Устройство для оценки распределения контактных давлений в кольцевом уплотняемом зазоре

Устройство для оценки распределения контактных давлений в кольцевом уплотняемом зазоре

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить точность измерений контактных давлений устройством и снизить трудоемкость испытаний. В полом корпусе 1 выполнено гнездо 2 для установки испытуемого уплотнителя 3. Подвижный шток (Ш) 4 выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения внутри корпуса 1 и взаимодействия с внутренней поверхностью уплотнителя 3. Датчик давления закреплен на Ш 4 с возможностью контакта с внутренней поверхностью уплотнителя 3 и подключен через преобразователь 6 к регистрирующему устройству. Система 7 подачи давления подключена к корпусу 1. Устройство снабжено координатником осевого перемещения Ш 4 относительно корпуса 1, выполненным в виде изолирующей мембраны 8 цилиндрической формы. Мембрана 8 закреплена на наружной поверхности Ш4. Ш4 выполнен составным с образованием кольцевого регулируемого зазора 9 между торцовыми поверхностями 10, 11 его составных элементов 12, 13, выполненных коническими. Датчик 5 выполнен в виде разрезного кольца 14 трапецевидного сечения с возможностью взаимодействия боковыми поверхностями с поверхностями 10, 11, а наружной поверхностью с мембраной 8. Преобразователь 6 выполнен в виде нескольких тензорезисторов 15, установленных на внутренней поверхности датчика 5. Во избежание закливания кольца 14 в зазоре 9 угол между поверхностями 10, 11 ограничивают и выполняют большим, чем двойной угол трения, характерный для материалов элементов 12, 13 и кольца 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1610162 А 1 ()9) (111 (g1)g F 16 J 15/00

h,.l.= 803,5 ЙАГсЗТЕ;

ОЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСТ APGTBEHHblA КОМИТЕТ

ПО И БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ НТ СССР и АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4416979/31-29 (22) 15.02 ° 88 (46) 30.11.9g. Бюп. ¹ 44 (71) Черкасский филиал Киевского политехнического института им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72). Г.И. Алипов и А.П. Горох (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1006828, кл, F 16 J 15/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ДАВЛЕНИЙ B КОЛЬЦЕВ0М фШОТНЯЕМОМ ЗАЗОРЕ (57) Изобретение позволяет повысить точность измерений контактных давле2 ний устр-вом и снизить трудоемкость испытаний. В полом корпусе 1 выполнено гнездо 2 для установки иснытуемого уплотнителя 3. Подвижный шток (Ш)

4 выполнен с возможностью возвратнопоступательного движения внутри корпуса 1 и взаимодействия с внутренней поверхностью уплотнителя 3. Датчик 5 давления закреплен на Ш 4 с возможностью контакта с внутренней поверхностью уплотнителя 3 и подключен через преобразователь 6 к регистирующему устройству. Система 7 подачи дав- ления подключена к корпусу 1. Устр-во снабжено координатником осевого перемещения Ш 4 относительно корпуса 1„ а

Ю выполненным в виде изолирующей мембра1610162

30

50 ны 8 цилиндрической формы. Мембрана 8 закреплена на наружной поверхности lll 4. Ш 4 выполнен составным с образованием кольцевого регулируемого зазора 9 между торцовыми поверхностями 10,11 его составных элементов 12, l3, выполненных коническими. Датчик 5 выполнен в виде разрезного кольца 14 трапецевидного сечения с возможностью взаимодействия боковыми.поверхнос . тями с поверхностями )О, 11, а наружИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снятия характеристик контактных уплотнений, работающих в условиях возвратно-поступательного движения, в гидромашипостроении, авиастроении и т.д.

Цель изобретения " повышение точности измерения контактных дав1 лений и снижение трудоемкости испытаний.

На фиг.l представлено устройство для оценки распределения контактных давлений в кольцевом уплотняемом зазоре; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. ) .!

Устройство содержит полый корпус

1 с выполненным в нем гнездом 2 для установки испытуемого уплотнителя 3, подвижный шток 4, выполненный с воз- 40 можностью его возвратно-поступательного движения внутри корпуса 1 и вза" имодействия с внутренней поверхностью уплотнителя 3, датчик 5 давления, закрепленный на подвижном штоке 4 с возможностью контакта с внутренней поверхностью уплотнителя 3 и подключенный через преобразователь 6 к регистрирующему устройству (не показано), и систему 7 подачи давления, подключенную к корпусу 1. При этом устройство снабжено координатником осевого перемещения подвижного штока 4 относительно корпуса 1 в виде изолирующей мембраны 8 цилиндричес,кой формы, закрепленной на наружной поверхности штока 4. Последний выполнен составным с образованием кольцевого регулируемого зазора 9 между торной поверхностью с мембраной 8. Преобразователь 6 выполнен в виде нескольких тензорезисторов 15, установ" ленных на внутренней поверхности датчика 5. Во избежание заклинивания кольца 14 в зазоре 9 угол между поверхностями 10, l! ограничивают и выполняют большим, чем двойной угол тре. ния, характерный для материалов элементов 12, 13 и кольца 14. 1 s.n. ф-лы,. 2 ил. цовыми поверхностями 10 и 11 его составных элементов 12 и 13, выполненных коническими, а датчик 5 давления вьг полнен в виде разрезного кольца 1 4 трапециевидного сечения с возможностью взаимодействия боковыми поверхностями с торцовыми поверхностями 10 и

11 элементов 12 и 13 соответственно составного штока 4, а наружной поверхностью — с изолирующей мембраной 8.

Преобразователь 6 выполнен в виде не" скольких тензорезисторов 15 числом, не менее двух, установленных на внутренней поверхности датчика давления.

Причем угол между образующими боковы" ми поверхностями датчика 5 давления выполнен большим, чем двойной угол трения, характерный для материалов штока 4 и датчика 5 давления.

Кроме того, устройство снабжено регулировочными прокладками 16, а на мембране 8 нанесены миллиметровые деления 1.7, Резисторы 15 связаны с регистрирующим устройством с помощью каналов 18 связи, а элементы 12 и 13 соединены между собой с помощью винта 19. Предварительно устройство тарируют, в результате чего получают тарировочные графики зависимости электрического сопротивления, деформирую щегося при нагружении разрезного кольца 14 датчика 5 давления в зависимости от избыточного давления, создаваемого в корпусе 1 при подаче рабочей среды от системы 7 подачи давления как при неоднократном нагружении кольца 14, выведенного из-под контакта с уплотнителем 3, так и при

его разгрузке.

После тарировки при включении при, вода (не показан) возвратно-поступа. тельного движения штока 4 установлен5, 161 ное между торцевыми поверхностями 10 и 11 составных элементов 12 и 13 разраэное кольцо 14 взаимодействует с установленным в гнезде 2 испытуемым уплотнителем 3, например, типа манжеты. При этом кольцо 14 деформируется и соответствующий электрический сигнал с преобразователя 6 в виде тен зорезисторов 15 по каналу 18 связи поступает на регистрирующее устройство, например осциллограф, где соответственно фиксируется. ф дальнейшем по известной скорости пер мощения штока 4, размеру кольУ ца 14, скорости осциллографирования и тарировочным графикам определяют ,радиальное усилие на уплотнителе 3, .а также среднее контактное давление .в лбом его сечении, в результате чего строят эпюру давления. Размер регулируемого зазора 9 между торцовыми поверхностями 10 и 11 устанавливают с помощью регулировочных прокладок,16, а перемещение элементов 12 и 13 штока 4 определяют с помощью коор натника в виде мембраны 8 по нанес иным на ее поверхность миллиметров делениям 17. ,стройство позволяет определять характеристики уплотнителей как при избыточном давлении рабочей среды, так и без него.

Я зависимости от уровня избыточного давления возможна установка колец

- 14 с разной высотой трапециевидного сечения, а следовательно, и разной жесткости.. Во избежание заклинивания кольца .14 в зазоре 9 угол между поверхностями 10 и 11 ограничивают и выполняют большим, чем двойной угол трения, характерный для материалов элементов 12 и 13 и кольца 14.

0162 6

f0

40 уплотняемом зазоре, содержащее полый корпус с выполненным в нем гнездом для установки испытуемого уплотнителя, подвижный шток, выполненный с возможностью его возвратно-поступательного движения внутри корпуса и взаимодействия с внутренней поверхностью уплотнителя, датчик давления, закрепленный на подвижном штоке с возможностью его контакта с внутренней поверхностью уплотнителя и подключенный через преобразователь к регистрирующему устройству, и систему подачи давления, подключенную к корпусу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения контактных давлений и снижения трудоемкости испытаний, устройство снабжено координатникам осевого перемещения подвижного штока относительно корпуса, выполненным в виде изолирующей мембраны цилиндрической формы, закрепленной на наружной поверхности штока, при этом шток выполнен составным с образованием кольцевого регулируемого зазора между торцовыми поверхностями его составных элементов, выполненных коническими, а датчик давления выполнен в виде разрезного кольца трапециевидного сечения с возможностью его взаимодействия боковыми поверхностями с торцо" ными поверхностями элементов составного штока, а наружной поверхностью— с изолирующей мембраной, преобразователь выполнен в виде нескольких тензорезисторов числом не менее двух, установленных на внутренней поверхнОсти датчика давления.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ! ч а ю щ е е с я тем, что угол между образующими боковыми поверхностями датчика давления выполнен большим, Формула изобретения

l, Óñòðoéeòâo для оценки распределения контактных давлений в кольцевом

45 чем двойной угол трения, характерный для материалов штока и датчика деления °

1610162

4-Л

12 13

Фиг, Я

Составитель Л. Гостева

Редактор И. Касарда Техред Л.Олийньпс . Корректор М. Кучерявая

Заказ 3723 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэгодственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101