Устройство для испытания шарнирных соединений на прочность

.Вф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСШАРНИРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА Псодержащее основание, устаную на нем первую герметиэзаглушку, предназначеннуюмещения внутреннего звенаго соединения, вторую гермщую заглушку, предназначен ЯО;,1142773 А размещения наружного звена шарнирного соединения, механизм качательного движения наружного звена, механизм вращательного движения внутреннего звена, узел подачи рабочейсреды в зону контакта звеньев, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения достоверности результатов, оно снабжено соосно закрепленным на второй заглушке полым цилиндром, шарнирно установленной напервой заглушке штангой, телескопически соединенной с цилиндром, уста"новленными между штангой и цилинд"ром регулируемыми пружинами сжатия,узлом регистрации усилий в контактезвеньев и измерителями смещений последних.Изобретение относится к испытательной технике и предназначено дляиспытаний на прочность (герметичность,износостойкость, ресурс и коррозионную стойкость) под нагрузкой шарнирных соединений (шаровых, карданных 5компенсаторов морских стояков подводного устьевого оборудования длябурения морских нефтяных и газовыхскважин) .Наиболее близким к предлагаемому 10по технической сути и достигаемомуэффекту является устройство для испытания шарнирных соединений напрочнссть, содержащее основание,установленную на нем герметизирующую заглушку, предназначеннуюдляразмещения внутреннего звена шарнирного соединения, вторую герметизирующую заглушку, предназначеннуюдля размещения наружного звена шарнирного соединения, механизм кача.ельного движения наружного звена,механизм вращательного движениявнутреннего звена, узел подачи рабочей среды в зону контакта звеньев (,1) .Однако известное устройство характеризуется недостаточной достоверностью результатов испытания шарнирных соединений на прочность, чтообусловлено влиянием действующих ,в. шарнирном соединении усилий наперекос герметизирующих заглушек, невозможностью контроля положениязвеньев шарнирного соединения.Цель изобретения - повышение дос товерности результатов испытания шарнирных соединений на прочность.Указанная цель достигается тем, что устгойство для испытания шарнирных соединений на прочность, содер жащее основание, установленную на нем первую герметизирующую заглушку, предназначенную для размещения внутреннего звена шарнирного соединения,вторую герметизирующую заглушку, 45 предназначенную для размещения наружного звена шарнирного соединения, механизм качательного движения наружного звена, механизм вращательного50 дачи рабочей среды в зону контакта звеньев, снабжено соосно закрепленным на второй заглушке полым цилиндром, шарнирно установленной на первой заглушке штангой, телескопически соединенной с цилиндром, установленными между штангой и цилиндром регулируемыми пружинами сжатия, узлом регистрации усилий в контакте звеньев и измерителями смещений последних.На фиг,1 представлено устройство 60 для испытания шарнирных соединений на прочность; на фиг.2 - узел 1 на Фиг.1; на фиг.3 - узел И на фиг.1.Устройство содержит основание 1; герметизирующую заглушку 2 для раз-65 мещения внутреннего звена 3 шарнирного соединения, вторую герметизирующую заглушку 4 для размещения наружного звена 5 шарнирного со,единения, механизм 6 качательного движения звена 5, механизм 7 врещательного движения звена 3, узел 8 подачи рабочей среды.Устройство снабжено соосно закрепленным на второй заглушке 4 полым цилиндром 9, шарнирно установленной на первой заглушке 2 штангой 10, телескопически соединенной с цилиндром 9, установленными между штангой 10 и цилиндром 9 регулируемыми пружинами 11 сжатия, узлом 12 регистрации усилий (фиг.2) в контакте звень. ев 3 и 5 и измерителями 13 смещений последних.Звено 5 (фиг,2) включает верхний 14 и средний 15 корпуса, соединенные групповым болтовым соединением 16 с регулируемыми прокладками. На заглушке 4 (фиг.1 и 3) установлена посредством подшипников 17 качения опора 18. Механизм 6 (фиг.1) включает двигатель (не показан), шатун 19, соединенный с тягой 20 и коромыслом 21. Тяга 20 шарнирно соединена с упором 22 опоры 18. Между тягой 20 и коромыслом установлен узел 12 регистрации усилий, действующих в шарнирном соединении в контакте звеньев 3 и 5 при их относительном перемещении. Механизм 7 выполнен в виде зубчатой передачи, через которую вращение от двигателя (не.показан) передается заглушке 2 и звену 3.Звенья 3 и 5 помещены в ванну 23,наполняемую внешней средой (например морской водой) с помощью каналов (не показаны), выполненных в заглушке 2, .рабочая среда под давлением о Р подается во внутреннюю полость 1(не показана) испытываемого шарнирного соединения. Подача смазки под давлением Р 2 в контакт звеньев 3 и 5 осуществляется от узла 8 гидронасосным блоком 24 и каналов 25.Цилиндр 9 (фиг.3) крепится по оси заглушки 4 с возможностью регулировки. Штанга 10 снабжена шаровой галтелью 26, закрепляемой на заглушке 2 с помощью опорной плиты 27 и крышки 28. Регулирование пружин 11 сжатия осуществляется с помощью винта 29. Штанга 10 снабжена шкалой 30 с рискоукаэателем 31 усилий, Осевое нагружение стыка соединения корпусов 14 и 15 осуществляется узлом 32 (фиг.2) посредством тарельчатых шайб 33 с индикаторными кольцами 34,С помощью измерителя 13 смещений (фиг.2) измеряют осевое смещение ах (д) корпуса 14 звена 5 относительно корпуса 15 от действия осевой нагрузки, равной величине отрывазвеньев 3 и 5 при подаче давления во внутреннюю полость шарнирного соединения. Измеритель 13 смещений снабжен индикатором 35, наконечник 36 которого контактирует с корпусом 14. Пульт 37 обеспечивает управлениегидронасосным блоком 24, устройством, позволяет регулировать и контролиро- вать давление, количество качаний звена 3, усилие в шарнирном соединении. Между звеньями 5 и 3 установле- О ны уплотнительные манжеты 38.Устройство работает следующим образом.В зависимости от типоразмера испытуемого шарнирного соединения регу лируемый цилиндр 9 заглушки 4 настраивают винтом 29 на усилие, равное весу механизма 6 качания и наружного звена 5. Усилие на пружинах 11 берут противоположным осевому усилию стыка соединения корпусов 14 и 15, отсчет ведут по шкале 30. Устанавливают заглушки 2 и 4 на звеньях 3 и 5 и герметизируютвнутреннюю полость сое-. динения. Затем шарнирное соединение устанавливают на основании 1, стыкуют корпуса 14 и 15 между собой, нагружая стык их соединения с помощью узла 32 усилием, равным усилию действующих крутящих и изгибающих моментов. Соединяют заглушку 4 с механизмом 6 качания. Во внутреннюю полость шарнирного соединения нагнетают рабочую среду и создают внутреннее рабочее давление, имитирующееусилие отрыва наружного звена 5 ивнутреннего 3 друг от друга. Верхнийкорпус 14 звена 5 смещается приэтом в угловом и линейном направлении относительно внутреннего звена3 на величину упругих деформаций илюфтов, выбираемых в зазорах соединения, которые вызывают перекос изакусывание уплотнительных манжет38, что ухудшает качество испытуемыхсоединений, снижает достоверностьрезультатов испытаний. С учетомугловых и линейных отклонений подбирают регулируемую прокладку (не показана) и устанавливают в стыке корпусов 15 и 14.Затем проводят испытания на герметичность,износостойкость, ресурс икеррозионную стойкость.Устройство обеспечивает угол качания, достигающий +15 и - 12 ф 48,давление внутри соединения до 26 кгс//см , количество поворотов шарнирно 2го соединения до 10, число качанийв минуту до 5. Количество цикловизменяется от 10 до 800,Положительный эффект обусловленповышением достоверности результатовиспытания шарнирных соединений напрочность за счет измерения усилий,действующих в соединении, и контроляположения его звеньев и учета ихвлияния на перекос герметиэирующихзаглушек.142773 хам Составитель В.Даниловедактор Н.Горват Техред О.Неце Коррект ирохма з 711/39 ПодписноВНИИПИ Госуд ССРпо делам и113035, Моск д.4/5 Тираж 897арственного комитета С зобретений и открытий ва, Ж, Раушская наб илиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,