Стенд для износных испытаний подшипниковых узлов

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания подшипниковых узлов. Цель изобретения - повышение качества испытаний. Дозатор маслоабразивной смеси выполнен в виде связанного с приводом вращения цилиндра, разделенного на рабочую и уплотнительную части поршнем со штоком, на наружной поверхности которого выполнена резьба, сопряженная с гайкой, жестко соединенной с корпусом цилиндра. На наружной поверхности поршня со стороны рабочей полости цилиндра выполнены кольцевая канавка и многозаходные винтовые канавки с шагом не больше шага резьбы на штоке. Косинус угла наклона винтовых канавок к торцовой поверхности поршня равен 4φ .S к/H 2, где S к - площадь поперечного сечения канавки

H - шаг резьбы, выполненный на штоке. Кольцевая канавка посредством радиальных отверстий соединена с рабочей полостью цилиндра и с выполненным в штоке осевым каналом, сообщенным с катодной магистралью. Напорная магистраль на участке подачи чистого масла сообщена посредством трубопровода через выполненный в штоке дополнительный осевой канал с уплотнительной полостью цилиндра. Шток соединен с направляющими стопорного устройства. Во время работы при вращении цилиндра абразивные частицы равномерно распределяются в масле. Готовая смесь поступает в рабочую зону испытуемого подшипника. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

О1) С 01 г1 13/04

ГОСУДЯРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4438063/30-27 (22) 14, 04, 88 (46) 07.08.90. Бюл. Р 29 (71) Челябинский филиал Государст-. венного союзного научно- исследоват ел ь ско го тр актор íî ro ин ститут а (72) И, П, Богодяж и 10, В. Кривной (53) 621.822.5 (088.8) (56) Лямцев Б.Ф. и др, 06 износостойкости. высокоскоростных подшипников скольжения с плавающими втулками.

Дизелестроение, 1979, и 10, с. 38, рис. 3. (54) СТЕНД ДЛЯ ИЗНОСНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ (57) Изобретение относится к испыта-. тельной технике, в частности к стендам для испытания подшипниковых узлов. Цель изобретения — повышение качества испытаний, Дозатор маслоабра-, зивной смеси выполнен в виде связанного с приводом вращения цилиндра, разделенного на рабочую и уплотнительную части поршнем со штоком,на наружной поверхности которого выполнена резьба, сопряженная с гайкой,, Изобретение относится к испытательной технике, в частности к,стендам для испытания подпипниковых узлов, и может быть применено, например, при исследовании сепарационного эффекта во внутренних полостях быстроходных подшипников скольжения турбокомпрессора для наддува автотракторных двигателей.

„„80„„1583781 жестко соединенной с корпусом цилинд ра. На наружной поверхности поршня со стороны рабочей полости цилиндра выполнены кольцевая канавка и многозаходные винтовые канавки с шагом не больше шага резьбы, на штоке. Косинус угла наклона винтовых канавок к торцовой поверхности поршня равен 4й -S /h, где S — площадь поперечного сечения канавки; h — - шаг резьбы, выполненной на штоке. 1(ольцевая канавка посредством радиальных отверстий соединена с рабочей полостью цилиндра и с выполненным в штоке осевым каналом, сообщенным с катодной магистралью. Напорная магистраль на участке подачи чистого масла сообщена посредством трубопровода через выполненный в штоке дополнительный .осевой канап с уплотнительной полостью цилиндра. LIToK соединен с направляющими стопорного устройства. Во время работы при вращении цилиндра абразивные частицы равномерно распределяются в масле. Готовая смесь поступает в рабочую зону испытуемого подшипника. 3 ил.

Целью изобретения является повышение качества испытаний путем предотвращения размельчения абразивных частиц и повышение стабильности концентрации этих частиц в масле при непрерывной подаче смеси к подшипниковому узлу.

На фиг.1 изображена схема стенда и дозатор, продольный разрез; на

l 583781 фиг,2 — поршень, продольный разрез; на фиг. 3 — то же, вид со стороны винтовых многозаходных канавок и кольцевой камеры, Стенд содержит цилиндр 1 с каналом 2 загрузки, шток 3, связанный с поршнем 4, На наружной поверхностна поршня 5 выполнены многозаходные винтовые канавки 6, связывающие рабо г ю полость 7 цилиндра 1 через кольцевую камеру 8, выполненную перед первым уплотнительным кольцом 9 относительно рабочего хода поршня, и радиальные сверления 10 с каналом 11 отвода смеси, размещенного в теле штока

3, на котором нарезана резьбовая нарезка 12, взаимодействующая с гайкой l 3, неподвижно закрепленной на цилиндре 1. Шаг h захода винтовых ка- 20 навок 6 выполнен не больше шага винтовой нарезки на штоке 11, а косинус угла О(наклона винтовых канавок

6 к торцевой поверхности поршня вы25 полнен равным

11 2 где S — площадь поперечного сечек ния канавки; 30

h — шаг резьбы, выполненной на штоке, Цилиндр 1 чер ез пер едачу 14 свя— зан с приводом 15 вращения и размещен в опорах 16, Фз-анец 17 штока 3 взаимодействует с направляющими 18, неподвижно закрепленнь1ми. относительно стоек 19, Канал 11 связан трубо— проводом 20 с напорной магистралью

21 подшипника 22, Напорная маги ст- 4О раль 21 содержит насос 23 подачи чистого масла из бака 24, Дополнитель— ный осевой канал 25 в штоке 3 связан через сверления 26 с уплотни гельной полостью 27 цилиндра l и сообщен с 45 напорной магистралью 21 трубапро|зодом 28 на участке подачи чистого масла. Стенд снабжен сливным баком 29, откачиваюшйм насосом 30 и фильтром

31, Сливной бак 29 связан трубопроводом 32 с подшипником 22 и с расходным баком 24 трубопроводом 33. Цилиндр 1 размещен внутри нагрев ат еля 34.

Перед работой стенда через загру—

55 зочный канал 2 рабочая полость 7 ци линдра 1 заполняется предварительно хорошо размешанной смесью,состояшей из масла и абразивных частиц заданных размеров. При этом поршень 4 находится в крайнем правом положении.

После заправки рабочей полости цилиндра смесью загрузочный канал закрывается пробкой и включается нагреватель 34 с целью поддержания постоянной вязкости смеси. Затем включается привод 15 вращения, Так как шток 3 взаимодействует с гайкой 13, неподвижно закрепленной относительно цилиндра 1, рабочий объем цилиндра начинает уменьшатнся, т.е. в полости

7 повышается давление смеси. При этом избыточном давлении смесь продавлнвается через винтовые канавки 6, поступает в камеру 8, далее по сверлениям

10 подается в канал 11 и оттуда по трубопроводу 20 подается в магистраль

21 подшипника 22. Отработавшая в подшипнике 22 смесь сливается в бак 29, из которого откачивается насосом 30, Отработавшая смесь очищается от абразива в фильтре 21, Очищенное масло по трубопроводу 33 снова поступает в расходный бак 24 чистого масла.

Чтобы исключить утечку смеси из рабочей полости 7 цилиндра 1 через уплотнение 9, полость 27 связана трубопроводом 28 с участком напорной магистрали 21 чистого масла.

При вращении цилиндра 1 поршень

4 совершает только поступательное движение, т ак как фланец 17, который закреплен на штоке 3, скользит относительно направляющих 18, закрепленных неподвижно в стойках 19.

При отработке конструкции стенда установлено, что при неправильно выбранном угле наклона Ы винтовых канавок 6 происходит размельчение абразивных частиц при движении их в этих канавках из-эа перетечек.смеси из одной полости канавок в другую.

Чтобы исключить это, необходимо иметь скорость вращения цилиндра V ðàâíóþ тангенциальной скорости движения смеси в полости винтовых канавок. Это условие обеспечивается только тогда, когда косинус угла наклона винтовых . канавок к торцовой .поверхности поршня будет выполнен равным V

Чтобы предотвратить закупоривание проточных канавок (винтовых канавок

6, радиальных сверлений 10 и канала

ll отвода}, их проходные сечения не должны быть меньше в сумме трех наибольших размеров абразивных частиц, вводим;их в масло.

1583781

Предварительными испытаниями ус- тановлено, что равномерное удаление абразивных частиц с внутренней поI верхности цилиндра, которые успевают оседать в процессе работы стенда, обеспечивается при выполнении многоэаходных винтовых канавок на наружной поверхности поршня, Шаг захода этих канавок не должен быть больше шага винтовой нарезки на штоке, в данном случае шаг нарезки составляет 1 мм.

Использование предлагаемого технического решения обеспечивает стабильную концентрацию абразивных частиц при длительной непрерывной подаче смеси к подшипниковому узлу. Это позволяет значительно повысить точность измерения параметров по износу под— шипникового узла при ускоренных испытаниях. Процесс подачи загрязненного масла с помощью предлагаемого стенда может быть автоматизирован.

Предлагаемый стенд практически исключает размельчение абразивных частиц, вводимых в масло, что существенно сказывается на достоверности результатов ускоренных испытаний подшипников на износ.

Формул а изобретения

Стенд для износных испытаний подшипниковых узлов, содержащий систему подачи масла к подшипниковому узлу, напорная магистраль которой соединена с дозатором маслоабразивной смеси, 7Е 16 а также привод вращения, о т л и— ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения качества испытаний путем предотвращения измельчения абразив5 ных частиц и повышения стабильности концентрации этих частиц в масле, дозатор выполнен в виде связанного с приводом вращения цилиндра, разделенного на рабочую и уплотнительную части поршнем со штоком, на наружной поверхности которого выполнена резьба, сопряженная с гайкой, жестко соединенной с корпусом цилиндра, а на наружной поверхности поршня со стороны рабочей полости цилиндра выполнены кольцевая канавка и многоэаходные винтовые канавки с шагом не больше шага резьбы на штоке, причем косинус

20 угла наклона винтовых канавок к торцовой поверхности поршня равен

4YJS к где S — площадь попереч1 г К ного сечения канавки; h — шаг резьбы выполненной на штоке > а кольцевая канавка посредством радиальных отверстий соединена с рабочей полостью цилиндра и выполненным в штоке осевым каналом, сообщенным с напорной маги30 страпью, при этом напорная магистраль на участке подачи чистого масла сообщена пос средством трубопровода через выполненный в штоке дополнительный осевой канал с уплотнитель35 ной полостью цилиндра, а стенд снабжен стопорным устройством с направляющими для штока.

1583781

Фиг, 2

Составитель Т.Хромова

Техред М.Моргентал

Корректор Л.Патай

Редактор С.Пекарь

Заказ 2248 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101