Стенд для испытания уплотнений

(19) (11) З(11 Р 16 3 15/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 255624, кл. Р 16 Л 15(00, 1967.2. Авторское свидетельство СССРУ 399755, кл. С 01 М 13/ОО, 1971(54)(57) стенд для испытАния УплотНЕНИЙ, содержащий корпус, размещенную в корпусе гильзу с испытуемыми4уплотнениями, расположенными на наружном диаметре, кольцевую полость между корпусом и гильзой, запслненнуюжидкостью, нагрузочное устройство сэксцентриком, блок управления иизмерительные приборы, о т л и ч аю щ и й с я тем,что, с целью приближения условий испытания уплотнений креальным, корпус выполнен с вертикальными опорами, жестко связаннымис гильзой, причем гильза и опорывыполнены иэ материалов с различными коэФФициентами линейного расширения, гильза снабжена закрепленными на ее торцах дном и крышкой, которые образуют с ней . ерметичную полость,сообщенную канапом с кольцевой полостью, а нагревательный элемент размещен в герметичной полости.Изобретение относится к уплотнительпой технике и предназначено для испытаний уппотнительных колец преимущественно системы жидкостного охлаждения двигателя внутренного 5 сгорания.Известен стенд для испытаний уплотнений, содержащий корпус, размещенный в нем держатель с испытуемыми уплотнительными кольцами, полость,за полненную жидкостью, и нагрузочное устройство Я ,Недостатками этого стендаявляются значительные затраты времени на проведение испытакий, неудобства в 15 эксплуатаций, а также несоответствие создаваемых нагрузок реальным нагрузкам, действующим на уплотнительным кольца.Известен также стенд для испыта О ния уплотнительных колец системы жидкостного охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания,содержащей корпус, размещенную в корпусе гильзу с испытуемыми коль цами нанаружном диаметре, кольцевую полость между корпусом и гильзой, заполненную жидкостью, и кагрузочное устройство с эксцентриком и нагревательным элементом, блок управления и измерительные приборы.В этом стенде в кольцевой полости г 1 роисходит постоянная циркуляция жипкости 121 .Недостатком этого стенда является35 несоответствие создаваемых нагрузок реальным нагрузкам, действующим на уплотнительные кольца соединения (блок-гильза), например отсутствие сдвига поверхности блока относительно поверхности гильзы, т.еосе. вых перемещений.Цель изобретения - приближение условий испытания уплотнений к реальным. Указанная цель достигается тем, что в стенде для испытания уплотнений, содержащем корпус, размещенную в корпусе гильзу с испытуемыми уплотнениями, расположенными на наруж ном диаметре, кольцевую полость, между корпусом и гильзой, заполненную жидкостью, нагрузочное устройство с эксцентриком, блок управления и измерительные приборы, корпус 55 выполнен с вертикальными опорами, жестко связанными с гильзой, причем гильза и опоры выполнены из матери" алов с различными коэффициентами ли нейного расширения, гильза снабженазакрепленными ка ее торцах дном икрышкой, которые образуют с кей герметичную полость, сообщенную каналом с кольцевой полостью, а нагревательный элемент размещен в герметичной полости,На фиг.1 изображен стенд, продольный разрез; ка фиг,2 - то же,общий вид; ка фиг. 3 - циклаграммаиспытаний,Стенд содержит корпус 1, размещенную в нем гильзу 2 с испытуемымиуплотнениями 3, расположенными ка наружном диаметре гильзы, кольцевуюполость 4 между корпусом 1 игильзой 2, герметичную полость 5,образованную гильзой 2 и закреплен.ными на кей дном 6 и крышкой 7,канал 8 для сообщения полостей 4 и 5.Корпус 1 и гильза 2 жестко связанымежду собой вертикальными опорами 9,причем последние и гильза 2 выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения. Вполости 5 размещен нагревательныйэлемент ,10. В крышке 7 установленуровкемер 11. Для охлаждения наружных поверхностей корпуса 1 и гильзы 2 предусмотрен вектилятор 12 сэлектродвигателем 13.Нагрузочное устройство стендасодержит эксцентрик 14 с электродвигателем 15, передающую пластину 16и упругое кольцо 17. Гильза 2 жесткоприкреплена через крышку 7 к раме18 стенда,Стенд снабжен блоком управления,например, в виде автоматического потенциометра типа КСП, соединеннымкомандной связью через релейную систему управления, снабженную релевремени и выключателем, с электродвигателями 13 и 15, В схему автома.тического управления работой стенда включен также уровнемер 11 типаСУСи датчик температуры.Стенд предусматривает возможностьпроведения испытаний одновременно двухтипов уплотнений, например традицион.ного уппотнительного резинового кольца и жидкой уплотняющей прокладки(герметика),Стенд работает следующим образом.Нагрузочное устройство с гомошьюэксцентрика 14, соединенного через передающую пластину 16 упругоекольцо 17 воздействует на последний.Так как гильза 2, на которой расположены уплотнения З,жестко прикреплена через крышку 7 к раме 18,на уплотнения при вращении эксцентрица 14 и положении его эксцентрика в крайних левой и правой точках в радиальном направлении передается знакопеременная нагрузка, которая создает в материале уплотнений различ О ные комплексы напряженных состояний, включающие напряжения сжатия и напряжения сдвига. Частота применения возникающих напряжений соответствует частоте приложения знакопеременной, 5 нагрузки.Осевые механические перемещения создаются в уплотнениях 3 при вращении эксцентрика 14 и положении его эксцентриситета в верхней и нижней 20 точках. Нагрузка в этом случае передается через жесткую связь от эксцентрика 14 на корпус 1 и уплотняющие элементы 3, Поскольку корпус 1 жестко закреплен на вертикальных стой ках 9 (фиг,2), он не имеет возможности перемещаться в осевом направлении на всю величину эксцентриситета, а перекачивается, обеспечивая осевые перемещения уплотняемых по- З 0 верхностей друг относительно друга на величину, несколько меньшую эксцентриситета эксцентрика 4. Частота этих перемещений соответствует частоте приложения знакопеременной нагрузки, ЗВеличину нагрузки можно изменять за счет изменения жесткости упругого кольца 17, а также за счет изменения величины эксцентриситета эксцентрика 14, Периодические 40 изменения температуры рабочей среды в герметичной полости 5 ориентировочно соответствуют колебаниям температуры охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания на 45 различных режимах работы. Период циклических изменений температуры обеспечивается автоматически поочеред. ным включением нагревательного элемента 10, расположенного в поло сти 5, и вентилятора 12, воздушн.,й поток которого быстро охлаждает рабочую среду за счет ребристой поверхности гильзы 2 и высокой теплопроводности материала, из которого 55 она выполнена. Синхронно изменению температуры происходит изменение внутреннего давления. Благодаря тому, что коэффициенты линейного расширения материалов гильзы 2 и опор 9 различны, при нагреве происходит линейное перемещение уплотняемых поверхностей одна относительно другой . Частота этих перемещений соответствует частоте пульсаций температуры рабсчей среды.Управление стенда автоматическое. Система автоматического управления работой стенда выполнена на релейной логике и обеспечивает управление по заданным температурным режимам и временным циклам согласно программе исследований.Управление работой схемы осуществляется блоком управления автоматическим потенциометром типа КСП, оснащенным трехпозиционным регулируюшим устройством. Управление цикличкостью исследований осуществляется посредством реле времени и выключателей релейной системы.Нажатием кнопки "Пуск" включается нагревательный элемент 1 О и схема переключается в режим Нагрев . При достижении температуры среды Т вклю. чается реле времени и начинается ото счет времени цикла испытаний сц,При достижении температуры рабочей среды, Т 2 схема переключается на режим "Охлаждение". Нагревательный элемент О выключается, и включается вентилятор 12 для ускорения охлаздения гильзы 2 и корпуса 1. При понижении температуры рабочей среды до Т происходит автоматическое выключение вентилятора 12 и включение наг. ревательного элемента 10.Такая периодичность переключения режима продолжается на протяжении времени С 1 , т,е. заданной программы реле времени. По истечении времени цикла с реле времениЦвыдает сигнал на переключение схемы на режим "Охлаждение". Корпус и гиль" за охлаждаются до Т, после чего прои. сходит автоматическое переключение схемы, в результате чего начинается повторный нагрев среды, и весь цикл работы стенда повторяется. При нарушении герметичности уплот.нительных колец и снижении уровня рабочей среды срабатывает уровнемер 11 (сигнализатор уровня), Его реле выключает нагревательный элемент 10, включает вентилятор 2 обдува стен 1086260да, а также включает световой и зву- ковой сигналы "Разгерметизация".Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в умень. шенин затрат времени и материальных 5 средств на испытания благодаря приб.лижению условий испытаний к реальным, что исключает необходимостьпроведения испытаний на работающемдвигателе,.2 7 л сПодписноеИИПИ Заказ 2222137 Тираж Филиал ППП "Патент"г.Ужгород, ул.Проект