Стенд для испытания уплотнений Советский патент 1982 года по МПК G01M13/00 F16J15/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПЛОТНЕНИЙ Изобретение относится к испытательной тех нике и может быть использовано, например,, для испытаний уплотнений ходовой системы тракторов промышленного назначения. Известен стенд для испытания уплотнений, содержацщй камеры с охлаждающей средой, устройство для крепления пары испытьтаемых уплотнений с неподвижным и вращающимся держателями, привод вращающего держателя, нагружающее устройство и контрольно-изме- . рнтельную аппаратуру 1. Однако на таком стенде не обеспечивается полная имитация рабочих тепловых режимов при низких температурах окружающей среды. Известен также стенд, в котором камеры с охлаждающей средой размещены в держателях, последние снабжены термоаккумуляторами, выполненными в виде массивных фланцев заодно с держателями, а держатели заключены в термоизоляционный экран 2. Недостатком зтого стенда является то, что в нем велики затраты времени на охлаждени испытываемых у1тлотнений, так как отвод теп ла в охлаждающую среду происходит как со стороны держателей, так и со стороны поверхностей камер, сопрюсасающяхся с узламк стенда и окружающим- воздух, причем площадь последних значительно превыщает площадь участков термоаккумуляторов, непосредственно примолкающих к держателям. Целью изобретения является повыщение эффективности охлаждения уплотнений путем создания направленного теплового потока от держателей к охлаждающей среде. Эта цель достигается тем, что держатели выполнены составными из термоаккумулятора, втулки, соединяющей через термоизоляционные кольца термоаккумулятор с фланцем шпинделя или каретки, и камеры с охлаждающей средой, вьшолненной в виде цилиндрической емкости, жестко соединенной с торцом термоаккумулхпора, заключенной в термоизоляционный экран и установленной с зазором ошосттельно втулки и фланца, причем поверхности термоаккумулятора, контактирующие с охлаждающей средой и рабочей жидкостью, вьшолиены оребренными в виде перекрещивающихся рядов плоских ребер. На фиг. 1 изображен узел стенда с вращающимся и невращаюшу мся держателями; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. На вращающемся шпинделе 1 к фланцу 2 прикреплен держатель 3, состоящий из втулки 4, закрепленной на фланце через изолирующую прокладку 5 и соединенной с термоаккумулятором 6 через термоизоляционное кольцо 7. Внутри втулки размещена камера 8, вьшолненная в виде цилиндрической емкости, жестко соединенная открытым торцом с торцом термоаккумулятора. Наружная поверхность камеры закрыта термоизоляционным экраном 9, соединяющимся с кольцом 7. Камера установлена так, что между ее поверхностью и поверхностями втулки 4 и прокладки 5 имеется воздушный термоизолирующий зазор. Камера снабжена отверстием 10 с пробкой 11, через которое она заполняется охлаждающей средой, например смесью спирта с сухим льдом. С противоположной от камеры стороны в термоаккумуляторе выполнен выступ 12 с растечкой, в которой уст новлено вращающееся кольцо l3 испытываемо го уплотнения. Для улучшения теплопередачи на торцах термоаккумулятора выполнены реб ра 14. Они могут быть либо плоскими, либо кольцевыми. Однако, как показывают расчеты предпочтительным вариантом является выполн ние ребер плоскими в виде перекрещивающих ся рядов (фиг. 2). Такое выполнение увелитщвает площадь оребрения в 1,5 раза по сравнению с плоскими ребрами, .расположенны ми в одном направлении, и в 2,5 раза по сравнению с кольцевыми ребрами. Невращающийся держатель 15 установлен на фланце 16 каретки 17. Его устройство идентично описанному выше держателю 3. Кроме того, он имеет установочную ось 18, выполненному зацело с термоаккумулятором, на который устанавливается неподвижная част 19 уплотнения. Ось имеет торцовую выборку образующую полость 20 для рабочей жидкост внутренняя поверхность которой также снабжена ребрами 21. В оси 18 выполнено отверстие 22 для заправки полости уплотнения рабочей жидкостью. Наружные поверхности держателей 3 и 15 закрыты термоизоляционными экранами 23. На держателе 15 установjffiHa подвижная заслонка 24 из термоизоляционного материала. Массы аккумуляторов б подобраны так, чтобы обеспечить повышение температуры уплотнительных колец по заданной характеристике. При проведении испытаний каретку 17 с держателем 15 отодвигают от шпинделя 1 с держателем 3, затем устанавливают вращающе еся кольцо 13 и неподвижную чать 19 испы тываемого уплотнения и сдвигают каретку до получения необходимого усилия прижатия кольца неподвижной части к подвижному кольцу. После этого зазор между торцами держателей 3 и 15 перекрывают подвиишой заслонкой 24 и через отверстие 22 заправляют полость 20 уплотнения и пространство внутри кольца 13 рабочей жидкостью, а через отверстие 10 заполняют камеры 8 охлаждающей средой. При этом происходит поглощение тепла от стенок аккумуляторов 6, соединенных с вращающимся кольцом 13 и неподвижной частью 19 уплотнения и рабочей жидкости. По достижешш заданной температуры заслонку 24 отодвигают, фиксируют на невращающемся держателе 15, приводят во вращение с заданными оборотами птиндель 1 с держателем 3 и замеряют требуемые параметры. Испытание проводят до стабилизации температуры уплотнения, затем стенд останавливают и цикл испытаний повторяют в описанной выше последовательности до необходимого количества данных. Использование предлагаемой конструкции стенда за счет организации направленного теалового потока только со стороны элементов уплотнений и увеличения теплопередающей поверхности термоаккумуляторов за счет opjj jрения позволяет сократить продолжительност) ресурсных испытаний уплотнений за счет повышения эффективности охлаждения испытываемого уплотнения до необходимой температуры. Формула изобретения Стенд для испытания уплотнений, содержащий соединенные с фланцем щпинделя и каретки вращающийся и невращающийся держатели с закрепленными на них частями уплотнения с рабочей жидкостью, выполненные заодно с термоаккумуляторами, камеры с охлаждающей средой, размещенные в держателях, и термоизоляционный экран, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения уплотнений, держатели выполнены составными из термоаккумулятора, втулки, соединяющей через термоизоляционнь1е кольца термоаккумулятор с фланцем щпинделя или каретки и камеры с охлаждающей средой, выполненной в виде цилиндрической емкости, жестко соединенной с торцом термоаккумулятора, заключенной в термоизоляционный экран и установленной с зазором относительно втулки и фланца, причем поверхности термоаккумулятора, контактирующие с охлаждающей средой и рабочей

5979937 6

жидкостью, выполнены оребренньгми в виде1- Авторское свидетельство СССР № 255624,

перекрещивающихся рядов плоских ребер.кл- F 16 J 15/00, 1967.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР N703710,

принятые во внимание при экспертизекл. F 16 Т 15/00, 1979.

3 9 И 10

Фаг.1