Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК F16J15/00 

Устройство состоит из станины 1, на которой установлены привод 2, соединенный упругой муфтой 3 и соединительной муфтой 4 с валом 5, и неподвижные корпуса 6. На валу в подшипниковых опорах 7 установлены диски 8. В проточках дисков концентрично установлены испытуемые кольца 9, образующие замкнутую рабочую полость 10, в которую по каналам 11 подают рабочую среду. На валу 5 закреплен дебалансный маховик 12, имеющий регулируемый сектор 13. Диски 8 закреплены на валу с помощью дистанционных колец 14.

Устройство работает следующим образом.

В диски 8 поочередно устанавливают испытуемые кольца 9 и закрепляют на вертикальном валу 5. Необходимая степень поджатня колец между поверхностями корпусов 6 и дисков 8 осуществляется за счет дистанционных колец 14. Закреплением дисков с кольцами, опирающимися на неподвижные поверхности корпусов и подсоединением вала с приводом с помощью упругой муфты 3 и соединительной муфты 4, обеспечивают свободную подвеску вала на испытуемых кольцах. Замкнутую рабочую полость 10 по каналам 11 заполняют рабочей средой. Сектор 13 маховика 12 смещают на необходимую величину и включают привод 2, установленный на станине 1. В процессе в щения вала с дебалансным маховиком/в. подццшнАковых опорах 7 возникает в;озмущаШщая сила F, которая вызывает круговое движение дисков с торцевыми поверхностями относительно неподвижных корпусов, в процессе испытания создается необходимый температурный режим.

По предлагаемому способу испытуемые кольца после предварительного старения устанавливают в дисках 8 с необходимым поджатием и вводят в контакт с неподвижной плоскостью корпусов 6. В процессе вращения вала 5 с дебалансным маховиком 12 диски смещаются в направлении действия силы F. Так как вектор F перемещается с частотой вращения вала, в процессе испытания создается циклическая деформация в виде бегущей волны радиального и продольного сдвига у, показанного в разрере А-А в продольном направлении, а в разрезе Б-Б - в радиальном. В результате этого каждый линейный элемент кольца периодически воспринимает воздействие динамической нагрузки максимальной величины, знак которой изменяется через каждые 180° поворота вала, при этом радиальный и продольный сдвиги смещены по фазе на 90°. Одновременно в пространство между кольцами подают рабочую среду и осуществляют воздействие знакопеременными температурами.

Пример. Испытуемые уплотнительные кольца 1 выборочно из партии подвергались тепловому старению и устанавливались в дисках 8 и с необходимым поджатием

вводили в контакт- с неподвижной плоскостью корпусов 6. Внутри корпусов вра1цался вал 5 с дебалансным маховиком 12 и сме1цал диски в направлении действия 5 силы Г, которая создавала бегущую волну радиального и продольного сдвига 7. максимальное значение которой изменялось через каждые 180° поворота вала, при этом .радиальный и продольные сдвиги смещены

10 по фазе на 90°. Одновременно в пространство между кольцами подают рабочую среду и осуществляют воздействие знакопеременными температурами. Пример. Испытуемые уплотнительные

кольца 1 выборочно из партии подвергались тепловому старению и устанавливались в дисках Вис необходимым поджатием вводили в контакт с неподвижной плоскостью корпусов 6. Внутри корпусов

0 вращался вал 5 с дебалансным маховиком 12 и смещал диски в направлении действия силы F, создающей бегущую волну радиального и продольного сдвига у, максимальное значение которой изменялось через

5 каждые 180° поворота вала, при этом радиальный и продольные сдвиги смещены по фазе на 90°. Одновременно изменяли давление среды ступенчато до 2,5 МП, а температура испытаний изменялась от 223 до

0 363°К. Испытания производили при максимально возможной величине сдвига без смещения поверхностей контакта.

По числу циклов, достигнутых к моменту разгерметизации, сопоставленных с иара5 боткой ресурса, проведенной в эксплуатации режиме, прогнозируют время работоспособности колец и производят статистические расчеты в- зависимости от величины партии и выборки.

0 При осуществлении предлагаемого способа повыщается точность определения рабочих характеристик уплотнительных колец, расширяются возможности динамических методов испытаний, повышается достовер-5 ность научно-исследовательских , методов прогнозирования работоспособности, которые основываются на оценке состояния материала, производимой по всему периметру кольца.

0Формула изобретения

1.Способ динамических испытаний эластичных уплотиительных колец, при котором кольца вводят в контакт неподвижной и колеблющейся в плоскости кольца цилиндрическими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью определения работоспособности материала по периметру кольца, внутренней цилиндрической поверхности

0 сообщают круговое радиальное смещение для возбуждения в кольце бегущей волны радиального сжатия.

2.Устройство для осуществления способа ио п. 1, содержащее неподвижный корпус

с внутренней цилиндрической поверхностью,

внутри которого размещен цилиндрический корпус, связанный с вибратором, отличающееся тем, что, с целью обеспечения бегущей волны радиального сжатия в испытуемом кольце, введен дебалансный вал, размещенный в цилиндрическом корпусе, а установленные на валу испытуемые кольца

i

охвачены рабочими и технологическими обоймами, а вал соединен с приводом вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 399755, кл. G ОЩ 13/00, 1965.

продольный сдёиг.

Радиальный сдёиг

Г

Фиг.

и,г.5