Стенд для испытания подшипниковых уплотнений
Иллюстрации
Реферат
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОДШИПНИКОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ, содержащий вращающуюся головку и испытуемое /уплотнение, размещенные в камере, разделенной перегородкой на две полости, одна из которьа заполнена уплотняемой средой, другая служит сборником утечек рабочей среды через уплотнение, и прибср для замера величины утечек; от л и ча ю щ и и с я тем, что, с целью повьпиения точности при сокращении времени испытаний в условиях близких к эксплуатационным , сборник утечек магистралью соединен с источником газа переменного давления и в нем соосно головке на перегородке установлен цилиндрический стакан, на внутренней пов хности которого выполнена винтовая канавка, а в стенке стакана выполнена кольцевая полость, закрытая со стсроны свободного торца стакана, соединенная соответственно с упомянутыми канавками и сообщенная с щэибором для замера утечек, при этом i винтовая канавка у свободного торца (Л . стакана переходит в кольцевую, причем диаметр отверстия у свободного торца стакана вьшолнен меньщё внутреннего диаметра канадки.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (1% 01) / I
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (21) 3412887/23-08 (22) 24.03.82 (46) 23.06.83. Бюл. М 23 (72) И.П.Богодяж (71) Челябинский филиал Государственного союзного. ордена Трудового Красного Знамени научно-- исследовательского тракторного института HATH (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
% 130229, кл. 601 М 13/00„
1960 (прототип). (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ
ПОДШИПНИКОЮЫХ УПЛОТНЕНИЙ, содер жащий вращающуюся головку и испытуеьйзе i
i. ,уплотнение, размещенные вкамере, разделен ной перегородкой на две полости, одна из которых заполнена уплотняемой средой, . другая служит сборником утечек рабочей
g(59 F 16 У 15/00// G 01 М 3/00 среды через уплотнение, и прибор для замера величины утечек; о т л и ч а ю— щ и и с: я тем, что, с целью повышения точности при сокращении времени испытаний в условиях близких к эксплуатационным, сборник утечек магистралью соединен с источником газа переменного давления и в нем соосно головке на перегородке установлен цилиндрический стакан, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая канавка, а в стенке стакана выполнена кольцевая полость, закрытая со стороны свободного торца ,стакана, соединенная соответственно с упомянутыми канавками и сообщенная с прибором для замера утечек, при этом винтовая канавка у свободного торца ,стакана переходит в кольцевую, причем диаметр отверстия у свободного торца стакана выполнен меньше внутреннего диаметра канавки.
1024628
Изобретение огносится к испытательной технике, в частности к испытаниям быстроходных подшипниковых уплотнений, и может быть использовано, например, 5 при испытании газомасляных уплотнений турбокомпрессоров для наддува автотрак-, торных двигателей.
Известен стенд цля исследования подшипниковых уплотнений, содержащий вращающуюся головку, контактирующую с испытуемым уплотнением, размещенную в кам ере, снабженной пере г ор одк ой, ра з це ляющей последнюю на две полости, одна из которых заполнена уплотняе м ой средой а другая служит сборником утечек рабочей среды через уплотнение, причем последняя снабжена прибором для замера величины
1 утечек, например, мерным цилиндром 1у
Основной недостаток cTeHQB заключается в том, что масло, прошедшее через испытуемое уплотнение, сначала растекает; ся в виде пленки по поверхности сборни ка, а потом собирается в мерный цилиндр.
Это приводит к неоправданному увеличе нию затрат времени на каждый опыт, снижает точность замера особенно при малой величине утечек.
Кроме того, в известном устройстве из-за отсутствия имитации действительных условий работы уплотнений со стороны сборника утечек не возможно опреде лить степень влияния изменения давления в газовоэдушном тракте турбокомпрессора на работу уплотнений, т.е. имитировать
35 работу газомасляных уплотнений турбокомпрессора в эксплуатационных условиях.
Белью изобретения является повы1цение точности при сокрашении времени испытаний в условиях близких к эксплуатацион- 4р ны м.
Поставленная цель достигается тем, . что стенд для испытания подшипниковых уплотнений, содержащий вращающуюся головку и испытуемое уплотнение, размещен 45 ные в камере, разделенной перегородкой, образующей две полости, одна из которых заполнена уплотняемой средой, а другая служит сборником утечек рабочей среды через уплотнение, и прибор для замера величины утечек, сборник утечек магист-ралью соединен с источником газа переменного давления и в нем соосно головке на перегородке установлей цилиндрический
„стакан, на внутренней поверхности которо- 5 го выполнена винтовая канавка, а в стенке стакана вьптолнена кольцевая полость, закрытая со стороны свободного торца стакана, соединенная соответственно с упомянутыми канавками и сообщенная с прибором для замера утечек, при этом винтовая ка навка у свободного торца стакана переходит в кольцевую, причем диаметр отверстия у свободного торца стакана выполнен меньше внутреннего диаметра канавки.
На фиг. 1 представлена схема стенда; на фиг. 2-часть камеры в зоне головки.
Стенд (фиг. 1) включает в себя приводной двигатель 1, сообшенный через передачу 2 с установленным в подшипниковом корпусе 3 валом 4 с головкой 5;, размещенной в камере 6 в зоне 7 перегородки, образующей в камере две полости 8 и 9, одна из которых — 8 заполнена уплотняемой средой, а другая - 9 служит сборником утечек рабочей среды, например масла. В перегородке размещено испытуемое уплотнение 10, контактирующее с головкой 5. Полость 9 соединена с прибором 11 для замера величины утечек уцлотняемой среды через уплотнения, например мерным цилиндром, и магистралью 12 сообщена с источником 13 газа регулируемого давления, например поршневым компрессором, обеспечивающим давление газа в полости выше или ниже атмосферного. Магистраль
14 служит для подачи рабочей среды под необходимым давлением в полость 8.
В полости 9 в зоне головки 5 и соосно ей установлен цилиндрический стакан 15, закрепленный одним торцом на перегородке 7. На внутренней цилиндрической поверхности стакана (,фиг.2) выполнена винтовая канавка 16 с направлением винтовой линии, совпадающей с направлением вращения головки со стороны испытуемого уплотнения 10. В стенке стакана выполнена кольцевая полость 17, сообщенная каналами 18 с винтовой канавкой. Свободный торец стакана имеет уступ 19 с центральным отверстием меньше, чем диаметр канавки 16. Полость 17 имеет канал 20 для слива прошедшего через уплотнение масла в мерный цилиндр 11.
При проведении испытания уплотнений двигателем 1 через передачу 2 приводят во вращение с заданной частотой головку 5, По магистрали 14 подают в полость
8 камеры 6 уплотняемую среду, например масло, или масловоэдушную эмульсию, а в полость 9 при помощи, например, поршневого компрессора 13 создают повышенное. или пониженное, относительно атмосферного, давление окружающей среды (газа, воздуха), имитируя эксплуатационные условия работы уплотнения со стороны
8 ф и оттуда по радиальным сверлениям попадает в полость 17 и через канал 20 отводится в прибор 11, В зависимости от окружных скоростей испытуемых уплотнений, а также ожидаемых утечек масла могут
C быть определены оптимальные размезы внутреннего пиаметра и длины
::такана.
Верхний предел внутреннего диаметра стакана выбирается из условия; чтобы раьность рациусов, :внутреннего диаметра стакана и наружного диаметра вращающегося вала не превышала длины пути по радиусу неразрушающегося масляного жгута, который образуется в результате утечек на торцовой стенке перегородки 7 сборника.
Нижний предел внутреннего диаметра и длина стакана выбираются из условия, чтобы зазор между внутренним диаметром стакана и наружным диаметром вращающегося вала не заполнялся полностью 1аслом, чтобы не искажались условия работы газомасляных уплотнений.
За счет имитации эксплуатационцых усповий на данном стенде удалось значитель но сократить время испытаний опытных газомасляных уплотнений турбокомпрессоров сравнительно с испытаниями в натуральных условиях (на тракторах, находящихся в эксплуатации).
3 102462 газовоадущного тракта турбокомпрессора.
1Vlacao, прошедшее через испытуемое уплотнение 10, попадает на вращающуюся головку 5 и за счет центробежной силы отбрасывается на внутреннюю поверхность
5 стакана 15, заполняет углубление винто вой канавки 16 и по каналам 18 проваливается в полость 17, а иэ нее по каналу 20 - в мерный цилиндр ll, Часть масла, оставшаяся в виде пленки в углублениях винтовой канавки 16, сдувается воздуш.ным вихрем, образующимся внутри стака на, и, поскольку направление вихря совпадает с направлением винтовой линии канавки 16, масло из этой зоны вытесняется к свободному торцу стакана на внутреннюю стенку уступа 19 и оттуда стекает по радиальным сверлениям в полость 17.
При определении малых расходов масла через уплотнение (до 2 r/÷) с целью сок- 2О ращения времени испытаний на один опыт можно пользоваться визуальным методом, т.е. оцределять расход по количеству капель масла в единицу времени (вес капливеличина известная) Для этого мерный цилиндр ll или торцовую стенку сборника выполняют из прозрачного материала„При более высоких расходах их величину определяют обычно объемным или весовым способом.
При повышении расходов масла через уплотнение часть его доходит до уступа 19
1024628
Составитель 10. Тольский редактор Г. Волкова Техред М,Гергель Корректор В.Гирняк
Заказ 4364/31 Тираж 925 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитента СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4