Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец и устройство для его осуществления

ОП И Ю А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Ресвублик(22) Заявлено 050179 (21) 2707904/25-08с присоединением заявки йо(51)М. К .з Г 16 ) 15/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 3110.80 В. Д. Ольшанский, А. П. Балашов, В. С. Евчик,А. Л. Литовченко и Л. И. Сурдутович(54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИ ЭЛАСТИЧНЫХУПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к области производства резиновых технических деталей, а более конкретно к методам и устройствам для динамических 5 испытаний, и предназначено для оцен" ки качества уплонительных колец.Известен способ динамических испытаний уплотнительных колец, реализованный на стенде и заключающийся в том,что циклическое динамическое нагружениЕ осуществляют направленно в зоне контакта уплотнения с рабочей поверхностью и .регулируют по величине 1 .15Стенд для осуществления способа состоит из неподвижного корпуса, в котором с зазором установлен цилиндр с уплотнительными кольцами, находящимися в контакте с неподвижной по- у верхностью корпуса. В цилиндре закреплена гнльза, на торцовых поверхностях которой установлены механические внбраторы. Синхронное вращение . .роторов вибраторов создает на цилиндр 25 с кольцами радиальную циклическую нагрузку, максимальное значение которой действует только в вертикальной плоскости поперечного сечения кольца. Во всех других сечениях кольцо нагружается на различную величину от максимальной до нуля.Так как резиновые уплотнительные кольца по своим свойствам в различ.ной степени анизотропны, показатели работоспособности или качества, полученные в результате испытания практически только одного сечения, могут привести к недостоверным выводам.Цель изобретения - определение работоспособности материала по пери. - . метру кольца.Для этого в известном способе, при котором кольца вводят в контакт с неподвижной и колеблющейся в плоскости кольца цилиндрическими поверхностямн, внутренней цилиндрической поверхности сообщают круговое радиальное смещение для возбуждения в кольце бегущеи волны радиального сжатия.Способ осуществляется устройством для динамических испытаний уплотнительных коле, содержащим неподвижный корпус, внутри которого расположен колеблющийся с уплотнениями цилиндрический корпус, отличающийся тем, что внутренней цилиндрической поверхности сообщают круговое радиальное смещение для возбуждения н кольце бегущей волны радиального сжатия.На фиг. 1 изображено устройстводля осуществления способа,- вид спереди, разрез на фиг. 2 - то же, видсбоку; на фиг. 3 - схема и эпюра нагружения способа для произвольногоугла поворота дебалансного вала.Устройство состоит иэ станины 1,на которой установлен привод 2,опорный корпус 3 и испытательный узелв сборе 4, состоящий иэ цилиндрического корпуса 5 с посадочными местами, н которых расположены уплотнительные кольца 6 и разделительныекольца 7, На кольцах с зазором поохватываемой поверхности установлены рабочие 8 и технологические обоймы 9, опирающиеся привалочными поверхностями на направляющие 10 опорного корпуса 3. Внутри цилиндрического корпуса 5 в подшипниковых опо- Щрах 11 установлен дебалансный вал 12.На вал закреплены муфты 13 со сменными дебалансными массами 14. Валсоединен с приводом вращения посредством упругой муфты 15, Для подачи ра бочей среды в цилиндрическом корпусеимеются рабочие полости 16, а дляконтроля разгерметизации в технологических обоймах предусмотрены каналы 17. Испытательное устройствооснащено термостатом (не показан).Устройство .работает следующимобразом. После сборки испытательногоузла 4 и монтажа его на опорном корпусе 3 производят включение привода2, установленного на станине 1, Впроцессе вращения в подшипниковыхопорах 11 дебалансного вала 12 с муфтами.13 и сменными дебалансными массами 14 возникает возмущающая силаГ, которая вызывает радиальное сме- Щощение цилиндрического корпуса 5 впределах зазора и осуществляет радиальное сжатие испытуемых колец 6,находящихся в контактес внутреннейцилиндрической поверхностью рабочихобойм 8, зафиксированных на направляющих 10 опорного корпуса 3, Технологические обоймы 9 с разделительнымикольцами 7 совершают при этом круговое колебательное движение вместе сцилиндрическим корпусом. В процессеиспытания в рабочую полость 16 подают рабочую среду, контроль утечеккоторой осуществляют по каналам 17.Для исключения вибрационного влияния дебалансного вала на привод, они 55соединены посредством упругой муфты15. Знакопеременные температуры нпроцессе испытания создаются с помощью термостата.По предлагаемому способу уплотни- ,щтельные кольца 1 после старения вводят в контакт с подвижной и неподвижной поверхностями и подвергаютдинамическому нагружению н зонеконтакта уплотнения с рабочей поверхностью. Динамическое нагружениеосуществляют за счет вращения вала.4с дебалансными массами 5, создающимивозмущающую силу Г, вектор которойвращается с частотой вращения вала исоздает перемещаемую волну радиальногосжатия кольца за счет радиальногосмещения цилиндрического корпуса 2, .установленного внутри неподвижныхобойм 3. В результате этого, каждюйлинейный элемент периметра кольцапериодически воспринимает воздействиединамического нагружения максимального значения,П р и м е р. Испытуемые кольца 1предварительно подвергают тепловомустарению, после чего устанавливаютн цилиндрическом корпусе 2 и помещаютвнутрь неподвижных обойм 3. Внутри,корпуса вращается вал 4 с дебалансными массами 5, вызывающий возникновение возмущающей силы Г, котораясоздает бегущую волну радиальногосжатия в зазоре между цилиндрическим корпусом и обоймами. При этомдавление среды изменяют ступенчатодо 10 ИПа, а температуру испытанийот 223 фК до 363 К. Испытания проводятпри величине деформации, значительнопревышающей эксплуатационные условия.По числу циклов, достигнутых к моменту разгерметизации, сопоставленных снаработкой ресурса, пронеденной вэксплуатационном режиме, прогнозируютвремя работоспособности колец ипроизводят статистические расчеты взависимости от величины партии и выборки,Предлагаемый способ повышает качество контроля готовой продукции,расширяет возможности динамическихметодов испытаний, повидает достоверность научно-исследовательских,методов прогнозирования работоспоСобности, которые основываются на оценке состояния материала, производимойпо нсему периметру кольца.Формула изобретения1. Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец, при котором кольца вводят в контакт с колеблющейся и неподвижной поверхностями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения рабочих характеристик колец по всему периметру, кольцо размещают между торцовыми поверхностями, при этом колеблющейся поверхности сообщают радиально-круговое днижение для возбуждения н кольце бегущей волны радиального и продольного сдвига.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее неподвижный и колеблющийся корпусы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения бегущей волны ра775482 Я Ю диального и продольного сдвига, введен дебалансный вал, соединенный сприводом вращения и размещенныйвдисках, взаимодействующих с торцовыми поверхностями неподвижных корпусов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул тная,4 Редактор Г. Улыбин 7699/50 ВНИИПИ Государс по делам иэоб 113035, Москва