Стенд для испытания уплотнений

 

А. Н. Борисков (72) Автор изобретения Челябинский филиал Государственного союзного ор

Красного Знамени научно-исследовательского тракторного института (71) Заивмтель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПЛОТНЕНИЙ

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано, например, дня испытаний уплотнений ходовой системы тракторов промышленного назначения.

Известен стенд для испытания уплотнений, содержащий камеры с охлаждающей средой, Устройство для крепления пары испытываемых уплотнений с неподвижным и вращающимся держателями, привод вращающего держателя, нагружающее устройство и контрольно-изме-. рительную аппаратуру (1).

Однако на таком стенде не обеспечивается полная имитация рабочих тепловых режимов при низких температурах окружающей среды, 15

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 этого стенда является то, что в нем велики затраты времени на охлаждение испытываемых у1шотнений, так как отвод тепла в охлаждающую среду происходит как со стороны держателей, так и со стороны поверхностей камер, соприкасающихся с узлами стенда и окружающим воздух, причем площадь последних значипльно превышает площадь участков термоаккумуляторов, не- . посредственно примыкающих к держателям.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения уплотнений путем создания направленного теплового потока от держателей к охлаждающей среде.

Эта цель достигается тем, что держатели выполнены составными иэ термоаккумулятора, втулки, соединяющей через термоизоляционные кольца термоаккумулятор с фланцем шпинделя 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 жидкостью, выполнены оребренными

97993

3 в виде перекрещивающихся рядов плоских ребер.

На фиг. 1 изображен узел стенда с вращающимся и невращающимся 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, выполненная 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 установлено вращающееся кольцо 13 испытываемого уплотнения. Для улучшения теплопередачи на торцах термоаккумулятора выполнены ребра 14. Они могут быть либо плоскими, либо кольцевыми. Однако, как показывают расчеты, зо предпочтительным вариантом является выполнение ребер плоскими в виде перекрещивающихся рядов (фиг, 2). Такое выполнение увеличивает площадь оребрения в 1,5 раза по сравнению с плоскими ребрами, .расположенными 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 часть

19 уплотнения. Ось имеет торцовую выборку, образующую полость 20 для рабочей жидкости, 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 термоиэоляционными экранами 23. На держателе 15 установ- 56 лена подвижная заслонка 24 из термоизоляционного материала. Массы аккумуляторов 6 подобраны так, чтобы обеспечить повышение температуры уплотнительных колец по заданной характеристике. 55

При проведении испытаний каретку 17 с держателем 15 отодвигают от шпинделя 1 с держателем 3, затем устанавливают вращающе7 4 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 подвижной 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 достижении заданной температуры заслонку 24 отодвигают, фиксируют на невращающемся держателе 15, приводят во вращение с заданными оборотами шпиндель 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 цо получения необходимого количества данных.

Использование предлагаемои конструкции стенда за счет организации направленного теилового потока только со стороны элементов уплотнений и увеличения теплопередающей поверхности термоаккумуляторов эа счет оре6рения позволяет сократить продолжительность ресурсных испытаний уплотнений эа счет повышения эффективности охлаждения испыты. ваемого уплотнения до необходимой температуры.

Формула изобретения

Стенд для испытания уплотнений, содержащий соединенные с фланцем шпинделя 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, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения уплотнений, держатели выполнены составными из термоаккумулятора, втулки, соединяющей через термоизоляционные кольца термоаккумулятор с фланцем шпинделя 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

5 жидкостью, выполнены оребренными в виде перекрещивающихся рядов плоских ребер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

979937 6

1. Авторское свидетельство СССР й"- 255624, кл. F 16 J 15/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР Р 703710> кл. F 16 Т 15/00, 1979.

979937

А-4 айаг,2

Заказ 9347/31

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Пащенко

Редактор Т. Кугрышева ТехредМ. Гергель

Тираж 887

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва> Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/ы

Корректор М Шароши

Подписное