Стенд для испытания уплотнений

Стенд для испытания уплотнений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПЛОТНЕНИЙ , содержащий корпус, размещенную в корпусе гильзу с испытуемыми уплотнениями, расположенными на наружном диаметре, кольцевую полость между корпусом и гильзой, заполненную жидкостью, нагрузочное устройство с эксцентриком, блок управления и измерительные приборы, отличающийся тем,что, с целью приближения условий испытания уплотнений к реальным, корпус выполнен с вертикальны ни опорами, жестко связанными с гильзой, причем гильза и опоры выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения , гильза снабжена закрепленными на ее торцах дном и крышкой,которые образуют с ней герметичную полость , сообщенную каналом с кольце-; i вой полостью, а нагревательный эле (Л С мент размещен в герметичной полости.

СО(ОЭ СОВЕТСНИХ

И М

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3 Ь1) F 16 J 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3514327/25-.08

„(22) 26. 11. 82, (46) 15.04.84. Бюл. У 14 (72) И.-У,В.Рискин, В.И.Борщенко и В.Г.Малофеев (53) 62-672 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 255624, кл. F 16 J 15/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 399755, кл. С 01 M 13/ОО, 1971 (прототип). (54)(57} сткнд для испытАния УплотНЕНИЙ, содержащий корпус, размещенную в корпусе гильзу с испытуемыми

М уплотнениями, расположенными на наружном диаметре, кольцевую полость между корпусом и гильзой, запслненную жидкостью, нагрузочное устройство с эксцентриком, блок управления и измерительные приборы, о т л и ч аю шийся тем,что, с целью приближения условий испытания уплотнений к реальным, корпус выполнен с вертикальными опорами, жестко связанными с гильзой, причем гильза и опоры выполнены иэ материалов с различными коэффициентами линейного расширения, гильза снабжена закрепленными на ее торцах дном и крышкой, которые образуют с ней ерметичную полость,сообщенную канапом с кольце-. вой полостью, а нагревательный элемент размещен в герметичной полости.

1086260

Изобретение относится к уплотнительпой технике и предназначено для испытаний уппотнительных колец преимущественно системы жидкостного охлаждения двигателя внутренного 5 сгорания.

Известен стенд для испытаний уплотнений, содержащий корпус, размещенный в нем держатель с испытуемыми уплотнительными кольцами, полость,за- )О полненную жидкостью, и нагрузочное устройство ()) .

Недостатками этого стенда являются значительные затраты времени на проведение испытакий, неудобства в )5 эксплуатаций, а также несоответствие создаваемых нагрузок реальным нагрузкам, действующим на уплотнительным кольца, Известен также стенд для испытания уплотнительных колец системы жидкостного охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания,содержащей корпус, размещенную в корпусе гильзу с испытуемыми коль- 25 цами на наружном диаметре, кольцевую полость между корпусом и гильзой, заполненную жидкостью, и кагрузочное устройство с эксцентриком и нагревательным элементом, блок управления и измерительные приборы.В этом стенде в кольцевой полости происходит постоянная циркуляция жипкости )2) .

Недостаткам этого стенда является

35 несоответствие создаваемых нагрузок реальным нагрузкам, действующим на уплотнительные кольца соединения (блок-гильза), например отсутствие сдвига поверхности блока относительно поверхности гильзы, т.е ° осевых перемещений.

Цель изобретения — приближение условий испытания уплотнений к реальным.

Указанная цель достигается тем, что в стенде для испытания уплотнений, содержащем корпус, размещенную в корпусе гильзу с испытуемыми уплотнениями, расположенными на наружном диаметре, кольцевую полость, между корпусом и гильзой, заполненную жидкостью, нагрузочное устройство с эксцентриком, блок управления и измерительные приборы, корпус 55 выполнен с вертикальными опорами, жестко связанными с гильзой, причем гильза и опоры выполнены из материалов с различными коэффициентами ли- нейного расширения, гильза снабжена закрепленными ка ее торцах дном и крышкой, которые образуют с кей герметичную полость, сообщенную каналом с кольцевой полостью, а нагревательный элемент размещен в герметичной полости.

На фиг.l изображен стенд,,про— дальный разрез; ка фиг.2 — то же, общий вид, ка фиг. 3 — циклограмма испытаний.

Стенд содержит корпус 1, размещенную в нем гильзу 2 с испытуемыми уплотнениями 3, расположенными ка наружном диаметре гильзы, кольцевую полость 4 между корпусом ) и гильзой 2, герметичную полость 5, образованную гильзой 2 и закрепленными на кей дном 6 и крышкой 7,канал 8 для сообщения полостей 4 и 5.

Корпус 1 и гильза 2 жестко связаны между собой вертикальными опорами 9, причем последние и гильза 2 выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения. В полости 5 размещен нагревательный элемент )О. В крышке 7 установлен уровкемер 11. Для охлаждения наружнь|х поверхностей корпуса ) и гильзы 2 предусмотрен вектилятор 12 с электродвигателем 13.

Нагрузочное устройство стенда содержит эксцентрик 14 с электродвигателем )5, передающую пластину )6 и упругое кольцо 17. Гильза 2 жестко

1 прикреплена через крышку 7 к раме

18 стенда, Стенд снабжен блоком управления, например, в виде автоматического потенциометра типа КСП-4, соединенным командной связью через релейную систему управления, снабженную реле времени и выключателем, с электро— двигателями 13 и 15. В схему автоматического управления работой стенда включен также уровнемер 11 типа

СУС-14 и датчик температуры.

Стенд предусматривает возможность проведения испытаний одновременно двух типов уплотнений, например традицион.ного уппотнительного резинового кольца и жидкой уплотняющей прокладки (герметика).

Стенд работает следующим образом.

Нагрузочное устройство с помощью эксцентрика 14, соединенного через передающую пластину 16> упругое

I 0 86260 кольцо 17 воздействует на последний.Так как гильза 2, на которой расположены уплотнения 3,жестко прикреплена через крышку 7 к раме 18,на уплотнения при вращении эксцентрица 14 и положении его эксцентрика в крайних левой и правой точках в радиальном направлении передается знакопеременная нагрузка, которая создает в материале уплотнений различ- !р ные комплексы напряженных состояний, включающие напряжения сжатия и напряжения сдвига. Частота применения возникающих напряжений соответствует частоте приложения знакопеременной, !5 нагрузки.

Осевые механические перемещения создаются в уплотнениях 3 при вращении эксцентрика 14 и положении его эксцентриситета в верхней и нижней 20 точках. Нагрузка в этом случае передается через жесткую связь от эксцентрика 14 на корпус 1 и уплотняющие элементы 3. Поскольку корпус 1 жестко закреплен на вертикальных стой- 25 ках 9 (фиг.2), он не имеет. возможности перемещаться в осевом направлении на всю величину эксцентриситета, а перекачивается, обеспечивая осевые перемещения уплотняемых по- gp верхностей друг относительно друга на величину, несколько меньшую эксцентриситета эксцентрика !4. Частота этих перемещений соответствует частоте приложения знакопеременной нагрузки. З

Величину нагрузки можно изменять за счет изменения жесткости упругого кол ьца 17, а т акже з а счет изменения величины эксцентриситета эксцентрика 14. Периодические 40 изменения температуры рабочей среды в

:герметичной полости 5 ориентировочно соответствуют колебаниям температуры охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания на 45 различных режимах работы. Период циклических изменений температуры обеспечивается автоматически поочеред. ным включением нагревательного элемента 10, расположенного в поло- 50 сти 5, и вентилятора 12, воздушн.лй поток которого быстро охлаждает рабочую среду за счет ребристой поверхности гильзы 2 и высокой теплопроводности материала, из которого 55 она выполнена. Синхронно изменению температуры происходит изменение внутреннего давления.

Благодаря тому, что коэффициенты линейного расширения материалов гильзы 2 и опор 9 различны, при нагреве происходит линейное перемещение уплотняемых поверхностей одна относительно другой . Частота этих перемещений соответствует частоте пульсаций температуры рабсчей среды.

Управление стенда автоматическое.

Система автоматического управления работой стенда выполнена на релейной логике и обеспечивает управление по заданным температурным режимам и временным циклам согласно программе исследований. !

Управление работой схемы осуществляется блоком управления автоматическим потенциометром типа КСП-4, оснащенным трехпозиционным регулируюшим устройством. Управление цикличкостью исследований осуществляется посредством реле времени и выключателей релейной системы.

Нажатием кнопки "Пуск" включается нагревательный элемент 10 и схема переключается в режим Нагрев". При достижении температуры среды Т включается реле времени и начинается от-. л счет времени цикла испытаний сц.

При достижении температуры рабочей среды, Т схема переключается на режим "Охлаждение". Нагревательный элемент 10 выключается, и включается вентилятор 12 для ускорения охлаздения гильзы 2 и корпуса 1. При понижении температуры рабочей среды до

Т происходит автоматическое выключение вентилятора 12 и включение нагревательного элемента !О.

Такая периодичность переключения режима продолжается на протяжении времени С1, т.е. заданной программы реле времени. По истечении времени цикла реле времени

Ц выдает сигнал на переключение схемы на режим "Охлаждение". Корпус и гильза охлаждаются до Т, после чего происходит автоматическое переключение схемы, в результате чего начинается повторный нагрев среды, и весь цикл работы стенда повторяется.

При нарушении герметичности уплот.нительных колец и снижении уровня рабочей среды срабатывает уровнемер

11 (сигнализатор уровня). Evo реле выключает нагревательный элемент 10, включает вентилятор !2 обдува стен1086260 да, а также включает световой и зву- ковой сигналы "Разгерметизация".

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в умен ьшении затрат времени и материальных 5 средств на испытания благодаря приближению условий испытаний к реальным, что исключает необходимость проведения испытаний на работающем двигателе .

7л с

ЗНИИПИ Заказ 2222/37 Тираж 913 Подписное

Филиал ППП "Патент" ° г.Ужгород, ул.Проектная, 4