Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец и устройство для его осуществления

Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i i) 777292

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.79 (21) 2707912/25-08 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

F 163 15/00

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (53) УДК 62-762 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Д. Ольшанский, А. П. Балашов, А. Л. Литовченко, А. И. Кучеренко и Е. М. Малоиван

Днепропетровский филиал Научно-исследовательского института резиновой промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ЭЛАСТИЧНЫХ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ И УСТРО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к производству резиновых технических деталей, а более конкретно к методам и устройствам для динамических испытаний и предназначено для оценки качества уплотнительных колец.

Известен способ динамических испытаний уплотнительных колец, реализованный на стенде и заключающийся в том, что циклическое динамическое нагружение осуществляют направленно в зоне контакта уплотнения с рабочей поверхностью и регулируют по величине. Стенд для осуществления данного способа состоит из корпуса, в котором с зазором установлен цилиндр с уплотнительными кольцами, находящимися в контакте с неподвижной поверхностью корпуса. В цилиндре закреплена гильза, на торцевых поверхностях которой установлены механические вибраторы. Синхронное вращение роторов вибраторов создает на цилиндре с кольцами радиальную циклическую нагрузку, максимальное значение которой действует только в вертикальной плоскости поперечного сечения кольца. Во всех других сечениях кольцо нагружается на различную величину от максимальной до нуля (1).

Так как резиновые уплотнительные кольца по своим свойствам в различной степени анизотропны, показатели работоспособности или качества, полученные в результате испытания практически только одного сечения, могут привести к недостоверным выводам.

5 Целью изобретения является определение рабочих характеристик колец по всему периметру.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, при котором кольца

10 вводят в контакт с колеблющейся и неподвижной поверхностями, колеблющейся торцевой поверхности сообщают радиальнокруговое движение для возбуждения в кольце бегущей волны радиального и про15 дольного сдвига.

Данный способ осуществляется устройством для динамических испытаний уплотнительных колец, содержащим неподвижный корпус с колеблющимся относительно него

20 корпусом, отличающимся введенным дебалансным валом, соединенным с приводом вращения и размещенном в дисках, взаимодействующих с торцевыми поверхностями неподвижных корпусов.

25 На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3— схема и эпюра нагружения; на фиг. 4— разрез Б — Б фиг. 3; на фиг. 5 — разрез зп  — В фиг. 3, 777292

Устройство состоит из станины 1, на которой установлены привод 2, соединенный упругой муфтой 3 и соединительной муфтой

4 с валом 5, и неподвижные корпуса б. 11а валу в подшипниковых опорах 7 установлены диски 8. В проточках дисков концентрично установлены испытуемые кольца 9, образующие замкнутую рабочую полость

10, в которую по каналам 11 подают рабочую среду. На валу 5 закреплен дебалансный маховик 12, имеющий регулируемый сектор 13. Диски 8 закреплены на валу с помощью дистанционных колец 14.

Устройство работает следующим образом.

В диски 8 поочередно устанавливают испытуемые кольца 9 и закрепляют на вертикальном валу 5. Необходимая степень поджатия колец между поверхностями корпусов 6 и дисков 8 осуществляется за счет дистанционных колец 14. Закреплением дисков с кольцами, опирающимися на неподвижные поверхности корпусов и подсоединением вала с приводом с помощью упругой муфты 3 и соединительной муфты 4, обеспечивают свободную подвеску вала на испытуемых кольцах. Замкнутую рабочую полость 10 по каналам 11 заполняют рабочей средой. Сектор 13 маховика 12 смещают на необхадийую величину и включают привод 2, усрновлЪнный на станине 1. В процессе вращения вала с дебалансным маховиком в подпцщн1ковых опорах 7 возникает возмуща Ъй ая сила F, которая вызывает круговое движение дисков с торцевыми поверхностями относительно неподвижных корпусов. В процессе испытания создается необходимый температурный режим, По предлагаемому способу испытуемые кольца после предварительного старения устанавливают в дисках 8 с необходимым поджатием и вводят в контакт с неподвижной плоскостью корпусов 6. В процессе вращения вала 5 с дебалансным маховиком

12 диски смещаются в направлении действия силы F. Так как вектор F перемешается с частотой вращения вала, в процессе испытания создается циклическая деформация в виде бегущей волны радиального и продольного сдвига у, показанного в разрере А — А в продольном направлении, а в разрезе Б — Б — в радиальном. В результате этого каждый линейный элемент кольца периодически воспринимает воздействие динамической нагрузки максимальной величины, знак которой изменяется через каждые 180 поворота вала, при этом радиальный и продольный сдвиги смещены по фазе на 90, Одновременно в пространство между кольцами подают рабочую среду и осуществляют воздействие знакопеременными температурами.

Пример. Испытуемые уплотнительные кольца 1 выборочно из партии подвергались тепловому старению и устанавливались в дисках 8 и с необходимым поджатием

50 вводили в контакт.с неподвижной плоскостью корпусов б. Внутри корпусов вращался вал 5 с дебалансным маховиком 12 и смещал диски в направлении действия силы F, которая создавала бегущую волну радиального и продольного сдвига у, максимальное значение которой изменялось через каждые 180 поворота вала, при этом радиальный и продольные сдвиги смещены по фазе на 90, Одновременно в пространство между кольцами подают рабочую среду и осуществляют воздействие знакопеременными температурами.

Пример. Испытуемые уплотнительные кольца 1 выборочно из партии подвергались тепловому старению и устанавливались в дисках 8 и с необходимым поджатием вводили в контакт с неподвижной плоскостью корпусов 6. Внутри корпусов вращался вал 5 с дебалансным маховиком

12 и смещал диски в направлении действия силы F, создающей бегущую волну радиального и продольного сдвига у, максимальное значение которой изменялось через каждые 180 поворота вала, при этом радиальный и продольные сдвиги смещены по фазе на 90 . Одновременно изменяли давление среды ступенчато до 2,5 МП, а температура испытаний изменялась от 223 до

363 К, Испытания производили при максимально возможной величине сдвига без смещения поверхностей контакта, По числу циклов, достигнутых к моменту разгерметизации, сопоставленных с наработкой ресурса, проведенной в эксплуатации режиме, прогнозируют время работоспособности колец и производят статистические расчеты в зависимости от величины партии и выборки.

При осуществлении предлагаемого способа повышается точность определения рабочих характеристик уплотнительных колец, расширяются возможности динамических методов испытаний, повышается достоверность научно-исследовательских . методов прогнозирования работоспособности, которые основываются на оценке состояния материала, производимой по всему периметру кольца.

Формула изобретения

1. Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец, при котором кольца вводят в контакт неподвижной и колеблющейся в плоскости кольца цилиндрическими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью определения работоспособности материала по периметру кольца, внутренней цилиндрической поверхности сообщают круговое радиальное смещение для возбуждения в кольце бегущей волны радиального сжатия.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее неподвижный корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, 777292

/Х

/Я

5 внутри которого размещен цилиндрический корпус, связанный с вибратором, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения бегущей волны радиального сжатия в испытуемом кольце, введен дебалансный вал, размещенный в цилиндрическом корпусе, а установленные на валу испытуемые кольца

6 охвачены рабочими и технологическими обоймами, а вал соединен с приводом вращения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 399755, кл. G 01М 13/00, 1965, "77292

//pads стиг адиалыкый д/иг

Фиг.4

Составитель В. Ольшанский

Редактор И. Гохфельд Техред И. Заболотнова Корректор О. Данишева

Заказ 2544/17 Изд. № 571 Тираж 1095 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2