Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец и устройство для его осуществления

О Л И С А Н И Е (ц)72 ЫИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 05.01.79 (21) 2707912/25-0 16 Я 15/00 инением заявки М присо дарственный комитет СССР 23) ите(45) Дата опубликования описания 07.11,80(54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИ ЭЛАСТИЧНЫХ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ И УСТР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ2 тва, п практпри ия ти Изобретение относится к производству резиновых технических деталей, а более конкретно к методам и устройствам для динамических испытаний и предназначено для оценки качества уплотнительных 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, Стенд для осуществления данного способа состоит из корпуса, в котором с зазором установлен цилиндр с уплотнительными кольцами, находящимися в контакте с неподвижной поверхностью корпуса. В цилиндре закреплена гильза, на торцевых поверхностях которой установлены механические вибраторы. Синхронное вращение роторов вибраторов создает на цилиндре 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 11.Так как резиновые уплотнительные кольца по своим свойствам в различной степени анизотропны, показатели работоспособности или качес оте испытания исечения, могут ве д р выводам.5 Целью изобретен является определениерабочих характерис к колец по всему периметру.Указанная цель достигается тем, что визвестном способе, при котором кольца10 вводят в контакт с колеблющейся и неподвижной поверхностями, колеблющейся торцевой поверхности сообщают радиально- круговое движение для возбуждения в кольце бегущей волны радиального и про 15 дольного сдвига.Данный способ осуществляется устройством для динамических испытаний уплотнительных колец, содержащим неподвижный корпус с колеблющимся относительно него20 корпусом, отличающимся введенным дебалансным валом, соединенным с приводом вращения и размещенном в дисках, взаимодействующих с торцевыми поверхностями неподвижных корпусов.25 На фиг, 1 изображено устройство дляосуществления способа, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг. 3 - схема и эпюра нагружения; на фиг. 4 - разрез Б - Б фиг, 3; на фиг. 5 - разрез З 0 В - В фиг,3,55 60 65 Устройство состоит из станины 1, на которой установлены привод 2, соединенный упругой муфтой 3 и соединительной муфтой 4 с валом 5, и неподвижные корпуса 6. На валу в подшипниковых опорах 7 установлены диски 8. В проточках дисков концентрично установлены испытуемые кольца 9, образующие замкнутую рабочую полость 10, в которую по каналам 11 подают рабочую среду. На валу 5 закреплен дебалансный маховик 12, имеющий регулируемый сектор 13. Диски 8 закреплены на валу с помощью дистанционных колец 14.Устройство работает следующим образом.В диски 8 поочередно устанавливаютиспытуемые кольца 9 и закрепляют на вертикальном валу 5. Необходимая степень поджатия колец между поверхностями корпусов 6 и дисков 8 осуществляется за счет дистанционных колец 14, Закреплением дисков с кольцами, опирающимися на неподвижные поверхности корпусов и подсоединением вала с приводом с помощью упругой муфты 3 и соединительной муфты 4, обеспечивают свободную подвеску вала на испытуемых кольцах. Замкнутую рабочую полость 10 по каналам 11 заполняют рабочей средой, Сектор 13 маховика 12 смещают на необхадийую величину и включают привод 2, усрновл%нный на станине 1. В процессе вращения вала с дебалансным маховиком в подднщн 1 ковых опорах 7 возникает возмущаЪйая сила Р, которая вызывает круговое движение дисков с торцевыми поверхностями относительно неподвижных корпусов. В процессе испытания создается необходимый температурный режим,По предлагаемому способу испытуемые кольца после предварительного старения устанавливают в дисках 8 с необходимым поджатием и вводят в контакт с неподвижной плоскостью корпусов 6. В процессе вращения вала 5 с дебалансным маховиком 12 диски смещаются в направлении действия силы Р. Так как вектор Р перемещается с частотой вращения вала, в процессе испытания создается циклическая деформация в виде бегущей волны радиального и продольного сдвига у, показанного в разрере А - А в продольном направлении, а в разрезе Б - Б - в радиальном. В результате этого каждый линейный элемент кольца периодически воспринимает воздействие динамической нагрузки максимальной величины, знак которой изменяется через каждые 180 поворота вала, при этом радиальный и продольный сдвиги смещены по фазе на 90, Одновременно в пространство между кольцами подают рабочую среду и осуществляют воздействие знакопеременными температурами.Пример, Испытуемые уплотнительные кольца 1 выборочно из партии подвергались тепловому старению и устанавливались в дисках 8 и с необходимым поджатием 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вводили в контакт с неподвижной плоскостью корпусов 6, Внутри корпусов вращался вал 5 с дебалансным маховиком 12 и смещал диски в направлении действия силы 1, которая создавала бегущую волну радиального и продольного сдвига у, максимальное значение которой изменялось через каждые 180 поворота вала, при этом радиальный и продольные сдвиги смещены по фазе на 90, Одновременно в пространство между кольцами подают рабочую среду и осуществляют воздействие знакопеременными температурами,Пример. Испытуемые уплотнительные кольца 1 выборочно из партии подвергались тепловому старению и устанавливались в дисках 8 и с необходимым поджатием вводили в контакт с неподвижной плоскостью корпусов 6. Внутри корпусов вращался вал 5 с дебалансным маховиком 12 и смещал диски в направлении действия силы Р, создающей бегущую волну радиального и продольного сдвига у, максимальное значение которой изменялось через каждые 180 поворота вала, при этом радиальный и продольные сдвиги смещены по фазе на 90. Одновременно изменяли давление среды ступенчато до 2,5 МП, а температура испытаний изменялась от 223 до 363 К, Испытания производили при максимально возможной величине сдвига без смещения поверхностей контакта,По числу циклов, достигнутых к моменту разгерметизации, сопоставленных с наработкой ресурса, проведенной в эксплуатации режиме, прогнозируют время работоспособности колец и производят статистические расчеты в зависимости от величины партии и выборки.При осуществлении предлагаемого способа повышается точность определения рабочих характеристик уплотнительных колец, расширяются возможности динамических методов испытаний, повышается достоверность научно-исследовательских методов прогнозирования работоспособности, которые основываются на оценке состояния материала, производимой по всему периметру кольца.Формула изобретения 1. Способ динамических испытаний эластичных уплотнительных колец, при котором кольца вводят в контакт неподвижной и колеблющейся в плоскостикольца цилиндрическими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью определения работоспособности материала по периметру кольца, внутренней цилиндрической поверхности сообщают круговое радиальное смещение для возбуждения в кольце бегущей волны радиального сжатия.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее неподвижный корпус с внутренней цилиндрической поверхностью,777292 б Д 5внутри которого размещен цилиндрический корпус, связанный с вибратором, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения бегущей волны радиального сжатия в испытуемом кольце, введен дебалансный вал, размещенный в цилиндрическом корпусе, а установленные на валу испытуемые кольца 6охвачены рабочими и технологическими обоймами, а вал соединен с приводом вращения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР399755, кл. 6 01 М 13/00, 1965,Лрааал стиг иальфый Фиг. Составитель В. Ольшанскийактор И, Гохфельд Техред И. Заболотнова Корректор О. Данишева ипография, пр, Сапунова Заказ 2544/17 Изд.571 Тираж 1095 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5