Устройство для измерения силы трения взаимно перемещающихся деталей

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для определения силы трения взаимно Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для определения силы трения взаимоперемещающихся деталей, в частности , силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора. Цель изобретения - повышение точности измерения силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора. На фиг.1 представлено предлагаемое устройство на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (схема установки подвижноперемещающихся деталей, в частности силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора. Цель изобретения - повышение точности измерения силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора. Устройство содержит плунжер 1, контактирующий с уплотнителем 2,которые находятся в корпусе 3 превентора. В плунжере 1 вдоль образующей поверхности, контактирующей с уплотнителем 2, выфрезерован продольный прямоугольный паз 4, в котором на телах 6 качения установлен подвижный вкладыш 5, выполненный из материала плунжера. От выпадания из прямоугольного паза 4 подвижный вкладыш 5 удерживается с помощью силовоспринимающего элемента 11, установленного на консольном выступе кольцевого тензометрического элемента 12, который смонтирован в канавке хвостовика 13 плунжера 1. 3 ил. го вкладыша на тела качения); на фиг.З - разрез Б-В на фиг.1,2 (схема установки подшипника в теле плунжера , вид с торца). Устройство содержит плунжер 1, контактирующий с уплотнителем 2, которые находятся в корпусе 3 превентора . В плунжере 1 вдоль образующей поверхности, контактирующей с уплотнителем 2, выфрезерован прямоугольный паз 4, в котором установлен подвижный вкладыш 5, выполненный из материала плунжера. Наружная поверхность подвижного вкладыша 5 имеет S (Л с О СЈ Ьр

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С01.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1631 17 (51)5 G01 L1 О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4689271/10 (22) 05.05.89 (46) 28.02,91. Бюл. 11- 8 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) И.В.Костриба, Л.A.Âîëü÷åíêî и А.И.Вольченко (53) 531.781 (088.8) (56) Гарибов N.À. и Раси-Заде А.Т.

К исследованию механизма уплотнения универсальных превекторов, НТС.

Машины и нефтяное оборудование, 1969, М 2, с. 12 14.

Авторское свидетельство СССР

У 1425478, кл. G 01 L 1/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ

ТРЕНИЯ ВЗАИМНО ПЕРЕМЕЩА10ЩИХСЯ БЕТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для определения силы трения взаимно

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для определения силы трения взаимоперемещающихся деталей, в частности, \ силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора.

Цель изобретения — повьппение точности измерения силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 (схема установки подвижно2 перемещающихся деталей, в частности силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора.

Цель изобретения — повышение точности измерения силы трения между уплотнителем и плунжером универсального превентора. Устройство содержит плунжер 1, контактирующий с уплотнителем 2,которые находятся в корпусе

3 превентора. В плунжере 1 вдоль образующей поверхности, контактирующей с уплотнителем 2, выфрезерован продольный прямоугольный паз 4, в котором на телах 6 качения установлен подвижный вкладыш 5, выполненный из материала плунжера. От выпадания иэ а прямоугольного паза 4 подвижньп вкладьпп 5 удерживается с помощью силовоспринимающего элемента 11, установленного на консольном выступе кольце- С вого тенэометрического элемента 12, который смонтирован в канавке хвосто- 2 вика 13 плунжера 1. 3 ил.

ro вкладыша на тела качения); на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,1,2 (схема установки подшипника в теле плунжера, вид с торца).

Устройство содержит плунжер 1, контактирующий с уплотнителем 2, которые находятся в корпусе 3 превентора, B плунжере 1 вдоль образующей поверхности, контактирующей с уплотнителем 2, выфреэерован прямоугольный паз 4, в котором установлен подC вижный вкладьпп 5, выполненный из материала плунжера. Наружная поверхность подвижного вкладьппа 5 имеет

1631317 равную с наружной поверхностью уплотнителя 2 и внутренней поверхностью плунжера 1 кривизну. Подвижный вкладыш 5 относительно внутренней поверх5 ности плунжера 1 установлен заподлицо. Внутренняя поверхность подвижного вкладыш а 5 является плоским прямоугольником и опирается на пусто— телые ролики 6, смонтированные в опо-10 рах качения 7 на оси 8. В свою очередь, ось 8 установлена в опорах качения 9, вмонтированных в специальные посадочные гнезда 10 прямоуголь- . ного паза 4. Таким образом, пустотелые ролики 6 имеют возможность свободного вращения относительно оси 8.

Подвижный вкладыш 5 удерживается от выпадания из прямоугольного паза 4 посредством силовоспринимающего элемента 11, установленного на консольном выступе кольцевого тензометрического элемента 12. Силовоспринимающий элемент 11, установленный на кольцевом тензометрическом элементе 25

1 2, является датчиком сил. После сборки устройства датчик сил необходимо протарировать. Кольцевой тензометрический элемент 12 смонтирован в канавке хвостовика 13 плунжера 1.

В корпусе 3 превентора имеются отверстия 14 и 15 для подвода рабочей среды системы управления превентором.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости закрытия превентора рабочую среду системы управления (масло) под давлением через отверстие 14 подают в подплунжерную 40 полость. В результате этого плунжер

1 начинает перемещаться вверх. Так как внутренняя поверхность плунжера

1, контактирующая с уплотнителем 2, является конической, уплотнитель 2 45 по мере перемещения плунжера 1 вверх .деформируется в радиальном направлении. B связи с тем, что между наружной поверхностью уплотнителя 2 и внутренней поверхностью плунжера 1

50 существует трение, подвижный вкладьнп

5, опирающийся на свободно вращающиеся относительно оси 8 пустотелые ролики 6, "отстает" от плунжера 2,оказывая давление на силовоспринимающий элемент 11 кольцевого тензометрического элемента 12. Установка пустотелых роликов 6 и оси 8 в опорах качения 7 и 9 позволяет максимально уменьшить силы сопротивления перемещению подвижного вкладыша 5 относи тельно плунжера 1 вдоль прямоугольного паза 4, Кроме того, присутствующие в узле силы трения качения несоизмеримо малы по сравнению с силами трения между подвижным вкладьппем 5 и уплотнителем 2. Поэтому усилие, воспринимаемое датчиком сил, является силой трения между поверхностями подвижного вкладыша 5 и уплотнителя

2. Полную силу трения между уплотнителем 2 и плунжером 1 при перемещении последнего можно рассчитать по формуле где à — полная сила трения между тр плунжером и уплотнителем;

ОkA

F — сила трения между подвижтп ным вкладьппем и уллотнителем, зарегистрированная датчиком сил;

Б gnn — наружная боковая поверхность уплотнителя;

S — площадь контакта уплотниВкп теля с подвижным вкладышем.

ЕКп

Поскольку между F u F - существует устойчивая связь (отношение

S йп„. Бпкдясопз ), следовательно, зависимость (1) можно учесть при тарировке датчика сил, в результате чего зарегистрированное датчиком усилие будет равно искомой силе трения F .

Формула изобретения

Устройство для измерения силы трения взаимно перемещающихся деталей, содержащее плунжер с пазом, уплотнитель, кольцевой тензометрический дат.чик силы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью павьппения точности измерения, оно снабжено подвижным вкладьппем, контактирующим с тензорезисторным датчиком силы, и телами качения, установленными в пазу плунжера с возможностью вращения вокруг своей оси, при этом наружная поверхность вкладыша выполнена с кривизной, равной кривизне плунжера, внутренняя поверхность вкладьппа, контактирующая с телами качения выполнена плоской, а паэ выполнен прямоугольной формы.

163!317

Фиг.1

Иг. 2

I0 Риг. 3

Составитель Н, Вовчук

Редактор И.Сегляник Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 536

Тираж 351

Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и от рытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Б — Б

/повернуто/

А — А

/повернуто/