Устройство для циклических испытаний уплотнений

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ UHKJHiHE ,СКИХ ИСПЫТАНИЙ УПЛОТНЕНИЙ, содержащее корпус, установленный внутри него поршень-имитатор.с рабочими местами для размещения испытуемых уплотнений и кольцевой проточкой между рабочими местами, соединенный с поршнем-имитатором привод и связанную с кольцевой проточкой систему подачи рабочей жидкости, включающую емкость с рабочей жидкостью, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, сие- . тема подачи рабочей жидкости выполнена в виде гидроципиндра двойного действия, гидрораспределителя с рабочей полостью и двумя полостями управления, и емкости переменного объема, кольцевая проточка поршня-имитатора соединена с рабочей полостью гидрораспределителя и емкостью переменного объема, полости управления гидрораспределителя попарно соединены с полостями гидрр ;-::.iKiiil tAAS цилиндра, а каждая полость гидроци-. линдра соединена с емкостью с рабочей жидкостью через запорньгй вентиль и параллельно установленные регулирующий дроссель и обратный клапан. 2. Устройство поп.1,отличаю o е е с я тем, что, с целью повышения надежности, площадь поршня гидроцилиндра выбрана из условия р Р 9 Макс где F,, - эффективная площадь поршня гидроцилиндра; R максимальное осевое усимакс лие; создаваемое приводом; максимальное давление ис«ate (Л пытаний; максимальная сила трения при движении поршня гидроцклиндра и поршня-имитатора . а максимальный объем V рабочей полости емкости переменного объема выбт ран из соотношения „ Р, -А-Е - Рма«с( VM+ Vr) макс р. макс где А - максимальная амплитуда перемещения поршня-имитатора при циклических испытаниях уплотнений; Е - модуль упругости рабочей жидкости; V( - объем магистрали, соединякмцей полость гидроципиндра с кольцевой проточкой; Vf - объем полости гидроцилиндра , соединенной с кольцевой проточкой поршня-имитатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) (5114 G 01 N 3/10, 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8T0PCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. к 7 г ь цилиндра, а каждая полость гидроци-. линдра соединена с емкостью с рабочей жидкостьючерез запорныйвентиль и параллельно установленныерегулирующий.дроссель и обратный клапан.

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы. шения надежности, площадь поршня гидроцилиндра выбрана.из условия

В макс Тма кс макс где Š— эффективная площадь поршня гидроцилиндра;

8 „; максимальное осевое усилие, создаваемое приводом, Р— максимальное давление испытаний;

Т, — максимальная сила трения при движении поршня гидроцилиндра и поршня-имитатора а максимальный объем V „ рабочей полости емкости переменного объема выб-, ран из соотношения макс где А

v, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21 ) 3794658/25-28 (22) 21.06.84 (46) 30.11.85. Бюл. Ф 44 (7l) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (72) В.С.Ленский и А.А.Фалунин (53) 620.172/.178.2(088.8) (56) Экспериментальная оценка уплотнений для невоспламеняющихся жидкостей авиационных гидравлических систем. Труды американского общества инженеров-механиков серия F. †ÏðîáЭ лема трения и смазки, 1, 1983, с. 122-128.. (.54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИКМ1ЧЕ., СКИХ ИСПЫТАНИЙ УПЛОТНЕНИЙ, содержащее корпус, установленный внутри него поршень-имитатор.с рабочими местами для размещения испытуемых уплотнений и кольцевой проточкой между рабочими местами, соединенный с поршнем-имитатором привод и связанную с кольцевой проточкой систему подачи рабочей жидкости, включающую емкость с рабочей жидкостью, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, система подачи рабочей жидкости выполнена в виде гидроцилиндра двойного действия, гидрораспределителя с рабочей полостью и двумя полостями управления, и емкости переменного объема, кольцевая проточка поршня-имитатора соединена с рабочей полостью гидрораспределителя и емкостью переменного объема, полости управления гидрораспределителя попарно соединены с полостями гидро э A E — Рма с(Ъм+ /г ) макс Р

1 максимальная амплитуда перемещения поршня-имитатора лри циклических испытаниях уплотнений; модуль упругости рабочей жидкости; объем магистрали, соеднняющЕЙ пОлОсть ГидрОцилинд ра с кольцевой проточкой; объем полости гидроцилиндра, соединенной с кольцевой проточкой поршня-имитатора.

1145223

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к циклическим испытаниям уплотнений.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности.

На фиг.l схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; иа фиг.2 — графики изменения давления рабочей жидкости в кольцевой проточке в зависимости от перемещения поршня-имитатора, где: 0 — соответствует среднему положению поршня гидроцилиндра; А — амплитуда пе- ремещения поршня гидроцилиндра из среднего положения, P — давление рабочей жидкости в кольцевой проточке поршня-имитатора.

Устройство для циклических испытаний уплотнений содержит корпус 1, внутри которого расположен поршеньимитатор 2 с рабочими местами 3, на которых устанавливаются испытуемые уплотнения 4. Поршень-имитатор 2 соединен с приводом.5, который установлен на раме 6. Между рабочими местами 3 в поршне-имитаторе 2 выполнена кольцевая проточка 7, которая соединена с системой подачи рабочей жидкости. Система подачи выполнена в виде установленного на корпусе I.и соединенного с рамой 6 гидроцилиндра 8 двойного действия с поршнем 9 и штоком IO который шарНирно соединен с поршнем-имитатором 2. Гидроцилиндр 8 имеет две полости !1 и 12, соединенные с емкостью 13 с рабочей жидкостью через запорные вентили 14 и 15 и параллельно установленные регулирую. щие дроссели !6 и 17 и обратные клапаны 18 и 19. Кольцевая проточка

7 соединена с рабочей полостью 20 гидрораспределителя 21, имеющего полости 22 и 23 управления, которые соединены с полостями ll и 12 гидроцилиндра 8 двойного действия. Кольцевая проточка 7 также соединена с емкостью 24 переменного объема с поршнем 25.

Для проведения испытания в опти мальных условиях, что приводит к повышению надежности работы, эффективная площадь поршня 9 гидроцилиндра 8 выбрана из условия маке Макс

F (1)

Макс. где H — максимальное осевое усимакс лие, создаваемое приводом 5;

P — максимальное давление исМакг пытаний;

Т„ — максимальная сила трения, маке возникающая при движении поршня 9 гидроцилиндра 8 и поршня-имитатора 2, а максимальный объем рабочей полости емкости 24 переменного объема выбран из условия . l0

F ì A E Pì (V +V|.) (2)

Макс Р >, маке заторов.

В зависимости от выбранного вида испытаний устройство работает следующим образом.

При статических испытаниях поршень

55 25 емкости 24 переменного объема перемещается в крайнее вдвинутое положение и фиксируется в нем. После этого отключают полость !! гидро1з где А — максимальная амплитуда перемещения поршня-имитатора

2 при циклических испытаниях уплотнений 4;

Š— модуль упругости рабочей

20 жидкости

V — объем магистрали, соединяющей полость гидроцилиндра

8 с кольцевой проточкой 7;

V„ объем полости гидроцилинд25 ра 8, соединенной с кольцевой проточкой 2 поршняимитатора 2.

Устройство позволяет проводить испытания уплотнений в статическом режиме, когда поршень-имитатор 2 с испытываемыми уплотнениями 4 не двигается, а давление рабочей жидкости, нагружающей уплотнения 4, поддерживается постоянным; в ди35 намическом режиме когда поршеньк имитатор 2 совершает возвратно — поступательные перемещения с большой амплитудой (несколько десятков мм), и давление рабочей жидкости в тече40 ние каждого полуцикла перемещения поддерживается .постоянным, в циклическом режиме, когда поршеньимитатор 2 совершает колебательные движения с малой амплитудой (нес45 колько. мм) и синхронно с этими колебаниями изменяется давление рабочей жидкости. Эти три режима являются основными при испытаниях уплотнений антисейсмических гидроаморти3 ll цилиндра 8 от емкости 13 с рабочей жидкостью, для чего запорный вентиль

14 устанавливается в закрытое положение. Далее с помощью привода 5 осуществляется осевое нагружение порыня-имитатора 2 и соответственно поршня 9 силой, обеспечивающей сжатие рабочей жидкости в полости ll, которая перекрыта от емкости 23 с рабочей жидкостью. Под действием сжимающей силы давление в полости 11 возрастает, и она автоматически с помощью переключения гидрораспределителя 21, управляемого тем же самым давлением, соединяется с кольцевой проточкой 7 поршня-имитатора 2. При выбранных геометрических размерах поршня 9 подбором величины осевого нагружения поршня-имитатора 2 можно обеспечить необходимую по условиям испытаний величину давления в кольцевой проточке 7 поршня-имитатора 2 (по формуле (1).

При динамических испытаниях поршень 25 емкости 24 переменного объ-ема устанавливают в крайнее вдвинутое положение, оба запорных вентиля

14 и 15 полностью открыты. С помощью привода 5 поршень-имитатор 2 и соответственно поршень 9 совершают возвратн6-поступательные перемещения, в процессе которых перетекание рабочей жидкости в гидроцнлиндре 8 из одной полости в другую определяется направлением движения его поршня 9. При движении поршня 9 влево рабочая жидкость перетекает последовательно через запорный вентиль 14, регулирующие.дроссели

16 и 17 с обратными клапанами 18 и

19 и запорный вентиль 15. Величина давления в полости 11 и в кольцевой проточке поршня-имитатора 2 определяется предварительной настройкой

95223 регулирующего дросселя 16 с обрат-

Г ным клапаном 18. При циклических испытаниях оба регулирующих дросселя 16 и 17 находятся в закрытом

5 положении; запорные вентили 14 и 15в открытом.

С помощью привода 5 поршень-имитатор 2 и, следовательно, поршень 9

lð совершают колебательные движения с небольшой амплитудой. Синхронное с указанными перемещениями изменение. давления рабочей жидкости в кольцевой проточке 7 поршня-имитатора 2 (фиг.2) обеспечивается путем сжатия и последующего расширения рабочей жидкости, заключенной в емкости 24 переменного объема, а также в той полости гидроцкпиндра 8 и трубопроводах, которые в данный момент времени соединены с помощью гидрораспределителя 21 с кольцевой проточкой 7 поршня-имитатора 2. Из формУлы (2) при выбранной амплитуде

2д колебаний давления необходимая по условиям испытаний амплитуда циклических перемещений поршня-имитатора 2 может быть обеспечена изменением количества рабочей жидкости в емкости 24 переменного объема, которое осуществляется перемещением ее поршня 25.

Применение в предлагаемом устройстве для циклических испытаний указанной системы подачи рабочей жидкости позволяет значительно упростить его конструкцию, а выполнение площади поршня гидроцкпиндров и основного параметра емкости переменного объема из условия оптималь= ного режима работы испытуемых уплотнений повышает надежность устройства.

1195223

Фи@. Ю

Составитель В.Макаров

Редактор С.Лисина Техред M.Ãåðãåëü Корректор М.Самборская

Заказ 7408/47 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4