КЛИМАТИЧЕСКАЯ КАМЕРА

Полезная модель относится к области исследования и контролю качества готовой продукции в лабораторных условиях, созданных при производстве, и может быть использована в различных отраслях промышленности, преимущественно в транспортном машиностроении, а также в строительной индустрии при климатических испытаниях ограждающих конструкций, деревянных и пластиковых окон, балконных дверей для жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданий и помещений.
Известна климатическая камера (RU №168702, G01N 25/58, 06.07.2016), содержащая низкотемпературный отсек, расположенный между двумя среднетемпературными отсеками и имеющий два боковых проема для установки двух испытываемых образцов строительных ограждающих конструкций, оборудование для создания климатических режимов, включающее нагреватели, расположенные в каждом отсеке, и аппаратуру для регистрации температурно-влажностных параметров, низкотемпературный отсек выполнен с возможностью установки в нем каркаса модели здания, снабженного элементами крепления строительных ограждающих конструкций, внешние боковые стенки среднетемпературных отсеков снабжены оконными проемами для тепловизионной съемки, а боковые стенки низкотемпературного отсека снабжены съемными теплоизолирующими крышками с оконными проемами для тепловизионной съемки, при этом оборудование для создания климатических режимов включает дополнительный нагреватель, расположенный внутри каркаса модели здания, и реверсивный тепловой насос, расположенный в низкотемпературном отсеке, и подключенный к каждому нагревателю.
Недостатком известного устройства является невозможность проводить климатические испытания при воздействии переменного давления, которое действует на окна и двери в процессе эксплуатации на движущихся объектах, например, на железнодорожных транспортных средствах.
Известна камера для климатических испытаний (RU №2347987, F25D 16/00, 20.12.2004), в которой во время осуществления ряда предусмотренных циклов испытаний, но меньшей мере, одна полость для проведения испытаний охлаждается до минимальной заданной температуры и поддерживается при этой температуре с помощью холодильной машины, включающей в себя, по меньшей мере, контур охлаждения, через который протекает хладагент, содержащая компрессор с нагнетательным трубопроводом и всасывающим трубопроводом, приводимый в действие электродвигателем, скорость вращения которого регулируется между максимальной величиной и минимальной величиной; конденсатор; испаритель, содержащий вход и выход; дросселирующее устройство, установленное на конце основного трубопровода между конденсатором и входом испарителя; контур охлаждения, кроме того, содержит резервуар, который заполняется средой для накапливания холода и через который пропущены второй трубопровод, проходящий между первым и вторым фитингами, установленными на указанном основном трубопроводе и расположенными выше по ходу течения потока от указанного дросселирующего устройства, рекуперационный трубопровод, проходящий между третьим фитингом, установленным ниже по потоку от указанного второго фитинга на основном трубопроводе, и пятым фитингом на указанном всасывающем трубопроводе; дополнительные клапаны, приспособленные для их избирательного открывания и закрывания с тем, чтобы среда для накапливания холода охлаждалась хладагентом, протекающим через второй трубопровод во время проведения стадий циклов испытания, в которых указанная полость для проведения испытаний поддерживается при минимальной заданной температуре, при этом указанные стадии осуществляют с помощью приводного электродвигателя компрессора, работающего с максимальной скоростью вращения, чтобы отдавать холод, аккумулированный средой для накапливания холода, с целью переохлаждения хладагента, протекающего через указанный второй трубопровод при проведении стадий охлаждения циклов испытания, при этом указанные стадии осуществляются с помощью приводного электродвигателя компрессора, работающего с максимальной скоростью вращения, принимая во внимание уменьшение общей продолжительности циклов испытания, и чтобы в результате уменьшить потребление энергии при осуществлении циклов испытаний.
Недостатком известной конструкции является невозможность проводить климатические испытания при воздействии переменного давления.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является климатическая камера (RU №103619, G01N 25/58, 15.12.2010) для теплотехнических испытаний строительных ограждающих конструкций, содержащая среднетемпературный и низкотемпературный отсеки, оборудованные установками для создания климатических режимов, и аппаратуру для регистрации температурно-влажностных параметров, конструкция камеры оснащена дополнительным среднетемпературным отсеком, а низкотемпературный отсек расположен между двумя среднетемпературными отсеками и имеет два боковых проема для установки одновременно двух испытываемых образцов строительных ограждающих конструкций.
Недостатком известной конструкции также является невозможность проводить климатические испытания при воздействии переменного давления, что не позволяет оценить работу окон и дверей при воздействии динамического давления в различных температурных режимах.
Задачей полезной модели является создание климатической камеры для испытаний окон и дверей при воздействии переменного динамического давления в различных температурных режимах, характерных при использовании окон и дверей на движущихся объектах, например, на высокоскоростном наземном транспорте.
Технический результат - расширение функциональных возможностей климатической камеры за счет проведения теплотехнических испытаний в различных температурных режимах при воздействии переменного давления на испытуемое изделие.
Для решения поставленной задачи предлагается климатическая камера, содержащая основание, на котором установлены операторский, среднетемпературный и низкотемпературный отсеки, оборудованные установками для создания климатических режимов и аппаратурой для регистрации температурно-влажностных параметров, в низкотемпературном отсеке камеры установлена рама с возможностью возвратно-поступательного движения относительно каркаса для крепления испытуемого изделия, установленного между среднетемпературным и низкотемпературным отсеками посредством гидропривода, и дополнительно содержит установленный на основании электродвигатель с регулятором напряжения, связанный посредством гидропривода с рамой, на которой установлен датчик импульсов, электрически связанный со счетчиком циклов, установленным в операторском отсеке.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом. На чертеже изображен общий вид климатической камеры.
Климатическая камера содержит основание 1, на котором установлены операторский 2, среднетемпературный 3 и низкотемпературный 4 отсеки, оборудованные установками для создания климатических режимов и аппаратурой для регистрации температурно-влажностных параметров, в низкотемпературном отсеке 4 камеры установлена рама 5 с возможностью возвратно-поступательного движения относительно каркаса 6 для крепления испытуемого изделия, установленного между среднетемпературным 3 и низкотемпературным 4 отсеками посредством гидропривода 7 и дополнительно содержит установленный на основании электродвигатель 8 с регулятором напряжения, связанный посредством гидропривода 7 с рамой 5, на которой установлен датчик импульсов 9, электрически связанный со счетчиком циклов 10, установленным в операторском отсеке 2.
В качестве основания 1 может быть использован пол производственного помещения, либо оно может быть выполнено в виде отдельной конструкции, например плиты или рамы, как показано на чертеже.
Камера состоит из операторского отсека 2, среднетемпературного отсека 3, низкотемпературного отсека 4. Необходимая температура в низкотемпературном отсеке 4 поддерживается за счет низкотемпературной компрессорной установки. Также в низкотемпературном отсеке 4 расположен воздухоохладитель низкотемпературной установки, клапан для выравнивания давления и дверь. В среднетемпературном отсеке 3 размещается аппаратура для съема и передачи данных, оборудование для создания и поддержания климатических условий при проведении испытаний. С целью исключения влияния оператора на процесс испытаний операторский отсек 2 оснащен пультом управления и аппаратурой для контроля за ходом проведения лабораторных испытаний.
Для проведения теплотехнических испытаний необходимо перед началом испытаний вставить испытуемое изделие с помощью каркаса 6 в проем между среднетемпературным 3 и низкотемпературным 4 отсеками так, чтобы имитировалось крепление изделия в штатной конструкции.
Поддержания и фиксирование необходимой температуры внутри отсеков камеры происходит с помощью установок для создания климатических режимов и аппаратуры для регистрации температурно-влажностных параметров. Таким образом, можно проводить теплотехнические испытания как в стандартных камерах.
При необходимости проведения теплотехнических испытаний под воздействием переменного динамического давления необходимо также вставить испытуемое изделие в каркас 6. Каркас 6 с испытуемым изделием устанавливается в проем между среднетемпературным 4 и низкотемпературным 3 отсеками так, чтобы имитировалась установка изделия в штатной конструкции. Низкотемпературный отсек 3 климатической камеры имеет подвижную раму 5 с датчиком импульсов 9, электрически соединенным со счетчиком циклов 10, установленным в операторском отсеке 2. Подвижная рама 5 низкотемпературного отсека 4 климатической камеры приводится в движение с помощью гидропривода 7. Шток гидроцилиндра через шланги соединен с гидрораспределителем и гидронасосом гидропривода. Гидронасос соединен с электродвигателем 8, баком, предохранительным и обратным клапанами. Электродвигатель 8 электрически соединен с пультом управления, установленным внутри операторского отсека 2.
Работа климатической камеры при проведении теплотехнических испытаний под воздействием переменного динамического давления:
При помощи пульта управления, расположенного внутри операторского отсека 2 климатической камеры, включается электродвигатель 8. Электродвигатель 8 приводит в движение гидронасос системы гидропривода 7, который при помощи жидкости из бака через шланги и распределитель приводит в возвратно-поступательное движение шток поршня гидроцилиндра. Для безопасной работы в гидроприводе 7 имеются предохранительный и обратный клапаны. Шток гидроцилиндра соединен с подвижной рамой 5 низкотемпературного отсека 4 климатической камеры. При возвратно-поступательном движении штока гидроцилиндра приводится в движение подвижная рама 5 низкотемпературного отсека 4 климатической камеры, при этом создается переменное давление внутри низкотемпературного отсека 4 климатической камеры, что имитирует разряжение, либо избыточное давление, создаваемое при прохождении поездами тоннелей, или расхождении поездов встречных направлений. Величина, создаваемого давления и разряжения внутри камеры, зависит от смещения рамы 5 низкотемпературного отсека 4, таким образом можно имитировать различные скоростные режимы поездов, так как величина переменного динамического давления зависит от скорости движения поездов. Также допускается изменение скорости возвратно-поступательного движения рамы 5 с помощью регулятора напряжения электродвигателя 8 и гидропривода 7. Количество циклов перемещений рамы 5 фиксируется датчиком импульсов 9 и отображается на счетчике циклов 10. Таким образом, можно отслеживать изменения испытуемых изделий в зависимости от температуры и количества циклов нагрузки, а, следовательно, проводить теплотехнические испытания окон и дверей при воздействии переменного динамического давления в различных температурных режимах, характерных при использовании окон и дверей на движущихся объектах, например, на высокоскоростном наземном транспорте, движущемся в различных температурных режимах. Тем самым был достигнут технический результат и расширены функциональные возможности климатической камеры за счет проведения теплотехнических испытаний в различных температурных режимах при воздействии переменного давления на испытуемое изделие.