Устройство для оценки распределения контактных давлений в кольцевом уплотняемом зазоре Советский патент 1990 года по МПК F16J15/00 

///х///

ны 8 цилиндрической формы. Мембрана 8 закреплена на наружной поверхности Ш 4. Ш 4 выполнен составным с образованием кольцевого регулируемого j зазора 9 между торцовыми поверхностя - ми 10,П его составных элементов 12, 13, выполненных коническими. Датчик 5 выполнен в виде разрезного кольца 14 трапецевидного сечения с возможное- ю тыо взаимодействия боковьми поверхнос1 тями с поверхностями 10, 11, а наружной поверхностью с мембраной 8. Преобразователь 6 выполнен в виде нескольких тензорезисторов 15, установленных на внутренней поверхности датчика 5. В о избежание заклинивания кольца 14 в зазоре 9 угол между по- верхностями 10, 11 ограничивают и выполняют большим, чем двойной угол тре- ния, характерный для материалов эле- jieHTOB 12, 13 и кольца 14. 1 з.п. ф-лы,: 2 ил.

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.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано дпя снятия характеристик контактных уплотнений, работающих в условиях возвратно-поступательного движения, в гидромашиностроении, авиастроении

и т.д. г

Цель изобретения - новьшение точ

ности измерения контактньгх дав- лений и снижение трудоемкости ис-

пытаний.

На фиг.1 представлено устройство для оценки распределения контактных давлений в кольцевом уплотняемом зазоре; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит полый корпус 1 с выполненным в нем гнездом 2 для установки испытуемого уплотнителя 3, подвижный шток 4, выполненный с воз- можностью его возвратно-поступатепь- ного движения внутри корпуса 1 и взаимодействия с внутренней поверхностью уплотнителя 3, датчик 5 давления, закрепленный на подвижном штоке 4 с возможностью контакта с внутренней поверхностью уплотнителя 3 и подклю- ченный 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 на ружной поверхности штока 4. Последний выполнен составным с образованием кольцевого регулируемого зазора 9 между тор5

0

0

5

.л дс : цовыми поверхностями 10 и II его составных элементов 12 и 13, выполненных коническими, а датчик 5 давления выполнен в виде разрезного кольца 14 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 нескольких тензорезисторов 15 числом, не менее двутс, установленных на внутренней поверхности датчика давления. Причем угол между образующими боковыми поверхностями датчика 5 давления вьшолнен 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 та- рировочные графики зависимости электрического сопротивления, деформирую- щегося при нагрз ении разрезного кольца 14 датчика 5 давления в зависимости от избыточного давления, ° даваемого в корпусе 1 при подаче рабочей среды от системы 7 подачи давления как при неоднократном нагруже- нии кольца 14, вьшеденного 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 установлен.

. 1

ное между торцевыми поверхностями lU и 11 составных элементов 12 и 13 раз разное кольцо 1А взаимодействует с установленным в гнезде 2 испытуемым уплЬтнителем 3, например, типа манже ты. При этом кольцо 14 деформируется и соответствующий электрический сигнал с преобразователя б в виде тен орезисторов каналу 18 свя- зи fiocTynaeT на регистрирующее уст- рой|2тво, например осциллограф, где соответственно фиксируется.

Р дальнейшем по известной скорост перемещения штока 4, размеру коль- да 14I скорости осциллографирования и тарировочным графикам определяют ; радиальное усилие на уплотнителе 3, а среднее контактное давление в лфбом его сечении, в результате чегф строят эпюру давления. Размер регулируемого зазора 9 между торцовыми поверхностями 10 и 11 устанавливают ф помощью регулировочных прокладок, 16, а перемещение элементов 12 и 13 штока 4 определяют с помощью ко- ординатника в виде мембраны 8 по нанесенным на ее поверхность миллиметровым делениям 17.

ЗГстройство позволяет определять ха рактеристики уплотнителей- как при избь точном давлении рабочей среды, так :И без него.

Ц зависимости от уровня избыточного ;:|авлеш)я возможна установка колец 14 с разной высотой трапециевидного сеч€|ния, а следовательно, и разной жестокости.. Во избежание заклинивания кол1 ца:14 в зазоре 9 угол между по- верх|ностями 10 и 11 ограничивают и выпс|лняют большим, чем двойной угол треф1я, характерный для материалов элементов 12 и 13 и кольца 14.

Формула изобретения 45

5

6101

- .Q

jc 20 25

- зо

дд

45

626

уплотняемом зазоре, содержащее полый корпус с выполненным в нем гнездом дпя 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, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения контактных давлений и снижения трудоемкости испытаний, устройство снабжено координатником осевого перемещения подвижного штока относительно корпуса, вьшолненным 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, вьшолненных коническими, а датчик давления выполнен в виде разрезного кольца трапециевидного сечения с возможностью его взаимодействия боковыми поверхностями с торцовыми поверхностями элементов составного штока, а наружной поверхностью - с изолирующей мембраной, преобразователь вьтолнен в виде нескольких тензо- резисторов числом не менее двзгх, установленных на внутренней поверхности датчика давления.

А-- А

Фиг. 2