Стенд для испытаний магнитожидкостных уплотнений Советский патент 1983 года по МПК G01M3/00 

Изобретение относится к испытательным средствам, применяемым в криогенной, химической, микробиологической и вакуумной технике, а также в технике высоких давлений при изучении работоспособности уплотнений в динамике.

Известен испытательный стенд для снятия характеристик магнитожидкостных уплотнений (14ЖУ), состоявший из МЖУ с обмоткой возбуждения и измерительными катушками, испытательной камеры, электродвигателя, соединительной муфты с измерителем момента трения (тензометрическая станция) и газовых баллонов, подсоединяе ФЕК к испытательнсму контейнеру, либо вакуумнасоса в случае проверки МЖУ на работоспособность в условиях измерения вакуума fllНедостатком известного стенда является то, что он не предназначен для проверки и снятия характеристик МЖУ на удержание давления жидких сред и тем более культуральных жидкостей с суспензией жизнеактивных микроорганизмов. Кроме того, он перегружен вспомогательным оборудованием для обеспечения 5. испытательной камере (контейнере) давления и разряжения.

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение диапазона испытательных давлений,

Указанная цель достигается тем, что вал магнитной системы одним концом коаксиально установлен в корпусе и испытательной камере, заполненной

10 жидкостью, а другим соединен с соединительной муфтой, выполненной пружинной, при этом в стенд введено уст-ройство продольного перемещения вала, соединенное с муфтой.

15

Кроме того, испытательная камера снабжена штуцерами для входа и выхода жидкости,- которые расположены по касательной к цилиндрической поверхности испытательной камеры.

20

На чертеже изображен стенд для испытаний МЖУ, разрез.

Стенд состоит из испытательной камеры 1, заполненной жидкостью 2.

Камера 1 жестко соединена с не25 магнитным корпусом 3, в котором расположена магнитная система, состоя-щая из электромагнита 4, магнитопроводов 5, вала б и феррожидкости 7, которая заполняет зазор между валом 30 б и магнитопроводами 5. Вместо электромагнита 4 может устанавливаться постоянный кольцевой магнит.

Для измерениямагнитных потоков в зазорах установлены измерительные катушки 8.

Корпус 3 с расположенной в нем магнитной системой: закрыт крышкой 9.

Вал 6 установлен в подшипниках 10 скольжения, выполненных из полипропилена.

На испытательной камере 1, которая имеет цилиндрическую форму, установлен мановакуумметр 11, штуцер 12 для входа жидкости и штуцер 13 для выхода жидкости. Штуцеры 12 и 13 при испытаниях в статике заглушены заглушками, а при испытаниях в динамике через них осуществляется проток культуральной жидкости.

Вал 6 соединен посредством указателя 14 продольного перемещения, име кяцего шкалу 15, с пружинной соединительной 1ЛУФТОЙ 16, которая другим своим концом соединена с тензометрической станцией 17, предназначенной для измерения моментов трения, и с валом электродвигателя 18, установленного на подвижную платформу 19, которая с помощью микрометрического винта, снабженного штурвалом 20, может перемещаться вместе с установленным электродвигателем по нгшравляющей 21, прикрепленной к плите 22, к которой жестко крепится корпус 3.

Стенд для испытаний МЖУ может работать в различных режимах в ста-, тике, в динамике с имитирующими жидкостями и с культуральными, содержащими суспензии жизнеактивнЫх микроорганизмов.

При проверке работоспособности МЖУ в статике при избыточном давлении внутренняя полость испытательной камеры 1 заполнена несжимаемой жидкостью 2, в качестве которой может быть применена дистиллированная вода

После заполнения штуцеры 12 и 13 закрываются заглушками. Стрелка мановакуумметра должна быть на 0. Вращая штурвал 20, перемещают электродвигатель 18 в сторону +1 на шкале 15, вал 6 перемещается в полость ка меры 1 и в силу несжимаемости жидкости 2 в последней поднимается дав-ление, которое регистрируется мановакуумметром 11. Перемещение электродвигателя 18 и вала б продолжают до тех пор, пока давление в испытательной камере не достигнет предельно удерживаемого магнитной системой МЖУ, при дальнейшем перемещении магнитные силы становятся недостаточными для удержания феррожидкости 7 в зазоре и она вытесняется из эазора, МХУ теряет герметичность при статическом пробивном давлении, которое фиксируется по мановакуумметру11,

При (Определении пробивного статического вакуума, удерживаемого МЖУ, электродвигатель 18 и вал б перемещают вращением штурвала в сторону -1 на шкале 15. При движении вала 6 из внутренней полости камеры .1 в последней давление понижается.

Перемещение продолжают до установления предельно допустимЬго пробивного давления по удержанию вакуума, который фиксируется мановакуумметром 11.

При определении пробивного давления МЖУ в динамике, перечисленные операции осуществляются при работающем электродвигателе 18 с частотой вращен ия вала,заданной оператором.

При испытании МЖУ, предназначенных для работы в условиях удержания давления культураильных жидкостей, последние подводятся от ферментера к штуцеру 12 и возвращаются в ферментер через штуцер 13, обеспечивая тем самым культуру микроорганизмов в жизнеактивном состоянии.

При этих испытаниях, как правило требуется определить пробивные давлния в статике и в динамике в зависимости от продолжительности работы и действия культур микроорганизмов на феррожидкость 7, так как некоторые штамгФа микроорганизмов могут использовать компоненты феррожидкости в качестве субстрата, тем самым изменяя физико-технические параметры феррожидкости и сама феррожидкость может оказывать ингибирующее воздействие на некоторые штаммы микроорганизмов .

Штуцеры 12 и 13 присоединены к цилиндрической обечайке испытательной камеры 1 по касательной. Это позволяет поддерживать прокачиваему культуральную жидкость в условиях вращательного движения, которое снижает момент трения вала б о жидкост 2, особенно при вращении вала 6 в ту же сторону, в какую завихряют поток штуцеры 12 и 13, и сама культра микроорганизмов находится в благоприятных условиях перемешивания.

Стенд позволяет провести целую гамму экспериментов по созданию и снятию параметров МЖУ, особенно при работе с биологически активными средами.

Формула изобретения

1. Стенд для испытаний магнитожидкостных уплотнений, состоящий из магнитной системы, размещенной в корпусе и включающей в себя электромагнит, магнитопроводы, вал и феррожидкость, испытательной камеры, измерительного элемента, мановакуумметра, соединительной муфты с тензометрической станцией и электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона испыта- .ь тельных давлений, вал магнитной систекм одним концом коаксиально уста новлен в корпусе и испытательной камере, заполненной жидкостью, а другим соединен с соединительной муфтой, выполненной пружинно й, при этом в стенд введено устройство продольного перемещения вала, соединенное с муфтой.

2, Стенд-по п. 1, отличающийся тем, что испытательная камера снабжена штуцерами входа и вькода жидкости, причем штуцеры расположены по касательной к цилиндрической поверхности камеры.

ч

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Михалев Ю.О. и др. Исследование феррожидкостных уплотнений. Магнитная гидродинамика. 1979, № 3. с. 69-76.

1 11 6 54 I

. .I L I 889 Zl

//

/п fS