Устройство для испытания уплотнительных эластичных элементов Советский патент 1981 года по МПК F16J15/00 G01M13/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ЭЛАСТИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

I

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для оценки свойств материала уплотнительных элементов.

Известно устройство для испытанияj в. частности, уплотнительных элементов, выполненное в виде нескольких измерительных секций, каждая из которых .включает узел начальной деформацяи в виде двух колец, между которыми располагают испытываемый элемент. Кольца через подшипники связаны с опорными дисками, один из которых сообщен с приводом вращения.

.Устройство также имеет средство для Периодической дополнительной деформации уплотнительного элемента в виде установленных под определенmsH углом относительно оси вращения опорных подшипников, и динамометр, измеряющий силу трекия в опорных подшипниках, являющуюся мерой жест кости изделия. Это устройство выбрано в качестве прототипа СО .

Недостатком этого устройства является то, что результаты измерения невозможно соспоставить со стан- дартньии характеристиками материала, например модулем упругости при сжатии. При стандартном испытании к любой точке опорной поверхности образца прикладывается одинаковая нагрузка, т.е.- поверхности, сжимающие образец, перемещаются параллельно

0 друг другу, а в прототипе нагрузка, вызывающая дополнительную деформацию образца, неравномерно распределена по опорной поверхности образца, т.к. дополнительная деформация обеспечи15вается перекатьшанием. Кроме того, устройство не позволяет определять в одном испытании релаксацию напряжения, что не дает возможность точ- но учитывать изменение жесткости.

20

Цель изобретения - повьппение точности измерения.

Цель достигается тем, что противолежащие плоскости дисков выполнены 3 параллельными, а в одном из дисков выполнена дорожка качения контактирующего с ним опорного подшипника, при этом в дорожке качения выполнено не менее трех одинаковых проточек, имеющих профиль дорожки качения и равномерно расположенных по окружнос ти дорожки качения, образуя в ней ря чередующихся впадин и выступов, причем в каждой проточке установлено одинаковое количество элементов каче ния опорного подшипника. На фиг. 1 схематически показано устройство на фиг. 2 и 3 - разрез и профиль дорожки качения устройства .для испытания эластичных уплотнитель ных элементов. Испытываемый образец 1 зажимается между кольцами 2, опирающимися через опорные подшипники 3 на опорные диски 4. Необходимая начальная деформация образца обеспечивается с помощью ограничителя 5. OnopHbie диски 4 и ограничитель 5 стягиваются болтом 6, образуя при этом жесткий блок, приво димый во вращение приводом (на фиг. не показан). Одно из колец 2 связано с основанием устройства через измеритель усилия - динамометр (на фиг. не показано), фиксирующий силу трения в опорных подшипниках качения Дополнительная деформация образца обеспечивается профилированием дорожки качения, выполненной в одном из дисков устройства, а также устройством сепаратора подшипника, контактирующего с указанной дорожкой качения Профиль дорожки качения (см.фиг.2 выполнен таким образом, что у дорожки качения имеется три одинаковых . проточки, имеющих профиль дорожки качения. Указанные проточки равномер но расположены по дорожке качения, образуя в ней ряд чередующихся впади и выступов. При этом длина выступа значительно меньше длины впадины. В каждой впадине установлено одинако вое количество элементов качения опо ного подшипника, объединенных сепара тором в группы, равномерно расположенные по окружности. При этом групп может состоять из одного тела вращения . Устройство работает следующим образом. . При включении привода блок начинает вращаться, при этом кольца 2 остаются практически неподвижными. 5 т.к. от вращения их удерживает динамометр. При относительном повороте дисков и колец на угол (I ) ,т.е. движении в пределах впадины, величина силы трения, фиксируемая динамометром, характеризует релаксацию напряжения в образце, т.к. он дополнительно не деформируется и изменение силы трения F происходит только за счет изменения нормальной нагрузки N (F KN) (коэффициент трения качения К - величина практически постоянная в широком диапазоне температур). При повороте большем, чем на 120, образец дополнительно деформируется на величину Д Н, равную глубине проточек дорожки качения. При этом поверхности колец 2, обращенные одна к другой, перемещаются параллельно, т.к. выступы имеют одинаковую форму. Нагрузки и, следовательно, силы трения в подшипниках пропорциональны жесткости испытываемого образца. В процессе испытания,периодически включая привод, можно регистрировать изменение жесткости образца. Измеряемую величину напряжения можно представить как сумму двух слагаемых () 6 релакс+«Ьдоп, где .с. истинное напряжение в образце; дополнительное напряжение, возникающее при деформации образца д . Прибор позволяет определить любое из этих значений. При колебательном движении определяется величина истинного напряжения. При круговом вращении - второе слагаемое. Величинабдоо. известна (конструк- . тивно задается глубиной проточки Дорожки качения). Изобретение позволяет определять изменение модуля эластичности при любых процессах и в гаобых эксплуатационных условиях (стеклования, кристаллизации, старения, действия сред, и т.д.). Устройство выполняется из одного материала и в эксплуатационные условия помещается, целиком. Точность измерений модуля эластичности по сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве повьяпается в 2 раза. Формула изобретения Устройство для испытания уплотни- тельных эластичных элементов, преиму-,

|щественно для определения жесткости, содержащее основание, деформирующий механизм, выполненный в виде оси, закрепленной на основании с возможностью вращения, нескольких дисков, закрепленных на оси на заданном расстоянии один от другого, испытываемых уплотнений, размещенных между дисками, опорных подшипников качения, размещенных по одному между кольцами и дисками, и измеритель усилий, от л ичающееся тем, что, с повьшения точности измерений, противолежа1цие плоскости дисков выполнены параллельными, а в одном из дисков

выполкеиа дорожка качения контакта рукицего с ним опорного подшипника, при этом в дорожке качения выполнено не менее трех одинаковых проточек, имеющих дорожки качения и равномерно расположенных по окружности дорожки, образуя в ней ряд чередующихся BoajiWH и выступов, причем в каждой проточке установлено одинаковое количество элементов качения опорного подшипника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(

IXXXVNXXVCl

Z/////////A

иг.