Стенд для испытания судового дейдвудного подшипника

,ЯО 10988 СПУБЛИ за В 63 Н 23/3 рФГЪ Е ИЗОБРЕТЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСА К АВТОРСКОМ н,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) (57) 1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СУДОВОГО ДЕЙДВУДНОГО ПОДШИПНИКА, содержащий приводной вал для установки его в испытуемом подшипнике, имитирующий гребной вал, и устройства для управления и контроля, отличающийся тем,что, с целью повышения достоверности результатов испытаний путем приближения ихусловий к эксплуатационным, упомянутыйстенд снабжен емкостями для воды с примесями и чистой воды, а также гидравлическими камерами, механически и гидравличсски связанными с указанными подшипникоми емкостями, при этом упомянутые камерысообщены гидравлически между собой посредством зазора, образуемого между испытуемым подшипником и приводным валом.2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что емкости для воды с примесями и чистой воды выполнены с терморегулируемыми нагревателями3. Стенд по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что он снабжен дозаторами примесей, установленными на входе в емкость для воды с примесями.4. Стенд по пп.- 3, отличающиися тем, что гидравлические камеры выполнены кольцевыми.5. Стенд по и. 1, отличающийся тем, что Ж приводной вал снабжен сменными облпцов-ками для взаимодействия с испытуемым подшипником.С:1098864 для воды, имеющихся в испытуемом подшипнике 2, взятых в виде набора 10, между сменной облицовкой 11 приводного вала 1 инабором 10.В предлагаемом стенде гидравлическаякамера 4, по крайней мере одна, может бытьустановлена в среднвй части подшипника 2,1 О что позволит имитирировать работу дейдвудного устройства судна, состоящего издвух подшипников (носового и кормового),когда воду для смазки и охлаждения подают одновременно со стороны носового дейдвудного подшипника и между подшипниками. Гидравлические камеры 4 могут бытьвыполнены, например, кольцевыми или другой формы. Необходимая при испытанияхтемпература воды для смазки и охлажденияиспытуемых подшипникОв 2 устанавливается20 в емкостях 6 и 7 с помощью терморегулируемых нагревателей 12,Температуру воды для смазки и охлаждения подшипников 2 измеряют термометра.ми 13, термопарами 14. Давление воды навходе в кольцевые гидравлические камеры 4регулируют кранами 15, измеряют манометрами 16 и контролируют по расходомерам 17.Для исследования работоспособности испытуемого подшипника 2, взятого в виденабора 10 различных антифрикционных материалов (например бакаута, резины, текстолита, капролона) в условиях абразивногоизноса, используют воду для смазки и охлаждения с механическими примесями в виде песка иль других абразивных частиц иземкости 7, Поддержание механических при 35 месей в состоянии кипящего слоя осуществляют с помощью сжатого воздуха, который подводят в нижнюю часть емкости 7по трубопроводу 18 (фиг. 1) и регулируюткраном 19.Для регулирования содержащия механических примесей в воде емкость 10 содержит дозатор 20, например, весового типа,установленный в верхней части емкости 7.Кольцевые гидравлические камеры 4 стенда соединены трубопроводами в нижней час 45 ти с мерными сливными емкостями 21 дляопределения фактического расхода воды,проходящей через подшипник на различныхрежимах ее прокачки. Объем воды в емкостях 21 определяют по водомерному стеклу 22. 50 55 1Изобретение относится к судостроению,в частности к стендам для испытания судовых дейдвудных подшипников.Известен стенд для испытания судовогодейдвудного подшипника, содержащий приводной вал для установки его в испытуемом подшипнике, имитирующий гребной вал,и устройства для управления и контроля 1.Однако при работе подшипникового узла на известном стенде не обеспечены возможность изменения давления и температуры воды, а также поступления в подшипник воды с примесями, что понижает достоверность результатов испытаний,Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний путем приближения их условий к эксплуатационным.Указанная цель достигается тем, чтостенд для испытания судового дейдвудногоподшипника, содержащий приводной валдля установки его в испытуемом подшипникеимитирующий гребной вал, и устройства дляуправления и контроля, снабжен емкостямидля воды с примесями и чистой воды, а также гидравлическими камерами, механически и гидравлически связанными с указанными подшипником и емкостями, при этомупомянутые камеры гидравлически сообщены между собой посредством зазора, образуемого между испытуемым подшипникоми приводным валом.При этом емкости для воды с примесями и чистой воды выполнены с терморегулируемыми нагревателями.Стенд снабжен дозаторами примесей,установленными на входе в емкость для воды с примесями.Гидравлические камеры выполнены кольцевыми.Приводной вал стенда снабжен сменными облицовками для взаимодействия с испытуемым подшипником.На фиг. 1 изображен стенд для испытания судового дейдвудного подшипника, общий вид; на фиг. 2 - модификация стенда,имитирующего смазку и охлаждение дейдвудного устройства путем прокачки водычерез носовой и кормовой подшипники судна; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 1;на фиг, 4 - схема установки датчиков контактного давления и термопар; на фиг. 5 -разрез Б - Б на фиг. 4; на фиг. 6 и 7 -разновидности подшипника.Стенд для испытания судового дейдвудного подшипника содержит приводной вал 1типа гребного, установленный в испытуемом подшипнике 2 с регулируемыми опорами 3, Консольная часть вала имеет механизм нагружения, гидравлические камеры 4для поддержания постоянства гидродинамического напора в системе прокачки, соединенные механически с корпусом подшипника и гидравлически посредством трубопровода 5 с испытуемыми подшипником 2 и емкостями 6 и 7 соответственно для воды и воды с примесями, а также между собой по. средством водяного зазора 8 и канавок 9 Кольцевые гидравлические камеры 4 для поддержания постоянства общего гидро- динамического напора в системе прокачки испытуемого подшипника 2 соединены с мерными сливными емкостями 21 таким образом, чтобы уровень слива был выше верхнего уровня водяного зазора 8 или канавок 9 для воды,51015 45 50 55 В подшипнике 2, взятом в виде набора 10, установлены датчики 23 контактного давления для измерения величины давлений, дей.ствующих со стороны приводного вала 1, в различных сечениях как по длине испытуемого подшипника 2, так и по окружности. Если подшипник 2 можно устанавливать относительно вала 1 с различным перекосом, имитирующим деформацию корпуса судна в период эксплуатации, а также монтажные погрешности при сборке подшипника 2, то возрастает количество эксплуатационных факторов, которые можно учитывать при исследовании прокачки воды с фактическим распределением контактных давлений и тем пературы в зоне трения испытуемого подшипника 2, что создает возможность на основании полученных замеров достаточно воспроизвести в трехмерном пространстве условия смазки и охлаждения подшипников гребного вала при эксплуатации.Стенд позволяет путем перестановки сменных облицовок 11 приводного вала 1 производить испытания подшипника 2, взятого в виде набора 10, при трении по стальному контртелу, например из стали марки СТ,08 Х 18 Н 10 Т, или по бронзовому контр- телу, например из бронзы марки Бр.ОЦ 10-2.Стенд работает следующим образом.В исходном состоянии в соответствии с программой испытаний испытуемый подшип ник 2 взят в виде набора 1 О по схеме Бочка (фиг. 4) с расточкой по внутреннему диаметру для обеспечения установочного зазора 8 заданной величины, например 1,4 .мм.При этом приводной вал 1 соосен с испытуемым подшипником 2 (фиг. 1), а кольцевые гидравлические камеры 4, емкости 6 для воды, емкости 7 для воды с примесями, зазор 8 и канавки 9 для воды заполнены водой. В дозатор 20 загружена примесь в виде песка, к емкости 7 по трубопроводу 8 подведен сжатый воздух.Устройства для управления и контроля работы узлов стенда настроены и отрегулированы. Краны перед мерными сливными емкостями 21 закрыты. После настройки узлов стенда приводят во вращение приводной вал 1 и открывают кран перед одной из мерных сливных емкостей 21, например правой, а также открывают кран 15 после одной из емкостей 6 для воды, например левой.Для имитации условий эксплуатации меняющейся осадки, килевой качки или дифферента судна путем создания гидрозатвора (гидростатического напора), действующего на живое сечение подшипника, на предлагаемом стенде воду подают из правой емкости 6 в правую кольцевую гидравличес кую камеру 4. 25 30 35 40 Для имитации работы подшипников судна на мелководье или в загрязненных песком (илом) районах на предлагаемом стенде воду с примесями подают из емкости 7 в левую кольцевую гидравлическую камеру 4. Для поддержания примесей (песка), загружаемых дозатором 20 в емкость 7, в состоянии кипящего слоя по трубопроводу 18 подают в емкость 7 сжатый воздух, расход которого регулируют краном 19.Для имитации условий эксплуатации подшипников гребного вала судна при различных температурах воды, например 4 - 35 С, воду в испытуемый подшипник 2 подают после терморегулирования из одной емкости 6, например левой, или из емкости 7.Для имитации смазки и охлаждения дейдвудного устройства, осуществляемых путем прокачки воды через носовой и кормовой подшипники судна, когда воду для смазки и охлаждения подводят перед носовым подшипником и между носовым и кормовым подшипниками, например на атомном ледоколе Ленин, в предложенной модификации стенда (фиг. 2) воду подают одновремен но из одной крайней емкости 6, например из левой, в одну из крайних кольцевых гидравлических камер 4, например в левую, а из средней емкости 6 - в среднюю кольцевую гидравлическую камеру 4, Для имитации работы подшипников в условиях эксплуатации судна при реверсах гребного вала или при его работе на задний ход, когда гидростатическое давление заборной воды повышается за счет дополнительного динамического напора от потока воды, отбрасываемого гребным винтом, при появ ленни заноса примесей, например, песка в подшипник с кормового торца под действием образующегося противодавления воду с примесями из емкости 7 подают в правую кольцевую гидравлическую камеру 4 (фиг. 2) с одновременной прокачкой воды через испытуемый подшипник 2 из левой и средней емкостей 6.Для имитации состояния подшипникового узла при деформации корпуса судна в вер тикальной или горизонтальной плоскостях или при наличии монтажных погрешностей, оставшихся после сборки подшипников, испытуемый подшипник 2 устанавливают наклонно относительно приводного вала 1, например, с зазором между сменной облицовкой 11 приводного вала 1 и левым торцом испытуемого подшипника 2 (фиг. 1).Для имитации условий эксплуатации под шипников гребного вала судна (накануне ремонта и замены набора ввиду имеющегося предельно допустимого зазора между облицовкой гребного вала и подшипниками вследствие износа последних) испытуемый подшипник 2 устанавливают с увеличенным (посравнению с исходным состоянием) зазором, равным, например, 5,0 мм.Для испытания материалов контактных пар трения, характерных для подшипников гребного вала судна при эксплуатации, на предлагаемом стенде используют сочетание испытуемого подшипника 2, взятого в виде набора 10 из бакаута, и приводного вала, снабженного сменной облицовкой 11, из бронзы марки БР.ОЦ 10 - 2.Аналогично проводят испытания подшип 1 О ника 2, взятого в виде набора 1 О, для схемы Ласточкин хвост и схемы Втулка с боковыми карманами для воды. Испытания заканчивают получением искомых данных о границах работоспособности подшипникового узла в конкретных условиях. Таким образом, предлагаемый стенд для испытания подшипников позволяет приблизить условия испытаний к эксплуатационным, Это дает возможность подбирать антифрикционные материалы повышенной износостойкости в условиях абразивного износа, что в целом увеличит надежность подшипников гребных валов в период эксплуатации судна и продлит межремонтные сроки, дав экономический эффект в народном хозяйстве,1098864 Фи бь Н. Кругловерес Редактор Л. Г Заказ 4291/17 одписно Составнтел атнлло Техред И В Тираж 456 ВНИИ ПИ Государственно по делам изобретени 13035, Москва, Ж - 35, Р иал ППП сПатентэ, г. Ужо комитета СССР й и открытий аушская наб., д. 4/5 город ул Проектная 4