Установка для испытания пар трения

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПАР ТРЕНИЯ, содержащая камеру, заполненную рабочей средой, размещенные в ней держатели для испытуемой пары - неподвижный и подвижный, установленный с возможностью вращения, нагружающее устройство и генератор колебаний, отличающаяся тем, что, с целью приближения условий испытаний к реальным, генератор колебаний выполнен в виде постоянного магнита, расположенного на подвижном держателе, и электромагнита, расположенного на неподвижном держателе, при этом на одном из торцов электромагнита выполнен скос. (Л 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.ВН„„1114840

З(5ц F 16 J 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»@:-:,Матянд (21) 3597694/25-08 (22) 27.05.83 (46) 23.09.84. Бюл. № 35

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) Ю. В. Агафонов, С. А. Колосов и А. П. Сутугин (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (53) 62-762(088.8) (56) 1. Голубев А. И. Торцовые уплотнения вращающихся валов. М., «Машиностроение», 1974, с. 162, рис. 113.

2. Авторское свидетельство СССР № 779689, кл. F 16 J 15/00, 1980 (прототип) . (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ПАР ТРЕНИЯ, содержащая камеру, заполненную рабочей средой, размещенные в ней держатели для испытуемой пары — неподвижный и подвижный, установленный с возможностью вращения, нагружающее устройство и генератор колебаний, отличающаяся тем, что, с целью приближения условий испытаний к реальным, генератор колебаний выполнен в виде постоянного магнита, расположенного на подвижном держателе, и электромагнита, расположенного на неподвижном держателе, при этом на одном из торцов электромагнита выполнен скос.

1114840

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для исследования пар трейия для торцовых уплотнений и вкладышей подшипников скольжения вращающихся валов.

Известен стенд для испытаний пар трения торцовых уплотнений, в котором исследуемая пара трения состоит из неподвижного и вращающегося колец, прижатых друг к другу своими торцовыми поверхностями с помощью рычага и грузов (1).

Недостатком данного стенда является отсутствие возможности изменять удельное давление в паре трения в процессе испытаний, что ведет к отклонению условий испытаний от реальных и, следовательно, уменьшению достоверности испытаний.

Известна также установка для испытаний пар трения, содержащая камеру, заполненную рабочей средой, размещенные в ней держатели для испытуемой пары, один из которых установлен неподвижно, а другой — с возможностью вращения, нагружающее устройство и генератор колебаний, выполненный в риде камеры, образованной корпусом и цилиндрическим ротором и сообщающейся с гидравлическим пульсатором давления, генератор обеспечивает осевые колебания (2) .

Однако известная установка не позволяет имитировать радиальные колебания в паре трения, что ведет к появлению неучтенных составляющих общего износа и, следовательно, уменьшению достоверности испытаний. Недостатком установки является также сложность регулирования и контроля частоты осевых колебаний при помощи гидравлического пульсатора давления.

Цель изобретения — приближение условий испытаний к реальным условиям.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для испытания пар трения, содержащей камеру, заполненную рабочей средой, размещенные в ней держатели для испытуемой пары — неподвижный и подвижный, установленный с возможностью вращения, нагружающее устройство и генератор колебаний, генератор колебаний выполнен в виде постоянного магнита, расположенного на подвижном держателе, и электромагнита, расположенного на неподвижном держателе, при этом на одном из торцов электромагнита выполнен скос.

На фиг. 1 изображена установка для испытаний пар трения, общий вид; на фиг. 2— испытательная камера; на фиг. 3 — электромагнитная схема генератора колебаний; на фиг. 4 — испытательная камера при расположении скоса сердечника в верхнем положении.

Установка для испытаний пар трения состоит из испытательной камеры 1, запол5 !

О

45 ненной рабочей средой 2, внутри которой размещены неподвижный 3 и вращающийся 4 держатели трущихся элементов 5 и 6 исследуемой пары трения. Вал 7 с установленным на нем держателем 4 приводится во вращение через клиноременную передачу 8 от электродвигателя 9. Торцовое уплотнение

10 герметизирует ввод вала 7 в испытательную камеру 1, которая установлена с возможностью поворота вокруг продольной оси в подшипниковых узлах 11 относительно станины 12. Момент трения исследуемой пары измеряется при помощи тензометрических датчиков 13. Для осуществления продольных и поперечных перемещений под действием радиальных и осевых нагрузок держатель 3 установлен с зазором относительно стенок корпуса камеры 1 и его вход в камеру изолирован при помощи сильфона 14. Осевое усилие от нагружающего устройства 15 передается на держатель 3 через тарельчатую опору 16, пружину 17 и промежуточную опору 18, свободно установленную на верхней части держателя 3, в нижней части которого имеются отверстия 19 для прохода рабочей среды к паре трения. В камере 1 могут быть размещены также нагревательные элементы и конденсатор, с помощью которых можно изменять режимы трения от жидкостного до сухого. Для создания постоянных радиальных усилий в паре трения предусмотрено нагружающее устройство 20.

Электромагнитная система нагружения пары осевыми и радиальными колебаниями состоит из цилиндрического постоянного магнита 21, установленного внутри цилиндрической верхней части 22 вращающегося держателя 4, и сердечника 23 с обмоткой 24 возбуждения, смонтированного в цилиндрическом стакане 25 неподвижного держателя 3. Вывод концов обмотки 24 возбуждения производится через боковое окно 26 в крышке 27 камеры 1. Один из торцов сердечника 23 выполнен со скосом 28. Конструкция крышки 27 и нагружающего устройства 15 предусматривают быструю сборку и разборку для установки сердечника 23 в два различных положения, когда скошенный торец 28 сердечника 23 обращен к постоянному магниту 21 и когда плоский торец 29 обращен в сторону магнита 21.

Все детали, расположенные внутри рабочей камеры 1, например держатели 3, 4 и т.д, выполнены из коррозионно-стойкой стали, которая одновременно является немагнитным материалом, что обеспечивает взаимодействие магнитных полей постоянного магнита и электромагнита с векторами напряженности: Н магнитного поля постоянного магнита; Н1 — магнитного поля электромагнита; Н, — осевой составляющей вектора напряженности магнитного поля электромагнита; Н" — радиальной составляющей

1114840 вектора напряженности магнитного поля электромагнита.

Установка для испытаний пар трения работает следующим образом.

Вращение от электродвигателя 9 посредством клиноременной передачи 8 передается на вал 7, на котором находится подвижный трущийся элемент 6 испытуемой пары трения. При помощи осевого нагружающего устройства 15 неподвижный трущийся элемент 5, закрепленный в держателе 3, с необходимым усилием прижимается к подвижному элементу 6. Постоянное радиальное нагружение пары трения может создаваться при помощи устройства 20.

В случае необходимости исследования влияния на износ пары трения радиальных циклических нагрузок в цилиндрический стакан 25 вставляется сердечник 23 со скосом

28, обращенным в сторону постоянного магнита 21. При пропускании по обмотке 24 электрического тока сердечник 23 электромагнита начинает притягиваться к постоян-ному магниту 21, установленному на держателе 4.

В результате того, что сердечник 23 выполнен со скосом 28, Н (вектор напряженности магнитного поля сердечника) направлен под углом к оси вращения, т. е. под углом к Н (вектор напряженности магнитного поля постоянного магнита 21). При взаимодействии этих двух полей появляется радиальная составляющая Н, (вектор напряженности взаимодействия между магнитами). Поскольку неподвижный держатель 3 крепится к корпусу 1 при помощи сильфона

14 и установлен с возможностью небольших радиальных перемещений, то при подаче на катушку 24 возбуждения циклически изменяющегося тока циклически появляется радиальная составляющая силы взаимодействия между магнитами, которая через сердечник 23 и стакан 25 передается держателю 3, 10 а следовательно, и трущейся паре элементов

5 и 6. Таким образом имитируют радиальные колебания в паре трения.

Осевые колебания создаются, если сердечник установить плоским торцом 29 в сторону магнита 21. В этом случае при про15 пускании тока по катушке 24 появляется только осевая составляющая — сила взаимодействия между электро- и постоянным магнитами. Следовательно, при циклической подаче тока на катушку, соответственно периодически изменяется сила взаимодействия, что ведет к организации осевых колебаний в паре трения.

Установка для испытаний пар трения позволяет приблизить условия испытаний к реальным (производственным), так как она дает возможность создавать в исследуемой паре трения как осевые, так и радиальные колебания контактного давления.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности испытаний.

1114840 фиг.3

Редактор Н. Джуган

Заказ 6399/25

Составитель Л. Бельцова

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 9I2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4