Устройство для измерения и исследования тепловых потоков

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН В)40 5 30 БРЕТЕНСТВУ 1ф СССР 980. И ИСстрои- игатеЮ ЬР ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИСЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ(57) Изобретение относится кствам для испытания деталей БОы 1226237 А лей внутреннего сгорания и компрессоров поршневого типа и предназначено для исследования и измерениянестационарных тепловых потоков приконтактном теплообмене и тренииконтактирующих поверхностей. Цельизобретения - приближение условиймоделирования процесса контактноготеплообмена при трении контактныхповерхностей к реальным условиямработы и повышение точности измерения сил трения. Под воздействием1226237 механизмов нагружения 1 и перемещения 7, пружин 10, ролика 9, а такженагревателя 5 и холодильника 2 рабо.чие поверхности образцов 3 и 4 прижаты и совершают возвратно-поступательные перемещения в двух перпендикулярных направляющих, сопровождающиеся трением и передачей тепловогопотока через зону их контакта., Муфта 11 периодического включения соединяет каретку б с подпружиненнымиэлементами 12 в период запуска устройства и выхода его на рабочий Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для испытания деталей двигателей внутреннего сгорания и компрессоров поршневого типа, и предназ начено для исследования и измерения нестационарных тепловых потоков при контактном теплообмене и трении контактирующих поверхностей.Целью изобретения является приб- .1 О лижение условий моделирования процесса контактного теплообмена при трении контактных поверхностей к реальным условиям работы и повышение точности измерения сил трения. 15На фиг. 1 представлено устройство для измерения и исследования тепловых потоков; на фиг. 2 - вид А на фиг.Устройство состоит иэ механизма 1 20 нагружения, приводящего в возвратно- поступательное движение холодильник 2, в котором установлен первый образец 3. Второй образец 4 закреплен в нагревателе 5, перемещающемся по направля ющим кареткам 6 в направлении движения холодильника 2 в то время, как каретка 6 движется в перпендикулярном направлении от механизма 7 перемещения по направляющим основания 8. Пе- ЗО ремещение нагревателя 5 под воздействием механизма 1 нагружения ограничено поддерживающим роликом 9 и пружинами 10 с регулируемой затяжкой.Муфта 11 периодического включения З 5 соединяет каретку 6 с подпружиненными элементами 12, жесткость которых изме режим. После стабилизации параметров муфта 11 отключается на периодрегистрации измеряемых параметров.Сила трения между образцами 3 и 4 приэтом регистрируется с помощью тензодатчиков 15 или 16. Для моделирования работы деталей при наличии взоне трения смазки, продуктов износаили абразивных частиц используютсяемкости , регулятор подвода и экраны.,Лпя нагрева поступающей в холодильник 2 охлаждающей жидкости используютподогреватель 21, 2 ил. няется подвижными упорами 13, установленными в корпусе 14 на основании 8, Между образцом 3 и холодильником 2, образцом 4 и нагревателем 5закреплены тензодатчики 15 и 16 силытрения, В зону контакта образцов 3и 4 поступает смаэывающая жидкостьиэ емкости 17 через регулятор 18подвода., а сбор использованной жидкости производится в емкостью 19, уста.новленную под образцами 3 и 4. Экраны20 предотвращают попадание смаэывающей жидкости вне зоны расположенияобразцов 3 и 4. Подогреватель 21обеспечивает нагрев охлаждающей жидкости, поступаемой в холодильник 2.Тензодатчик 22 контактного давлениян тензодатчики 15 и 16 трения черезтенэоусилитель 23 подключены к регистрирующему прибору 24, Тепловой поток .через зону контакта образцов 3 и 4регулируется нагревателем 5 и хододильником 2 с подогревателем 21, Вобразцах 3 и 4 установлены термопары,которые с помощью переключателя 15подключаются к потенциометру 26 длярегистрации стационарных температурили через электронный усилитель 27 крегистрирующему прибору 24 для регистрации нестационарных температури тепловых потоков. К регистрирующемуприбору 24 также подключены датчики28 и 29 частоты контактирования ичастоты перемещения соответственно. Устройство работает следующимобразом.Формула иэ об ре те ния оставитель В. Михалкинехред Л.Олейник Корректо Самборска Редактор Л. Гратилл аказ 2119/3 ираж 778 Подлтета СССРрытнй о ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушска4/ эодственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. Под воздействием механизмов нагружения 1 и перемещения 7, пружин 10ролика 9, а также нагревателя 5 и хо. лодильника 2 рабочие поверхности образцов 3 и 4 прижаты и совершают возвратно-поступательные перемещения в двух перпендикулярных направлениях, сопровождающиеся трением и передачей теплового потока через зону их контакта, Муфта 11 периодического включения соединяет каретку 6 с подпружиненными элементами 12 в период запуска устройства и выхода его на рабочий режим. Жесткость элементов 12 регулируется упорами 13 в зависимости от режима работы для органичения сил инерции подвижных частей и предотвращения разрушения устройства. После стабилизации параметров муфта 11 кратковременнЬ отключается на период регистрации измеряемых параметров (силы трения, контактного давления, температур и тепловых потоков через зону контакта,и др.). Сила трения между образцами 3 и 4 при этом регистрируется с помощью тензодатчиков 15 или 16. Для моделирования работы деталей при наличии в зоне трения смазки, продуктов износа или абразивных частиц используются емкости 17 и 19, регулятор 18 подвода и экраны 20. При необходимости нагрева поступающей в 26237 4 холодильник 2 охлаждающей жидкости используется подогреватель 21. 5Устройство для измерения и исследования тепловых потоков по авт.св.У 914983, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью приближения условий 10 мсделирования процесса контактноготеплообмена при трении контактныхповерхностей к реальным условиям работы и повышения точности измерениясил трения, оно дополнительно содер жит подпружиненный элемент с регулируемой жесткостью, закрепленный наосновании, два тенэодатчика силы трения, подогреватель охлаждающей жид"кости, емкость со смазывающей жидко" 2 О стью и регулятором подвода смазывающей жидкости в зону контакта образцов, при этом подпружиненный элементсоединен через муфту периодическоговключения с кареткой, на которой 25 установлена емкость со смаэывающейжидкостью, первый тенэодатчик силытрения установлен между образцом инагревателем, а второй тензодатчиксилы трения установлен между образцоми холодильником, который связан сподогревателем охлаждения жидкости.