УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТИРИСТИК ВИНТОКАНАВОЧНЫХ СИСТЕМ Советский патент 1974 года по МПК F16C33/66 F16C35/00 F16C37/00 

Изобретение относится к устройствам для определения основных характеристик работы винтоканавочных систем, преимущественно систем смазки высокоскоростных подшипниковых узлов, в зависимости от заданных параметров конструкции.

Известны устройства для определения характеристик винтоканавочных конструкций, содержащие вращающийся вал с винтовой канавкой, расположенный в корпусе, с одной стороны которой осуществляется подача рабочей среды, а с другой расположен приемник этой среды.

Однако в этих устройствах ие цредусмотрены возможности подачи рабочей среды в любой точке по длине винтовой канавки, визуального наблюдения за действием винтоканавочного механизма и моделирования аэродинамического сопротивления в шарикоподщипниковом узле с виитоканавочной системой смазки.

Это достигается за счет того, что корпус устройства выполнен в виде двух концентрически расположенных втулок из оргстекла, причем наружная втулка имеет возможность поворачиваться относительно внутренней. На боковых поверхностях обеих втулок выполнены сквозные отверстия, расположенные по винтовым линиям с противоположным направлением вращения, пересекающимся в одной точке. Патрубок, подающий рабочую жидкость к винтовой канавке, может перемещаться вдоль оси вала для поочередного подключения его к любой совмещенной паре отверстий в концентрических втулках. Винтовая канавка выполнена на наружной поверхности сьемной цилиндрической обоймы, установленной на вращающемся валу устройства, с одной стороны которой размещено контактное уплотнение, а с другой - импеллер с макетным щариконодщипником, смонтированным на валу, причем наружное кольцо щарикоподшипника встроено в гнездо внутренней втулки корпуса посредством мягкой эластичной прокладки, например из резины.

Применение такого устройства дает возможность определения возможно большего количества характеристик винтоканавочной системы, в том числе определение производительности при подводе рабочей жидкости в различных точках по длине винтовой каиавки и при работе винтоканавочного механизма в сочетании с вращающимися шарикоподщипником и импеллером, а также позволяет вести видуальные наблюдения за действием винтоканавочного механизма в различных условиях эксперимента. При применении стробоскопического освещения от импульсного источника света работа винтоканавочного механизма может визуально наблюдаться как в кажущемся замедленном движении, так и в «остановленном (моментном) состоянии.

Устройство нозволяет таклсе полностью моделировать работу реального шарикопода1ипникового узла с винтоканавочной системой смазки. Сочленение наружного кольца вращающегося макетного щарикоподшннннка с корнусом устройства через носредство мягкой эластичной нрокладки устраняет мещающее влияние вибраций этого нодщипника на работу виитоканавочного механизма. Последнее обстоятельство имеет наибольшее значение при работе описанного устройства на больщих числах оборотов, например 50000 об/мин и более.

Расположение отверстий в концентрических втулках корпуса по взаимонерекрещивающимся винтовым линиям дает возможность вдвое увеличить количество исследуемых точек нодвода рабочей жидкости к винтовой канавке но сравнению с расположением их в один ряд но образующей.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 - внутренняя втулка корпуса с отверстиями, расположенными но левой винтовой линии; на фиг. 3 - наружная втулка корнуса с отверстиями, расположенными по правой винтовой линии, разрез; на фиг. 4--совмещение разверток обеих концентрических втулок корпуса.

Устройство имеет прозрачный корпус 1, установленный на корпусе 2 высокооборотной воздущной турбины. На консольном конце вала 3 турбины помещены схемная обойма 4 с винтовой канавкой 5, макетный щариконодшипннк 6 и импеллер 7, положение которых зафиксировано гайкой 8. На цилиндрической части корнуса 1 размещена прозрачная втулка 9 и навинчен маслосборник 10. На цилиндрической части корпуса 1 вьшолнены расположенные по винтовой линии сквозные радиальные отверстия 11 для маслопитателя 12. Аналогичные отверстия 13, расположенные также но винтовой линии, выполнены зо втулке 9. Эти отверстия снабжены резьбой для ввинчивания маслонитателя 12. Взаимное расположение отверстий 11 и 13 такое, что при размещении отверстий И по левой винтовой линии, отверстия 13 располагаются по правой винтовой линии, причем минимальное расстояние между соседними отверстиями 11 (и, соответственно, между отверстиями 13) таково, что в момент совмещения одной нары этих отверстий, остальные взаимно перекрыты. Положение свободно поворачивающейся на корпусе 1 втулки 9 фиксируется маслопитателем 12, проходящим через совмещенную пару отверстий 11 и 13. В корпус 1 встроено контактное уплотнение 14 и демпфирующая прокладка 15 и мягкой резины. Маслосборник 10 имеет в нижней части сливную трубку 16, соединённую с емкостью 17. В емкости 18 находится масло, в которое погружен маслопитатель 12. В полости Л, Б и Б встроены датчики давления (трубки) с манометрами 19, 20 и 21 и термопары. ;

Устройство работает следующим образом. Hpi вращении вала 3 корнуса 2 турбины в винтовую канавку обоймы 4, через установленный в одной из нар совмещенных отвер5 стнй 11 и 13 маслопитатель 12, поступает масло из емкостн 17. Нагнетаемое вращающейся винтоканавочной обоймой масло поступает в шариконодщинник 6 и затем сбрасывается импеллером 7 в маслосборник 10. По трубке 16

10 масло из маслосборника 10 стекает в емкость 17. Путем взвещивания последней до и после опыта определяется производительность винтоканавочной системы смазки при заданных условиях экснеримента. В процессе опыта производятся замеры давлений нри помощи рычажных манометров 19, 20 и 21 либо у-образиых водяных манометров, в зависимости от абсолютной величины давления. Заданное по условиям экснеримента ноложенис маслопи0 тателя 12 относительно горизонта (вертикальное, горизонтальное или наклонное) устанавливается путем соответствующего поворота корпуса 1 относительно корпуса 2 турбины, с последующей фиксацией приданного положения крепежными болтами (на чертеже не показаны). Контактное уплотнение 14 обеспечивает необходимую герметичность рабочих полостей устройства но отнощению к окружающей среде.

предмет изобретения

1. Устройство для определения характеристик винтоканавочных систем, содержащее

5 корпус с размещенным внутри валом с винтовой канавкой на наружной поверхности, образующей винтовой канал с корпусом, соединенный патрубками с емкостями для подачи и сбора рабочей жидкости отличающееся

0 тем, что, с целью определепия производительности системы в зависимости от места подвода рабочей жидкости к каналу, корнус выполнен в виде двух концентрически смоптированных втулок, внутренняя из которых установлена неподвижно, а наружная с возможностью вращепия, при этом обе втулки снабжены отверстиями на боковых поверхностях, расположенных по винтовым линиям с противоположным направлением вращения и имеющими одну точку нересечения, а патрубок подачи рабочей жидкости установлен с возможностью перемещения вдоль вала для поочередного подвода его к совмещенной паре отверстий во втулках.

5 2. Устройство но п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения визуального наблюдения, втулки выполнены, например из оргстекла. 3. Устройство по п. 1, отличающееся

тем, что, с целью возможности исследования различных виптоканавочных систем, вал снабжен съемной цилиндрической обоймой с винтовой канавкой на наружной поверхности, образующей с внутренней втулкой винтовой

канал.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ с е с ;: тем, что, с целью определения характеристик винтоканавочных систем в подшипниковых узлах, на валу коаксиально внутренней втулке

CMoirnipoiiaii макетный подплипннк и пмпел.ср, а Mc/iviy подшипником и наружной втулкой установлена эластичная прокладка.

2/

Ц

/N Ф

.

/Л

ij

5

//

i/a