Машина для исследования подшипниковых уплотнений Советский патент 1960 года по МПК G01M13/04 G01M19/00 B28C5/00 

Известные машины для исследования лодшш1лико1, уплотнений при различных условиях смазки и ох.чаждения обычно не обеснечивают точного олреде.тення герметичности ум.потнений и созда1 аемого илги момента трения.

Описываемая ман1ина с юбодна от это1о недостатка. Досгюается ато тем, что машина выполнена в виде приводимого во врашение 1;ала. liecymero испытуемое уплотнение. Вал смонтирован и гидростатическом нодшиннике и разгружен от осевых сил за счет п;)именения гидро:татичсского подпятника. Машина обеснеч 1.;,ает измерение момента Т11ения, ссхадаваемого ислытуемы.м уплотнением, из герение утечки рабочей жидкости через уплотнение, а также ее температлфы и давления в местах контакта.

Ма чертеже изображена кинематическая схема пред моженной маН1НИЫ.

.Машина приводится в действие э.тектрическим двигате.тем / через клиноременную передачу 2. Шкивы 3 и 4 этой -передачи взаимозаменяемы. Кроме того, может быть изготоз.лена серия сменпых шки:зов, так что передаточное отношение клиноремениой передачи 2 может меняться р. пгироких пределах. Вал 5, на котором закреплен шкив 3, вращается н радиально-упорных подшипниках 6, установленных в корпусе 7. Корпус :-;аКрел.тен па стани1ге MaHJHHbi. На корпусе имеется н)НЛНв 8, на которое свободно вращается чер1зячное колесо .9. На Ba.iy ,5 жестко кре1;111ся сменная го.товка 10, имитирующая при испытаниях врашаюшийся 1;ал.

Головка 10 вращается в испытуемом уплотнении //. Уп.тотнеиия могут быть самых разнообразных копструкний и типов, в зависимости от характера испытаний. Образцы испытуемых уплотнений // укрегг.тяются в камере 12 герметически пос)едством быстросъемной крып1кн 13 с уплотнительпым поясом 14. Таким образом обеспечивается ко:1мож)1ость быстрой сме{гы образцов во время испытаний.

№ 130229- 2 Испытательная камера строго балансируется имеющимися на ней линейками с гирямн (па чертеже пе изображены).

На крышке 13 установлены кран 15 для спуска испытуемого масла и кран 16 для выпуска воздуха при заливке испытательпой камеры.

Патрубок /7 со гнтуцерсм ,для гибкого ш/шттга 18 предназначен для подачи масла в .испытательную камеру, а манометр 19 - для замера давлений в испытательной камере.

Фланец 20 служит для создания гидростатическото подпятника, а кран 21 - для спуска и замера расходов масла через испытуемое )плотнение 11.

Испь тательная камера соединяется с червячным колесом 9 через пружину 22. Жесткость этой пружины зависит от .величин моментов трения головки 10 и уплотнения //. Может быть предусмотрен комплект сменных пружин различной жесткости, которые будут меняться в зависимости от характера испытаний. Испытательиая камера 12 свободно «плавает в гидростатическом подшипнике 23. В случае возиикновения осевых усилий от давления масла в камере 12 испытательная каме)а своим флатщем 20 опирается на гидростатический подпятник.

Червячное колесо 9 связано с червяком 24, насал енным па вал электрическото двигателя 25, имеющего реверсивйое управление. Червячное колесо 9 имеет прилив в виде барабана 26, который соединен с барабаном 27 устройства указания моментов.

На конце вала этого устройства, противоположном тому, на котором насажен барабан 27, закреплена стрелка 28 отсчета моментов 13 испьгг емом уплотнении. Стрелка вращается в чаиже лимба 29, на котором нанесены деления величин моментов. Для установки требуемого положения нулевого деления, лимб 29 может свободно поворачиваться и затем фиксироваться в выбранном положении посредством гайки 30.

Работа мащины происходит следующим образом.

Вследствие наличия гидростатического подщипника и подпятника испытательная камера может свободно вращаться практически без какого-либо сопротивления вокруг своей оси (при отсутствии испытуемого уплотнения). Нри наличии уплотнения на ием возникает модменг трения, стремящийся повернуть испытательную камеру вокруг ее оси, Момент этот через пружину 22 передается на червячное колесо 9 и затем на червяк 24.

Однако, в результате свойства самоторможения червячной пары, червячное колесо 9 повернуться не может. Поэтому начинается закручивание пружины 22. По в момент начала поворота испытательной камеры срабатывает контакт, включающий двигатель 25. Последний начинает вращать червяч ное ко-чесо в сторону, противО по.тожную той, в которую стремится повернуться испытательная камера от сил трения в испытуемом уплотнении. Пружина 22 будет закручиваться до тех пор, пока сила пружины не преодолеет момент вращения испытательной камеры 12 Тогда испытательная камера начнет вращаться в обратную сторону, т. е. в сторону вращения червячного колеса. Но при этом сработает другой контакт, который зггставит двигатель 25 реверсировать, т. е. червячное колесо начнет вращаться в обратную сторону и отпускать закрученную пружину 22. Это будет происходить до тех пор, пока снова пе сработает предыдущий Контакт и сиова не начнется закручивание пружины 22. Таким образом, практически наступит равновесие системы при небольших колебаниях испытательпой камеры, т. е. момент трения и испытуемом уплотнении уравновесится с моментом сОПротивления закручиванию пружины 22. При этом yro,i поворота червячнСГо колеса от его

первоначального положения будет характеризовать величину момента трения в уплотненней и будет пропорциопален этой величине.

Этот угол поворота (с масштабе, равном передаточному отношен-ию м-ежду барабанами 26 и 27) будет показан стрелкой 28. Поэтому, оттарировав шкалу на лимбе 29, можно получить показания моментов трения на различных испытуемых уп.тотнениях.

Показания величины моментов, полученные но стрелке 28, можно всетда контролировать при помощи линеек и гирь, устаиовленнь х на испытательной камере, или при помощи отдельных весов, на которые можно опереть одну из этих линеек. При необходимости получения осциллограммы моментов трения, одну из линеек можно опереть на стальную пружину с наклеенным на нее датчиком сопротивления, или другими датчиками (магкитострикционными, пьезо и т. д.).

Величина момента трения «а испытуемом уплотнении определяется величиной угла поворота червячного колеса 9. В зависимости от необходимой точности показаний величины этого момента может быть применена иеппая, зубчатая и т. п. передача. В рассматриваемой схеме для передачи величины момента трения применена стальная струна 31, соответственпо намотанная и закрепленная на барабаиах 26 и 27,

I р е д м е т изобретения

Машина для исследования подшипниковых уплотнений при различных условиях смазки и охлаждения, от л и ч а ю ni; а я ся тем, что, с целью выявления характеристик уп;ютнени-я как-то: герметичности и сил трения, она выполнена в виде вращаемого вала, нес щего испытуемое уплотнение, смонтировапного в гидростатическом подшипнике и разгруженного от осевых сил применением гидростатического подпятника, с измерением момента трения, создаваемого испытуемым уплотнением, а также измерением утечки рабочей жидкости через уплотнение и ее температуры и давления в местах контакта.

ь 130229