Установка для испытания пар трения

% г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУЬЛй 0 Тг.нй,1(21) 3597694/25-08 (22) 27.05.83 (46) 23.09.84. Бюл. (72) Ю. В. Ага и А. П. Сутугин35 ов, С,Колосов вательскии тут прикуплотнения остроение,ССР1980 (проОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СНИ(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.50 55 Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для исследования пар трения 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 врашаюшегося 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, размешенные в ней держатели для испытуемой пары, один из которых установлен неподвижно, а другой - с возможностью вращения, нагружаюшее 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, содержашей камеру, заполненную рабочей средой, размешенные в ней держатели для испытуемой пары - неподвижный и подвижный, установленный с возможностью вращения, нагружаюшее 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 трениясостоит из испытательной камеры 1, запол 5 О 15 20 25 30 35 40 45 ненной рабочей средой 2, внутри которой размешены неподвижный 3 и вращающийся 4 держатели трушихся элементов 5 и 6 исследуемой пары трения. Вал 7 с установленным на нем держателем 4 приводится во врашение 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 тензометри чески х датчиков 13. Для осушествления 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 нагружаюшего 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 нагружаюшее устройство 20.Электромагнитная система нагружения пары осевыми и радиальными колебаниями состоит из цилиндрического постоянного магнита 21, установленного внутри цилиндрической верхней части 22 врашаюшегося 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 нагружаюшего 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; Н - магнитного поляэлектромагнита; Н, - осевой составляющей вектора напряженности магнитного поля электромагнита; Н - радиальной составляющейвектора 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 постоянному 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 3крепится к корпусу 1 при помощи сильфона14 и установлен с возможностью небольшихрадиальных перемещений, то при подаче накатушку 24 возбуждения циклически изменяюшегося тока циклически появляется радиальная составляющая силы взаимодействия между магнитами, которая через сердечник 23 и стакан 25 передается держателю 3,1 О а следовательно, и трущейся паре элементов5 и 6. Таким образом имитируют радиальные колебания в паре трения,Осевые колебания создаются, если сердечник установить плоским торцом 29 всторону магнита 21. В этом случае при про 15пускании тока по катушке 24 появляетсятолько осевая составляющая - сила взаимодействия между электро- и постоянныммагнитами. Следовательно, при циклическойподаче тока на катушку, соответственно периодически изменяется сила взаимодействия,что ведет к организации осевых колебанийв паре трения.Установка для испытаний пар трения позволяет приблизить условия испытаний к реальным (производственным), так как онадает возможность создавать в исследуемойпаре трения как осевые, так и радиальныеколебания контактного давления.Технико-экономическая эффективностьизобретения заключается в повышении точности испытаний.1114840 2.4 тель А. БельИ. Верес912венного коретений и35, Раушскг. Ужгород цо енко Редактор Н. ДжЗаказ 6399/25 Составиуган ТехредТиражВНИИПИ Государстпо делам изоб113035, Москва, Ж -илиал ППП Патент,Корректор Л. ПилПодписноемитета СССРоткрытийая иаб., д. 4/5ул. Проектная, 4