Способ испытания эластичных уплотнительных колец и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01N3/10 

1

Изобретение относится к производству резиновых технических деталей, а именно к методам и устрюйствам для их испытаний, и предназначено для проведения ускоренных испытаний уплот-5 нительных колец путем оценки их реологических свойств.

Известен способ определения реологических свойств эластомерных 1атериалов в процессе их вулканизации, 10 осуществляется на ротационных сдвиговых вискозиметрах, заключающийся в том, что приводят во вращение ротор, размещенный между слоями резиновой смеси, и увлекающий слой материала, ts Нс1ходящийся у его поверхности. По величине сопротивления вращения ротора судят о пластических свойствах исследуемого материала, а по скорости возрастания сопротивления - о спо- 20 собности подвергаться структурованию в процессе нагрева.

Устройство для осуществления спогСоба испытания эластичных уплотнительных колец, содержит ротор, поме- 25 щенный в обогреваемую форму и разме щенный между слоями резиновой смеси и.

Недостаток способа и устройства применение только для изучения . 30

свойств сырых резиновых смесей или других пластичных материалов, не могут быть использованы для изучения СВОЙСТВ эластичных материалов в конкретных конструкциях уплотнений, в связи с невозможностью осуществления аналогичного контакта с массой материала уплотнения и его сдвига вусловиях вращения контактирующих поверхностей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ испытания эластичных уплотнительных колец, заключающийся в том, что кольцо вводят в контакт с поверхностями, совершающими относительно друг друга перемещения, этот способ осуществляется устройством, содержащим основание, установленный на нем поворотный стакан с нагревателями, связанный с приводом, размещенный внутри стакана сердечник и силоизмеритель 2j.

недостатком, способа испытания эластичных уплотнительных колец и устройства для его реализации является длительный процесс по времени определения работоспособности эластичных уплотнительных колец, так как испытание уплотнений (в том числе и

для неподвижных соединений) представляет собой, длительный процесс, при котором на уплотнение, установленное в посадочном месте имитатора или натурного узла, воздействуют различные среды и физические факторы, и основным показателем, характеризукяцим его работоспособность, является время до его разрушения или разгерметизации уплотняемых полостей.

Цель изобретения - сокрагцение времени определения работоспособности эластичных уплотнительных колец.

Поставленная цель достигается за счет того, что испытуемое кольцо подвергают круговому зна копеременному сдвигу без проскальзывания поверх ностей контакта.

В устройстве для осуществления способа, сердечник выполнен с каналами для подачи среды в полость стакана под давлением и жестко связан с основанием, а силоизмеритель размещен на поворотном стакане и кинематически связан с приводом.

Кроме того, устройство снабжено охладителем, охватывающим поворотный стакан.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа испытания эластичных уплотнительных колец, общий вид; на фиг. 2 - узел уплотнения с каналами для подачи среды; на фиг. 3 - кулачковый привод, вид сбоку, на фиг. 4 - кулачковый привод, вид сверху.

Устройство, реализующее способ испытания эластичных уплотнительных колец, содержит основание 1, на котором с помощью гайки 2 закреплен сердечник 3 с испытуемыми кольцами 4. Сердечник 3 имеет полость 5 для рабочей среды, которая подается по урувопрсводу 6 и каналам 7. На сердечнике устанавливается поворотный стакан 8 с заплечиками, имекядими подшипниковую опору 9. Снаружи поворотного корпуса располагается охладйТель 10 в виде змеевика (для подачи жидкого азота), а в корпусе 11 - индукционная нагревательная ка. тушка 12. На поворотном стакане устанавливается силоизмеритель 13, кинематически связанный с приводом 14, имеющим на общей оси сдвоенный эксцентрик и верхний 15 кругового проф1иля и нижний 16 остроконечного профиля, находящийся в контакте с верхним 17 и нижним 18 вилочными хвостиKatm силоиэмерителя. Кулачки установлены на колодке 19, перемещаемой с помощью винта 20 в корпусе 21,закрепленном на валу 22 привода 14. Испытуемое устройство заключено в съем ный термостат 23.

Устройство работает следующим образом.

Сердечник 3 с испытуемыми кольцам 4 устанавливается внутри поворотного стакана 8 и закрепляется гайкой 2 на основании 1. Через каналы 7 и трубопровод 6 сердечника 3 в рабочую полость 5 подается среда под давлением. С помощью винта 20 перемещается колодка 19 с эксцентриками 15 и 16 в корпусе 21 и устанавливается необходимая величина их смещения относительно оси. При включении привода 14 осуществляется вращение вала 22 с корпусом 21 и эксцентриками 15 и 16, которые находятся в контакте с силоизмерителем 13. Верхний эксцентрик 15 кругового профиля находится в непрерывном контакте с верхним вилочным хвостиком 18 силоизмерителя, осуществляет его кратковременный нажим и принудительный поворот стакана 8 относительно сердечника 3 в пределах сдвиговой деформации колец. Возврат стакана 8 в нейтральное положение осуществляется под действием упруго-восстановительных сил испытуемых колец дважды на один оборот после выхода нижнего остроконечного кулачка 16 из контакта с вилочным хвостиком 18 силоизмерителя.

Способ испытания эластичных упло.тнительных колец, осуществляемый ;устройством, позволяет контролировать состояние материала в процессе работы уплотнения, дает возможность отработать методику ускорениых испытаний и на ее основе научнообоснованно прогнозировать i:a6oToспособность колец.

Формула изобретения

1.Способ испытания эластичных уплотнительных колец, заключающийся в том, что кольцо вводят в контакт с поверхностями, совершающими относительно друг друга перемещения, отличающийся тем, что,

с целью сокращения времени определения работоспособности эластичных уплотнительных колец, испытуемое кольцо подвергают круговому знакопеременному сдвигу без проскальзывания поверхностей контакта.

2.Устройство для. осуществления способа по п. 1 содержащее основани установленный на нем поворотный стакан с нагревателями, связанный с приводом, размещенный внутри стакана сердечник и силоизмеритель, о тличающееся тем, что сердечник выполнен с каналами для подачи среды в поЛость стакана под давлением и жестко связан с основанием а силоизмеритель размещен на поворотном стакане и кинематически связан с приводом.

3.Устройство по п. 2, о т л и.чающеес я тем, что оно снабжено охладителем, охватывающим поворотный стакан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Механические испытания каучука и резин . М,, Химия, 1964, с. 57.

2.Там же, с, 62 (прототип).

/7

2J а /ff f f

Фг/г f

23 S

Л Л

г 2