Устройство для измерения начальных напряжений сдвига при оценке пусковых свойств масел

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕГРЕНИЯ ,НАЧАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ СДВИГА ПРИ оценке пусковых свойств масел, содержащее электродвигатель с привоД; .ным валом, рабочий узел, снабженный соосными внешним и внутренним конусами с равными углами при вершинах И фланцем, жестко связанным с внешним конусом и установленным подвижно на приводном валу над внутренним конусом , размещенным в термостатической емкости, и регистрирующий.прибор, ;отличаю1цеес я тем, что, с целью повышения достоверности и точности испытаний, внутренний конус установлен в рабочем узле свободно и выполнен с центральным пазом, а приводной вал снабжен торцом, при этом форма сечений паза и торца совпадает . (Л С 4 ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) G 01 Ы 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3405908/18-25 (22) 01. 03. 82 (46) 15. 09. 83. Бюл. 9 34 (72) М. И. Федоров, Ю.В. Иикулин и В.И. Соколов (53) 532.137(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 374522, кл. G 01 М 11/14, 1971.

2. Авторское свидетельство gCCP

В 696349, кл. G 01 N 11/14, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАЧАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ СДВИГА ПРИ оценке пусковых свойств масел, со- держащее электродвигатель с привод„.SU„„1041911

:,ным валом, рабочий узел, снабженный

- соосными внешним и внутренним кону: сами с равными углами при вершинах

И фланцем, жестко связанным с внешним конусом и установленным подвижно на приводном валу над внутренним конусом, размещенным в термостатической емкости, и регистрирующий. прибор, ;о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с .. целью повышения достоверности и точ.". ности испытаний, внутренний конус .-, установлен в рабочем узле свободно

:и выполнен с центральным пазом, а приводной вал снабжен торцом, прн этом форма сечений паза и торца совпадает.

1041911

Изобретение относится к устройствам для исследования реологических свойств нефтепродуктов и может быть использовано для оценКи пусковых свойств смазочных масел в нефтеперерабатывающей промышленности и . на транспорте.

Известно устройство для измерения напряжений сдвига, представляющее собой ротационный вискозиметр, определяющий динамическую вязкость масла, по которой косвенно судят о пусковых свойствах масел.

Вискозиметр состоит из корпуса, йаполненного исследуемой средой, вра1О щающегося цилиндра и измерительного

I цилиндра, связанного с силоизмерительным устройством (1 ).

В связи с конструктивными особенностями данного-вискозиметра подвергается сравнительно толстый слой .масла, в то время. как в условиях эксплуатации сопряженные детали двигателя разделены тонкой масляной пленкой. Таким образом, достоверность испытаний на указанном вискозиметре низкая.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения начальных напряжений сдвига, содержащее электродвигатель с приводным валом, ра-. 3О бочий узел, снабженный соосными внешним и внутренним конусами с равными углами при вершинах и фланцем, жестко связанным с внешним конусом

1 и установленным подвижно на привод- 35 ном валу над внутренним конусом, размещенный в термостатической емкости, и регистрирущий прибор (2 ).

В известном устройстве исследованию подвергается сравнительно тол- 4р стый слой масла, в то время как в условиях эксплуатации сопряженные детали двигателя разделены тонкой масляной пленкой. Таким образом, данное устройство имеет низкую до- 45 стоверность и точность результатов измерений,поскольку условия измерения резко отличаются от условий эксплуатации.

Кроме того, устройство, позволяющее регулировать зазор между сопряженными вращающимися деталями, имеет ротор, приводимый от электродвигателя и жестко связанный с ним.

Такой привод ротора в случае малой величины зазора между конусами и высокой вязкости масла вызывает поломку ротора или приводного вала.

Целью изобретения является повышение достоверности и точности испытаний. l60

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения на.чальных напряжений сдвига при оценке пусковых свойств масел, содержашем электродвигатель с приводным вао лом, рабочий узел, снабженный соосными внешним и внутренним, конусами с равными углами при вершинах и флан цем, жестко связанным с внешним ко нусом и установленным подвижно на приводном валу над внутренним конусом, размещенным в термостатической емкости, и регистрирующий прибор, внутренний конус установлен в рабочем узле свободно и выполнен с центральным пазом, а приводной вал снабжен торцом, при этом форма сечений паза и торца совпадает-.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство, продольный разрез.

УстрЬйство состоит из рабочего узла, выполненного в виде внутреннего конуса 1, размещенного свободно на внешнем конусе 2, снабженном кольцевым буртом 3.

Привод внутреннего конуса 1 рабочего узла осуществляется от электродвигателя 4, вал которого посредством червячной передачи зацеплен с приводным валом 5. Торец б приводного вала 5 выполнен с сужением прямоугольного сечения. На приводном валу 5, на подшипниках 7 кз фторопласта, установлен фланец 8 с хвостовиком 9.

Во фланце 8 со стороны конусов выполнена кольцевая выемка 10, соответствующая кольцевому бурту 3 для воэможности размещения в нем.

Фланец 8 жестко связан с внешним конусом 2 при помощи накидной гайки

11. Рабочий узел размещен в термостатической емкости 12. Для зацепления торца б вала 5 с внутренним конусом

1 в последнем выполнен паз 13.

Устройство снабжено пружинным динамометром 14, связанным с хвостовиком 9 фланца 8. Крепление электродвигателя 4 осуществляется к станине 15, на которой установлена измерительная линейка динамометра 1б. Для измерения температуры в термостатической емкости 12 предусмотрен термометр 17.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Во внутреннюю полость внешнего конуса 2 заливают испытуемое масло при стандартных атмосферных условиях. В масло опускают внутренний конус 1, который, свободно размещаясь во внешнем конусе 2, под действием собственного веса выдавливает излишки масла так, что между конусами остается слой масла, толщина которого зависит только оТ свойств испытуемого масла, при заданном весе и форме внутреннего конуса.

Затем вводят торец вала. 5 в прямоугольный паз 13 и с помощью,накицной гайки 11 жестко связывают внешний конус 2 с фланцем 8. Герметизация узла способотвует выполнение

1041911 Напряжение сдвига, Н/м, в зависимости от

2 о температуры, С

Марка масла

-40

-30

-20

-10

19507

15926

22775

19104

1 1Ъ63

14338

12743

2470

4941

МС-20

М-10-В -о

5735

2540

1041

2237

1913

7408

ДВ-Лсзя-10В

МТЗ-10П

891 4

7963

3185

1592

Составитель Л. Кириченко

Техред В. Далекорей Корректор в. Бутяга

Редактор С. Тимохина м

Заказ 7118/44

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 внешнего конуса 2 с кольцевым буртом

3 по периферии конуса 2 и выполнение фланца 8 с соответствующей кольцевой выемкой 10 со стороны конусов.

Собранный таким образом рабочий узел опускают в термостатическую емкость 12, которая может быть выполнена в виде сосуда Дьюара, заполненного спиртом. Спирт охлаждают сухим льдом до заданной температуры. Через 15 мин включают электродвигатель 4, который через червячную передачу осуществляет вращение приводного вала 5, находящегося в. зацеплении с внутренним конусом 1, т.е. внутренний конус 1 приводится во вращение (фланец 8 установлен на валу 5 на подшипниках 7 из фторопласта). Через слой масла, находящегося между конусом, вращение внутреннего конуса 1 передается внешнеПрименение предлагаемого технического решения для определения свойств масел в режиме пуска двигателя позволяет, не производя стендовых испытаний полноразмерных двигателей в дорогостоящих холодильных камерах, определить пусковые свойства масла, при этом значительно сокращаются затраты средств °

4 му конусу 2 и фланцу в. Перемещение фланца регистрируется динамометром

14 который связан с хвостовиком фланца 8.

По усилию, растягивающему пру5 жину динамометра 14, подсчитывается момент сопротивления прокручиванию

М и начальные напряжения сдвига Г

=F-R (Нм) где R — радиус хвостовика фланца;

F — показание динамометра, где Я вЂ” повеРхность трения внутреннего конуса.

Результаты экспериментальных исследований отдельных моторных масел на предлагаемой установке представ 0 лены в таблице.

Кроме того применение предлагаемого устройства позволяет повысить

40 (на 20%) точность определения момента сопротивления прокручиванию и начальных напряжений сдвига по сравнению с устройством, принятым за. про45 тотип и являющимся базовым

I объектом.