Стенд для исследования уплотнительных узлов вращающихся валов Советский патент 1980 года по МПК F16J15/00 

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования уплотнительных узлов вращающихся валов.

Известен стенд для испытания уплотнений, содержащий электродвигатель, камеру с рабочей жидкостью, имитатор вращающегося вала, установленный непосредственно на вал электродвигателя с возможностью радиального, осевого и углового перемещения 1.

Недостатком известного стенда является невозможность исследования режимов работы уплотнений при колебаниях уровня рабочей жидкости с различной скоростью и периодичностью.

В реальных условиях уровень масла в узлах силовых передач колеблется относительно контакта уплотнения в зависимости от многочисленных факторов: режимов работы агрегатов (например, гидросистем); скорости вращения щестерен, захватывающих масло; рельефа местности и скорости движения транспортных машин.

Указанные явления в наибольщей степени действуют Б узлах бортовых редукторов тракторов, используемых на бульдозерных работах (за счет крена машины, чередования скоростей при рабочем ходе и откате и т. д.). Уплотнения работают в самых

разнообразных условиях как при обедненной смазке, так и при уровне масла, превышающем номинальный и увеличивающем утечки. Установлено, что от указанных факторов в значительной степени зависят основные параметры уплотнительного узла (износ, температурный режим, утечки) и в целом его работоспособность.

Необходимы подробные исследования на

10 стенде с имитацией колебаний уровня в широком диапазоне, включающем относительно плавное изменение уровня; практически мгновенный «сброс масла и работу с обедненной смазкой; «всплески с периодической подачей масла в зону пары трения плотнительного узла.

Известный стенд не позволяет проводить исследования в требуемых условиях. Целью изобретения является имитация

20 режимов работы уплотнения с различными по частоте и периодичности изменениями уровня рабочей жидкости. ( Указанная цель достигается тем, что камера с рабочей жидкостью, снабжена вытеснителем, закрепленным на направляющем штоке, взаимодействующем с устройством возвратно-поступательного движения. Вытеснитель выполнен в виде тонкостенной

30 замкнутой оболочки.

Механизм возвратно-поступательного перемещения выполнен в вйДё Йв ЪгА тпчески управляемого магнита, а шток снабжен возвратной нружиной.

На чертел е изображен нродольный разрез части стенда.

Стенд содержит вращающийся держатель 1, на котором крепится элемент 2 уплотнения (в данном случае кольцо торцевого уплотнения). Держатель 1 приводится во вращение от электродвигателя или раздаточного редуктора (на чертеже не ноказаиы). На неподвижном держателе 3 размещены элементы уплотнения: кольцо 4, нажимные пружины 5, эластичная манжета 6. Имея сменные держатели, на установке можно испытывать торцевые и радиальные уплотнения различных конструкций и типоразмеров.

Держатель 3 герметично соединен с камерой 7, в которую заливается рабочая жидкость до требуемого уровня. В нижней части камеры 7 расположен вытеснитель 8 рабочей жидкости, выполненный, например, в виде тонкостенной замкнутой оболочки, и расположенный на штоке 9. Вытеснитель 8 вместе со щтоком 9 может иё рёмещаться в вертикальном направлении. Верхний конец штока 9 связан с устройством возвратно-поступательного перемещения, выполненного, например, в виде автоматически управляемого электромагнита 10. Шток 9 имеет ограничители хода 11 и 12, а также снабжен возвратной пружиной 13.

В зависимости от заданных условий испытаний камера 7 может быть сообшена с атмосферой сапуном 14 или включена посредством трубопровода 15 в систему избыточного давления (ие показано). Уровень рабочей жидкости контролируется, наиример, масломерной трубкой 16.

Стенд работает следующим образом.

Перед испытаниями исходный уровень рабочей жидкости, а также дианазон его изменения задаются регулировками начального ноложения вытеснителя 8, его рабочего хода, а также тарировкой количества заливаемого масла.

При проведении испытаний вытеснитель 8 вместе со штоком 9 приводится в движение от магнита 10.

Например, при движении вытеснителя 8 вверх из крайнего положения иа величину

хода в нижней части камеры 7 освобождается объей, за счет чего общий уровень рабочей н :идкости .понижается. При возSpate в исходйЬе положение рабочая жидкость вытесняется из нижней части камеры 7, заполняет пары трения. Уровень рабочей жидкости вновь повышается. Возвращение вытеснителя 8 в исходное положение обеспечивается пружиной 13.

Таким образом, устройство создает изменение условий работы в широких пределах: от максимальиого уровня смазки до полного слива его в нижнюю часть камеры 7.

Применяя систему автоматического управления, можно задавать перемещения вытеснителя 8, следовательно, и колебания уровня рабочей жидкости по требуемой программе.

Предлагаемый стенд нозволяет сократить время испытаний, повысить точиость исследования режимов работы пар трения уплотнений, а также мехаиизма герметизации и износа.

Формула изобретен и я

1.Стенд для исследования уплотнительных узлов вращающихся валов, включающий вращающийся и невращающийся держатели с размещенными на них элементами испытываемых уплотнений, камеру с рабочей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью имитации режимов работы уплотнения с различными по частоте и

скорости изменениями уровня рабочей жидкости, камера снабжена вытеснителем, взаимодействующим с устройством иоступательного перемещения.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что устройство возвратно-поступательного

перемещения выполнено в виде автоматически управляемого магнита, а вытеснитель размещен на подпружиненном относительно камеры штоке.

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что вытеснитель выполнен в виде тоикостеииой замкиутой оболочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 611126, кл. G 01М 13/00, 12.03.78.

/5