Стенд для испытаний на ударно-уста-лОСТНОЕ изНАшиВАНиЕ уплОТНЕНий КлА-пАННыХ АгРЕгАТОВ Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 F16K1/36 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УДАРНО-УСТАЛОСТНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ УПЛОТНЕНИЙ КЛАПАННЫХ АГРЕГАТОВ

1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания изделий, и предназначено для испытаний на ударноусталостное изнашивание уплотнений клапанных агрегатов.

Известны стенды для ударных испытаний различных изделий 1.

Известен также стенд для ударных испытаний, содержащий основание с установочными приспособленинг и и вращающийся ротор с закрепленными на нем кулачками-ударниками 2.

Недостатком известного стенда является то, что он не обеспечивает полной имитации эксплуатационных нагрузок.

Цель изобретения - повышение точности имитации эксплуатационных нагрузок .

Поставленная цель достигается тем, что ротор снабжен дополнительным приводом возвратно-поступательного движения вдоль оси вращения, установочные приспособления выполнены в виде размещенных по периметру основания штуцеров с наружной резьбой под посадочные места испытываемых клапанных агрегатов, внутри штуцеров установлены подпружиненные толкатели, взаимодействующие торцами с запорными органами испытываемых клапанных .агрегатов и с кулачками,, причем,установочные приспособления снабжены изолирующими кожухами с отверстиями для подвода рабочей средал к агрегатам.

С целью повышения ресурса кулачки выполнены в виде симметричного

10 клина и закреплены на роторе шарнирно с возможностью поворота.

На фиг. I схематически изображен предлагаемый стенд; на фиг. 2 вид А на фиг. ; на фиг. 3 - блок15схема программирующего устройства.

Стенд содержит вращающийся ротор If установленный в основании 2, на котором по его периметру размещены установочные приспособления 3 в ви20де штуцеров с наружной резьбой для установки испытываемых клапанных агрегатов 4.

В случае замены типа испытываемых агрегатов для их подсаединительных

25 мест на посадочные места достаточно установить соответствующие переходники .

Ротор приводится во вращение двумя приводами. Привод для вращатель- .

30 ного движения ротора вокруг оси симметрии включает в себя шаговый электродвигатель 5, редуктор 6, тягу 7, бесступенчатый редуктор 8, электродвигатель 9, вал 10 и шестерню 11, Второй привод возвратно-поступательного движения ротора вдоль оси симметрии включает в себя шаговый электродвигатель 12, редуктор 13 и ходовой винт 14. На рабочей поверхности ротора 1 закреплены шарнирно кулачки 15, име ющие форму симметричного клина. Кулачки 15 меняют свои рабочие поверх ности в зависимости от направления вращения ротора и предназначены для ввода толкателей 16 с роликами 17, соединенными между собой шарнирно. В основании 2 имеются пружины 18 для подпружинивания толкателей 16 со стороны испытываемых клапанных агрегатов 4 и возврата толкателей 1 в исходное положение. Испытываемые агрегаты 4 закрыты специальными кожухами 19 со штуцерами 20 для слива рабочей среды, по дача которой осуществляется через штуцера 21 и систему каналов 22, расположенных в основании 2. В каждом испытываемом клапанном агрегате имеется пружина 23, запооный орган 24 и седло 25, которые об разуют плоскую уплотнительную пару, степень герметичности которой входи в число основных контролируемыхпараметров испытываемых агрегатов. Жесткость пружины 18 должна быть больше жесткости пружины 23. В корпусе каждого испытываемого агрегата 4 имеются окна 26 для слива рабочей среды. Программирующее устройство (фиг. состоит из блока 27 управления и дв одинаковых подблоков 28 управления шаговым электродвигат 1лем 5 бесступ чатого редуктора 8 привода вращения ротора 1 вокруг оси симметрии и 29 управления шаговым электродвйгателем 12 привода перемещения ротора 1 вдоль оси симметрии. Блок 27 состоит из генератора 30 синхронизирующих импульсов, токового генератора 31, одновибратора 32, вентиля-формирователя 33, счетчика 34, дешифратора 35 и системы 36 управления параметрами рабочей сред Каждый подблок 28 и 29 включает в себя матрицу 37, усилитель-формирователь 38 блок 39 сравнения-, вентиль 40. Кроме того, в подблоке 28 имеется панель 41 управления шаговым электродвигателем 5 привода вращения ротора вокруг оси симметрии и датчик 42 обратной связи вращения ротора 1, а в подблоке 29 - панель управления электродвигателем 12 при йода возвратно-поступательного движения ротора 1 и датчик 44 обратной связи положения ротора вдоль оси симметрии. Стенд работает следующим образом. Ротор 1, установленный в основании 2, приводится во вращение шаговым электродвигателем 5, редуктором 6., тягой 7, бесступенчатым редуктором 8, электродвигателем 9, валом 10, иестерней 11. Толкатели 16 с роликами 17 на конце движутся по боковой поверхности соответствующего кулачка 15 ротора 1, поднимают запорные органы 24 испытываемых клапанных агрегатов 4, сжимая пружины 18 и 23. После достижения роликом 17 крайней точки кулачка 15 толкатели 16 с роликами 17 соскакивают с кулачков 15 ротора 1 и под действием пружины 18 резко перемещаются вниз с разрывом контакта с запорным органом 24 испытываемого клапанного агрегата. Одновременно под действием пружины 23 запорный орган 24 движется в сторону седла 25 и при его достижении происходит удар уплотнения запорного орагана 24 о седло 25 испытываемого агрегата 4. Затем цикл повторяется. Через штуцеры 21 и систему каналов 22 к испытываемым уплотнениям подводится рабочая среда, отвод которой происходит через окна 26 в корпусах испытываемых агрегатов и штуцера 20 специальных кожухов 19. Режим стендовых испытаний-приводится в соответствие с эксплуатационным -программирующим устройством, которое работает следующим образом. Часть программы испытаний, касающая имитации механических воздействий, записанная на перфорированной ленте, помещается в матрицу 37. Генератор 30 синхронизирующих импульсов посылает импульсы через счетчик . 34 и дешифратор 35 на вентиль-формирователь 33, на который также поступают импульсы формирователя адреса через одновибратор. 32. Сигналил с вентиля-формирователя 33 поступают в матрицу 37 подблока 28 и далее через усилитель-формирователь 38 необходимая информация поступает на блок 39 сравнения, где происходит сравнение информации 37 с информацией от датчика 42 обратной связи вращения ротора 1. Информация от блока 39 сравнения через вентиль 40 поступает на панель 41 управления шаговым электродвигателем 5, который через редуктор 6 приводит в движение тягу 7 управления передаточным .отношением бесступенчатого редуктора 8. Изменение передаточного .отношения редуктора 8 приводит к изменению угловой скорости вала 10 и шестерни 11, а соответственно изменяется скорость вращения ротора 1 вокруг Оси симметрии. Дна-

логичным образом работает подблок 29 с той лишь разницей, что в блоке 39 сравнения происходит сравнение информации от матрицы 37 с информгщией от датчика 44 обратной связи положения .ротора вдоль оси. симметрии. Информациот блока 39 сравнения через вентиль 40 поступает на панель 43 управления шаговым электродвигателем 12, которы через редуктор 13 приводит во вращение ходовой винт 14 перемещения ротора 1 вдоль оси симметрии.

Таким образом, изменение положения ротора по высоте относительно испытываемых агрегатов изменяет величину энергии соударений уплотнений испытываемых агрегатов, а изменение скорости вращения ротора вокруг оси симметрии изменяет частоту соударений уплотнений.

Этим достигается повышение точности имитации эксплуатационных нагрузок. .

Другая часть программы, касающаяся управления параметрами рабочей среды, например температурой и расходом, закладывается в блок Зб управления параметрами рабочей среды, который может содержать известные и шарнирно применяемые в промышленности элементы системы управления, например датчики температуры и расхо да, электронные потенциометры, исполнительные элементы и др.

Применение для подвижных элементов испытуемых агрегатов в предлагаемом стенде привода в виде толка-, телей с ротором, имеющим возможность вращения с переменной угловой скоростью вокруг оси симметрии, а также одновременного перемещения вдоль оси симметрии, позволяет в отличие от известных установок изменять в широком диапазоне режимы механического взаимодействия уплотнительных

элементов, а в сочетании с системой прокачки рабочей среды с различными температурами через испытуемые агрегаты моделировать спектр эксплуатационных нагрузок для различного типа систем, в которых применяются агрегаты клапанного типа.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ff

Г

к ufnoffffifпарным

3S зяементоп систмы I

гno avupff

1

unr

J