Стенд для испытания подшипниковых уплотнений Советский патент 1983 года по МПК F16J15/00 G01M3/00 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям быстроходных подшйпникобь(х уплотнений, и может быть использовано, например, при испытании газомасляньк уплотнений турбокомпрессоров для наддува автотрак торных двигателей. Известен стенд для исспедовйния подшипниковых уплотнений, содержащий вращающуюся головку, контактирующую с испытуемым уплотнением, размещенную в камере, снабженной перегородкой, разае лнющей последнюю на две полости, одна и которых заполнена уплотняемой средой, j а другая служит сборником утечек рабоче среды через уплотнение, причем последняя снабжена прибором для замера величинь утечек, например, мерным цилиндром Tlli Основной недостаток сгенда заключаегся в том, что масло, прошецшее через испытуемое уплотнение, сначала растекает ся в виде пленки по поверхности сборнив ка, а потом собирается в мерный иил.индр Это приводит к неоправданному увеличе- нию затрат времени на каждый опыт, снижает точность замера особенно при мало величине утечек Кроме того, в известном устройстве из-за отсутствия имитации действительных условий работы уплотнений содстороны сборника утечек не возможно определить степень влияния изменения давления в газовоздушном тракте турбокомпрессора на работу уплотнений, т,е, имитировать работу газомасляных уплотнений турбоком прессора в эксплуатационных условиях. Целью изобретения является повышение точности при сокращении времени испыта- НИИ в условиях близких к эксплуатационным. Поставленная цель достигается тем, что стенд для испытания подшипниковых уплотнений, содержащий вращающуЕОСя головку и испытуемое уплотнение, размещен ные в камере, разделенной перегородкой, образующей две полости, одна из которых заполнена уплотняемой средой, а другая слркит сборником утечек рабочей среды через уплотнение, и прибор для замера величины утечек, сборник утечек магистралью соединен с источником газа перемен ного давлешш и в нем соосно головке на перегородке установлен цилиндрический ..стакан, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая канавка, а в i стакана выполнена кольцевая полость, закрытая со стороны свободного торца стакана, соединенная соответственно с упомяну 102 82тыми канавками и сообщенная с прибором для замера утачек, при этом винтовая канавка у свобоаного торца стакана переходит в кольцевую, причем диаметр отверстия у свободного торца стакана выйолнен меньше внутреннего диаметра канавки. На фиг. 1 преаставлена схема стенда; на фиг. 2 -часть камеры в soHg головки. Стенд (фиг. 1) включает в себя приводной двигатель 1, сообщенный 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 маела. В перегородке размещено испытуемое уплотнение 10, контактирующее с головкой 5. Полость 9 соединена с прибором 11 для замера величины утечек уплотняемой среды через уплотнения, например мерным циливдром, и магистралью 12 сообщена с источником 13 газа регулируемого давления, например порщневым 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 Сфиг.2) выполнена винтовая канавка 16 с направлением винтовой линии, совпадающей с направлением вращения головки со стороны испытуемого уплотнения Ю. В стенке стакана вьшолнена кольцевая полость 17, сообщенная каналами 18 с винтовой канавкой. Свободный торец стакана имеет уступ 19 с цент ральным отверстием меньше, чем Диаметр канавки 16. Полость 17 имеет канал 20 для слива прошедшего через уплотнение масла в мерный циливдр 11. При проведе1{ии испытания уплотнений вигателем 1 через передачу 2 приводят во вращение с задашюй частотой .гчотовку 5. По магистрали 14 подают в полость 8 камеры 6 уплотняемую среду, например масло, или масловоздушную эмульсию, а полость 9 при помощи, например, поршнеого компрессора 13 создают повыщенное. или пошшсенное, относительно атмосферноо, давление окружающей среды (газа, оздуха), имитируя эксплуатационные словия работы уплотнения со стороны 3102 газовоздуданого тракта турбокомпрессора. Масло, прошедшее через испытуемое уплотнение Ю, попадает на вращаюшуюся гоповку 5 и за счет центробежной силы отбрасывается на внутреннюю поверхность :стакана 15, заполняет углубление вшгговой канавки 16 и по каналам 18 проваливается в полость 17, а из нее по каналу 2О - в мерный цилиндр 11. Часть масла, оставшаяся в виде пленки в углублениях винтовой канавки 16, сдувается воздуш«ным вюфем, образующимся внутри стакана, и, поскольку направление вихря совпадает с направлением винтовой линии канавки 16, масло из этой зоны вытесняется к свободному то|эцу стакана на внутреннюю стенку уступа 19 и оттуда стекает по радиальным сверлениям в полость 17. При определении малых расходов масла через уплотнение (до 2 г/ч) с целью сокращения времени испытаний на один опыт можно пользоваться визуальным методом, т.е. оЯределять расход по количеству капель масла в единицу времени (вес капли величина известная). Для этого мерный ЦИЛИНДР 11 или торцовую стенку сборника выполняют из прозрачного материала. При более высоких расходах их величину определяют обычно объемным или весовым спо собом.. При повышении расходов масла через уплотнение часть его доходит до уступа 19 8 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 быть определены оптимальные разме- эы внутреннего циаметра и .длины ;;такана. Верхний предел внутреннего диаметра стакана выбирается иа условия, чтобы раэносгь рааиусов: внутреннего диаметра стакана и наружного диаметра враш.ающегося вала не превышала длины пути по радиусу неразрушаюш.егося 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 маслом, чтобы не искажались условия работы газомасляных уплотнений. За счет имитации эксплуатационных условий на данном стенде удалось значительно сократить время испытаний опытных газомасляных уплотнений турбокомпрессоров сравнительно с испытаниями в натуральных условиях (на тракторах, находящихся в эксплуатации).

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.