Стенд для износных испытаний подшипниковых узлов Советский патент 1990 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания подшипниковых узлов, и может быть применено,например , при исследовании сепарационно- го эффекта во внутренних полостях быстроходных подшипников скольжения турбокомпрессора для наддува автотракторных двигателей.

Целью изобретения является повышение качества испытаний путем предотвращения размельчения абразивных частиц и повышение стабильности концентрации этих частиц в масле при непрерывной подаче смеси к подшипниковому узлу.

На фиг.1 изображена схема стенда и дозатор, продольный разрез; на

фиг.2 - поршень, продольный раэреч; на фиг. 3 - то же, вид со стороны винтовых многозаходных канавок и кольцевой камеры,

Стенд содержит цилиндр 1 с каналом 2 загрузки, шток 3, связанный с поршнем 4. На наружной поверхности поршня 5 выполнены многозаходные винтовые канавки 6, связывающие работаю полость 7 цилиндра 1 через кольцевую камеру 8, выполненную перед первым уплотнитепьным кольцом 9 относительно рабочего хода поршня, и радиальные сверления 10 с каналом 11 отво- да смеси, размещенного в теле штока 3, на котором нарезана резьбовая нарезка 12, взаимодействующая с гайкой 13, неподвижно закрепленной на цилиндре 1. Шаг h захода винтовых ка- навок 6 выполнен не больше шага винтовой нарезки на штоке 11, а косинус угла с/ наклона винтовых канавок 6 к торцевой поверхности поршня выполнен равным,

41Г- SK ,

где S ., - площадь поперечного сечеК

ния канавки;

h - шаг резьбы, выполненной

на штоке.

Цилиндр 1 через передачу 14 связан с приводом 15 вращения и размещен в опорах 16. Фланец 17 штока 3 взаимодействует с направляющими 18, неподвижно закрепленными относительно стоек 19. Канал 11 связан трубопроводом 20 с напорной магистралью 21 подшипника 22. Напорная магист- раль 21 содержит насос 23 подачи чистого масла из бака 24. Дополнительный осевой канап 25 в штоке 3 связан через сверления 26 с уплотнительной полостью 27 цилиндра 1 и сообщен с напорной магистралью 2 трубопроводом 28 на участке подачи чистого масла. Стенд снабжен сливным баком 29, откачивающим насосом 30 и фильтром 31. Сливной бак 29 связан трубопро- водом 32 с подшипником 22 и с расходным баком 24 трубопроводом 33, Цилиндр 1 размещен внутри нагревателя 34.

Перед работой стенда через загру- зочный канал 2 рабочая полость 7 цилиндра 1 заполняется предварительно хорошо размешанной смесью,состоящей из масла и абразивных частиц заданных размеров. При этом поршень 4 находится в крайнем правом положении. После заправки рабочей полости цилиндра смесью загрузочный канал закрывается пробкой и включается нагреватель 34 с целью поддержания постоянной вязкости смеси. Затем включается привод 15 вращения. Так как шток 3 взаимодействует с гайкой 13, неподвижно закрепленной относительно цилиндра 1, рабочий объем цилиндра начинает уменьшаться, т.е. в полости 7 повышается давление смеси. При этом избыточном давлении смесь продавливается через винтовые канавки 6, поступает в камеру 8, далее по сверлениям

10подается в канал 11 и оттуда по трубопроводу 20 подается в магистраль 21 подшипника 22. Отработавшая в подшипнике 22 смесь сливается в бак 29, из которого откачивается насосом 30. Отработавшая смесь очищается от абразива в фильтре 21. Очищенное масло

по трубопроводу 33 снова поступает в расходный бак 24 чистого масла.

Чтобы исключить утечку смеси из рабочей полости 7 цилиндра 1 через уплотнение 9, полость 27 связана трубопроводом 28 с участком напорной магистрали 21 чистого масла.

При вращении цилиндра 1 поршень 4 совершает только поступательное движение, так как фланец 17,который закреплен на штоке 3, скользит относительно направляющих 18, закрепленных неподвижно в стойках 19,

При отработке конструкции стенда установлено, что при неправильно выбранном угле наклона at винтовых канавок 6 происходит размельчение абразивных частиц при движении их в этих канавках из-за перетечек смеси из одной полости канавок в другую. Чтобы исключить это, необходимо иметь скорость вращения цилиндра Vy,равную тангенциальной скорости движения смеси в полости винтовых канавок. Это условие обеспечивается только тогда, когда косинус угла наклона винтовых . канавок к торцовой поверхности поршня будет выполнен равным V,,.,.

L H

Чтобы предотвратить закупоривание проточных канавок (винтовых канавок 6, радиальных сверлений 10 и канала

11отвода), их проходные сечения не должны быть меньше в сумме трех наибольших размеров абразивных частиц, вводимых в масло.

10

26 11 25

ътт.

72 3

Фиг,, 2

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания подшипниковых узлов. Цель изобретения - повышение качества испытаний. Дозатор маслоабразивной смеси выполнен в виде связанного с приводом вращения цилиндра, разделенного на рабочую и уплотнительную части поршнем со штоком, на наружной поверхности которого выполнена резьба, сопряженная с гайкой, жестко соединенной с корпусом цилиндра. На наружной поверхности поршня со стороны рабочей полости цилиндра выполнены кольцевая канавка и многозаходные винтовые канавки с шагом не больше шага резьбы на штоке. Косинус угла наклона винтовых канавок к торцовой поверхности поршня равен 4φ .S к/H 2, где S к - площадь поперечного сечения канавки

H - шаг резьбы, выполненный на штоке. Кольцевая канавка посредством радиальных отверстий соединена с рабочей полостью цилиндра и с выполненным в штоке осевым каналом, сообщенным с катодной магистралью. Напорная магистраль на участке подачи чистого масла сообщена посредством трубопровода через выполненный в штоке дополнительный осевой канал с уплотнительной полостью цилиндра. Шток соединен с направляющими стопорного устройства. Во время работы при вращении цилиндра абразивные частицы равномерно распределяются в масле. Готовая смесь поступает в рабочую зону испытуемого подшипника. 3 ил.

Фиг. 3