座及防尘圈安装尺寸应符合GB/T10708.3的要求，安装座材料为硬铝。试验防尘圈安装前，应在试验活塞杆和组合式双列防尘圈的两个唇口上轻抹介质油。5.2.5试验用冰层的形成5.2.5.1密闭腔体为了保证活塞杆上冰层的形成，活塞杆所在的腔体应具备低温及高湿，因此需要一个密闭腔体，保持温度及湿度恒定，即通常所说的恒温恒湿箱。5.2.5.2低温环境为了保证活塞杆上冰层的形成，密闭腔体（恒温恒湿箱）的温度应低于0℃。为提高试验效率，建议腔体最低温度为-50℃,并可调可控。可以通过在恒温恒湿箱通入液氮或冷媒实现低温。5.2.5.3湿度为了保证活塞杆上冰层的形成，密闭腔体（恒温恒湿箱）应具备较高的湿度。一般要求相对湿度在95%以上，并可调可控。5.2.6温湿度控制装置温湿度控制装置包括：控制面板、温湿度显示器、控制电路及控制软件等。5.2.7脱落冰层的收集脱落冰层的收集以带防护唇装配式防尘圈为例，除冰唇和防护唇唇口均朝下（见图3指向活塞杆上的冰层，除冰唇的唇口材料一般选择硬质材料（金属或硬质塑料防护唇的唇口材料一般为橡胶或聚氨酯。带防护唇装配式防尘圈进行除冰时，活塞杆静止不动，驱动缸筒带动过渡缸筒由上往下运动，除冰唇将活塞杆表面的冰层刮除，刮除下的冰层直接掉入腔体下表面，待融化后由排水口排出。5.2.8冰水融化后的排出融化后的冰水由排水口排出到指定的收集筒内，定期清理。8JB/T14943—20235.3试验参数5.3.1试验温度5.3.1.1密闭腔体温度的设定防尘圈除冰要求活塞杆表面温度应低于0℃,为了使活塞杆尽快结冰，密闭腔体内部温度一般设定5.3.1.2密闭腔体温度的测量密闭腔体的温度传感器将测量的实际温度显示在监视屏幕上。5.3.2试验湿度5.3.2.1密闭腔体湿度的设定防尘圈除冰要求密闭腔体的相对湿度在20%～98%之间，并可以调节。5.3.2.2密闭腔体湿度的测量密闭腔体的湿度传感器将测量的相对湿度显示在监视屏幕上。5.3.3试验压力防尘圈进行除冰试验时，密闭腔体内不加压。5.3.4线性驱动器的速度除冰试验台架设计的活塞杆最大线速度为0.3m/s，一般按照小于0.1m/s进行。5.3.5动态试验速度循环应满足图7要求。9JB/T14943—202309550%50%95图7速度循环5.3.6活塞杆表面冰层厚度试验值活塞杆表面的冰层厚度δ1等于活塞杆直径结冰前后差值的1/2。每次试验前设定的冰层厚度值即为活塞杆表面冰层厚度试验值。5.3.7活塞杆表面最终的冰层厚度设定驱动油缸活塞杆往复运动速度v，完成规定的往复行程后，用5.3.6的方法测量活塞杆表面最终的冰层厚度，测量值即为活塞杆表面最终的冰层厚度。5.4校准用来完成试验设备和测量仪器应按可追溯的国家标准每年进行校准，相关校准证书和数据应记录在所有试验数据表上，需校准的测量仪器如下：——温度传感器；——湿度传感器；——表面粗糙度测量仪；——柔性直径尺；——游标卡尺。任何与国家标准不一致的最新校准结果都应记录在试验数据表上。6试验方法6.1试验步骤JB/T14943—20236.1.1按GB/T10610沿着活塞杆轴向测量试验活塞杆表面粗糙度Ra和Rt，每次取样长度0.8mm，评定长度4mm。表面粗糙度测量仪应符合GB/T6062，并配备滤波器。6.1.2测量活塞杆的直径d0及新试验密封件（防尘圈）尺寸。采用分度值为0.02mm的游标卡尺测量活塞杆的直径d0，采用分辨率为0.02mm的非接触测量仪器测量新试验密封件（防尘圈）尺寸d1，采用分度值为0.05mm的柔性直径尺测量d2。6.1.3安装新试验防尘圈。6.1.4启动恒温恒湿箱，将密闭腔体的温度设定为0℃,湿度设定为95%RH。6.1.5制冷约5min。6.1.6测量冰层厚度δ0，直至冰层厚度达到3.5mm。6.1.7活塞杆以往复行程S=100mm，v=0.1m/s做往复运动，记录一个循环后活塞杆的直径d3，并计算出冰层厚度δ1。6.1.8如果此时活塞杆的冰层厚度δ1大于等于0.025mm，则判断为防尘圈除冰效果不合格，转至步骤6.1.11；如果此时活塞杆的冰层厚度δ1小于0.025mm，则继续下面步骤。6.1.9继续6.1.6试验，直到活塞杆的冰层厚度δ1大于0.025mm及以上，停止试验，记录循环次数N。6.1.10依照上述6.1.6～6.1.9方法，进行δ0分别为4.0、4.5及5.0mm的除冰试验，并分别记录各自的循环次数N。6.1.11如果第一次往复循环后，活塞杆的冰层厚度δ1大于0.025mm，则依次进行冰层厚度δ0分别为3.0、2.5、2.0mm的防尘圈除冰试验，均依照上述6.1.6～6.1.9方法进行。6.1.12按6.1.2测量活塞杆的直径及拆下的试验防尘圈尺寸，并对活塞杆防尘圈的状况进行拍照和记录。6.2试验次数为了获得合理的数据，对于每一种冰层厚度，均需安装3个全新的组合式防尘圈进行3次试验，试验寿命及防尘圈的尺寸取3次的平均值。为了提高试验效率，当循环次数N大于100次时，可以初步判断组合防尘圈除冰合格，停止试验，并在附录B中的表B.1的备注中注明。6.3具体试验步骤