Устройство для испытания шарнирных соединений на прочность

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ; ШАРНИРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ, содержащее основание, установленную на нем первую герметизирующую заглушку, предназначенную для размещения -внутреннего звена шарнирного соединения, вторую герметизирую-, щую заглушку, предназначенную для размещения наружного звена шарнирного соединения, механизм качательного движения наружного звена, механизм вращательного движения внутреннего звена, узел подачи рабочей среды в зону контакта звеньев, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов , оно снабжено соосно закрепленньом на второй заглушке полым цилиндром , шарнирно установленной на первой заглушке штангой, телескопически соединенной с цилиндром, установлейннми между штангой и цилиндром регулируемыми пружинами сжатия, узлом регистрации усилий в контакте звеньев и измерителями смещений последних . .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU;„, 1142773 А

4(51) 6 01 N 3 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3616565/25-28 (22) 06.07.83 (46) 28.02.85. Бюл.Р 8 (72) Г,А.Цветков, В.И.Пындак, Ю.В.Стариков, С.Е.Шарышев и Г.A Áëàгов ,(53) 620. 178. 162 (ОЯ8. 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 1037133, кл.а 01 N 3/56, 1983 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ШАРНИРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ HA ПРОЧНОСТЬ, содержащее основание, установленную на нем первую герметизирующую заглушку, предназначенную для размещения .внутреннего звена шарнирного соединения, вторую герметизирующую заглушку, предназначенную для размещения наружного звена шарнирного соединения, механизм качательного движения наружного звена, механизм вращательного движения внутреннего звена, узел подачи рабочей среды в зону контакта звеньев, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов, оно 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.

1 142773

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний на прочность (герметичность, износостойкость, ресурс и коррозион-. ную стойкость) под нагрузкой шарнирных соединений (шаровых, карданных компенсаторов морских стояков подводного устьевого оборудования для бурения морских нефтяных и газовых скважин) .

Наиболее близким к предлагаемому 10 по технической сути и достигаемому эффекту является устройство для испытания шарнирных соединений на прочнссть, содержащее основание, установленную на нем герметизирую- )5 щую заглушку, предназначенную для размещения внутреннего звена шарнирного соединения, вторую герметизирующую заглушку, предназначенную для размещения наружного звена шарнирного соединения, механизм кача ельного движения наружного звена, механизм вращательного движения внутреннего звена, узел подачи рабочей среды в зону контакта звеньев (.1) .

Однако известное устройство характеризуется недостаточной достоверностью результатов испытания шарнирных соединений на прочность, что обусловлено влиянием действующих

,в. шарнирном соединении усилий на перекос герметизирующих заглушек, невозможностью контроля положения звеньев шарнирного соединения.

Цель изобретения — повышение дос- 35 товерности результатов испытания шарнирных соединений на прочность.

Указанная цель достигается .тем, что уст ойство для испытания шарнирных соединений на прочность, содер- 4р жащее основание, установленную на нем первую герметизирующую заглушку, предназначенную для размещения внутреннего звена шарнирного соединения, вторую герметизирующую заглушку, предназначенную для размещения наружного звена шарнирного соединения, механизм качательного движения наружного звена, механизм вращательного движения внутреннего звена, узел подачи 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.l представлено устройство.- ОО для испытания шарнирных соединений на прочность; на фиг.2 — узел I на фиг.l; на фиг.3 — узел И на фиг.l.

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 врещатель ного 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 звеньев 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.l и 3) установлена посредством подшипников 17 качения опора 18. Механизм 6 (фиг.l) 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 Р2 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 помои(ью измерителя 13 смещений (фиг.2) измеряют осевое смещение ах (а ) корпуса 14 звена 5 относительно корпуса 15 от действия осевой нагрузки, равной величине отрыва

1142773 звеньев 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 управление гидронасосным 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- 15 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 герметизируют внутреннюю 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 имитирующее усилие отрыва наружного звена 5 и внутреннего 3 друг от друга. Верхний корпус 14 звена 5 смещается при этом в угловом и линейном направлении относительно внутреннего звена

3 на величину упругих деформаций и люфтов, выбираемых в зазорах соединения, которые вызывают перекос и закусывание уплотнительных манжет

38, что ухудшает качество испытуемых соединений, снижает достоверность результатов испытаний. С учетом угловых и линейных отклонений подбирают регулируемую прокладку (не показана) и устанавливают в стыке корпусов 15 и 14.

Затем проводят испытания на герметичность,износостойкость, ресурс и керрозионную стойкость.

Устройство обеспечивает угол качания, достигающий +15 и †12 4, давление внутри соединения до 26 кгсу

/см, количество поворотов шарнирно2 го соединения до 10, число качаний в минуту до 5. Количество циклов изменяется от 10 до 800.

Положительный эффект обусловлен повышением достоверности результатов испытания шарнирных соединений на прочность за счет измерения усилий, действующих в соединении, и контроля положения его звеньев и учета их влияния на перекос герметиэирующих заглушек.

1142773

1142773

36 лХ(л y) Составитель В.Данилов

Редактор Н.Горват Техред O.Håöå

Корректор Е.Сирохман

Подписное

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

Заказ 711/39 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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