Устройство для испытания уплотнительных эластичных элементов

 

Изобретение позволяет проводить комплексные испытания уплотнительных эластичных элементов с определением одновременно нескольких механических свойств, а именно жесткости , релаксации напряжений, прочности прилипания и силы трения. Испытуемый образец 1 сжимается дисками 2 и 3, имею&(ими возможность перемещения относительно опорных дисков 5 и 6. Деформация образца 1 обеспечивается как злтяжкой. всего пакета дисков гайкой, так и перекатыванием тел каченкя по профильной дорожке 13 качения, имеющей выступы и впадины по окружности. При повороте диска 5 по часовой стрелке относительно дисков 2 и 3 в пределах перемещения тел качения по впадине дорожки 13 качения величина силы, фиксируемая тензодинамометром 10, характеризует релаксацию напряжений. При дальнейшем провороте диска 5 образец i дополнительно деформируется за счет выхода тел качения на выступ дорожки, качения. Сила трения соотйетствует жесткости образца. При колебании диска 5 з пределах перемещения тел качения по впадине определяется величина истинного напряжения. При вращении диска 5 против часовой стрелки упор 12 сцепляется с штырем 8, диск 2 вращается вместе с дисками 5 и 6, а диск 3 удерживается от вращения штырем 9 и тензодинамометром 11, который показывает при этом прочность прилипания и силу трения . Изобретение дополнительное к авт.св. № 861305. 1С to «( О) vj 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 861805 (21) 3643013/25-28 (22) 19.09.83 (46) 15.04.86. Бюл. Ф 14 (72) Н.С. Баранов и E.10. Руденский (53) 620.178. 162 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 861805, кл. F 16 G 15/ОО, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ЭЛАСТИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение позволяет проводить комплексные испытания уплотнительных эластичных элементов с опреде.лением одновременно нескольких механических свойств, а именно жесткости, релаксации напряжений, прочности прилипания и силы трения. Испытуемый образец 1 сжимается дисками

2 и 3, имеющими возможность перемещения относительно опорных дисков 5 и 6. Деформация образца 1 обеспечивается как затяжкой. всего пакета дисков гайкой, так и перекатыванием тел качейия по профильной дорожке

„„SU„„f 224678 (SD4 G 01 N 19 02

13 качения, имеющей выступы и впадины по окружности. При повороте диска

5 по часовой стрелке относительно дисков 2 и 3 в пределах перемещения тел качения по впадине дорожки 13 качения величина силы, фиксируемая тензодинамометром 10, характеризует релаксацию напряжений. При дальнейшем провороте диска 5 образец 1 дополнительно деформируется за счет выхода тел качения на выступ дорожки, качения. Сила трения соответствует жесткости образца. При колебании диска 5 в пределах перемещения тел качения по впадине определяется величина истинного напряжения. При вращении диска 5 против часовой стрелки упор 12 сцепляется с штырем 8, диск 2 вращается вместе с дисками

5 и 6, а диск 3 удерживается от вращения штырем 9 и тензодинамометром 11, который показывает при этом прочность прилипания и силу трения. Изобретение дополнительное к авт св Ф 861805

1224678

tS

2S где

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для исследования механических свойств уплотнений из высокоэластичных материалов, а именно жесткости уплотнений, релаксации напряжений в уплотнительном элементе, прочности прилипания и силы трения уплотнения и сопрягаемых деталей узла уплотнения при воздействии различных условий, моделирующих эксплуатационные.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности дополнительного измерения фрикционных свойств используемых уплотнений.

На фиг.i представлена схема уст ройства, на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 - сепаратор, на фиг.4 - профиль дорожки качения диска с чередующимися выступами и впадинами на его дорожке качения.

Испытуемый образец 1 сжимается между средними дисками 2 и 3, опирающимися через упорные шарикоподшипники 4 на опорные диски 5 и 6.

Необходимая начальная деформация обеспечивается с помощью ограничителя 7. Опорный диск 5 через ограничитель 7 жестко притягивается гайкой к оси диска 6, образуя при этом жесткий блок, приводимый во вращение электроприводом. Диски 2 и 3 через штыри 8 и 9 связаны с измерителями усилий (тензодинамометрами 10 и 11), рассчитанными на разные усилия и фиксирующими силу трения в упорных подшипниках качения. При-измерении силы прилипаиия и трения упор 12 эацепляет шты, ь 8.

Дополнительная деформация образца обеспечивается диском 5 с чередующимися выступами и впадинами на его дорожке 13 качения, а также устройством сепаратора подшипника, контактирующего с .указанной дорожкой качения.

Профиль дорожки качения диска 5 выполнен таким образом, что у дорожки качения имеется три одинаковые проточки. Указанные проточки равномерно расположены по дорожке 13 качения, образуя в ней ряд чередующихся впадин и выступов. При этом длина выступа значительно меньше длины впадины. В каждой впадине установлено одинаковое количество элементов качейня опорного подшипника, сб.единенных сепаратором в группы, равно мерно расположенные по окружности.

При этом группа может состоять из одного тела вращения.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода блок начинает вращаться по часовой стрелке, при этом диски 2 и 3 остаются неподвижными, так как от вращения их удерживает тензодинамометр 10 и сила трения прокладки, При повороте диска 5 и оси относительно дисков

2 и 3 на угол меньше 90о, т.е. при движении в пределах впадины, величина силы трения, фиксируемая тензодинамометром 10, характеризует релаксацию напряжения в образце 1, так как образец 1 дополнительно не деформируется и изменение силы трения F происходит только за счет изменения нормальной нагрузки И(РИФ).

Коэффициент трения качения K — - величина практически постоянная в широком диапазоне температур. При повороте диска 5 больше, чем на 90 прокладка дополнительно деформируется на величину, равную глубине проточки дорожки 13 качения. Сила трения в подшипниках пропорциональна жесткости испытуемого образца 1.

Измеряемая величина напряжения определяется как сумма двух слагаемых (:4, =б рел. +G, 5pw — истинное напряжение в образце.

=Е(t) - -ц — дополнительное напряжение, возникающее при деформации образца Ham

Устройство позволяет определять любое из этих значений. При колебательном движении диска 5 в пределах

90 определяется величина истинного напряжения. При колебательном движении диска 5 в пределах 340 определяется .второе слагаемое. Величина

Ягод известна (конструктивно за4 дается глубиной проточки дорожки качения). Поэтому можно определить изменение модуля эластичности при любых процессах и в любых эксплуатационных условиях (стеклования, 122 678 кристаллизации, старения, действия сред, радиации и т.д,).

При вращении блока против часовой стрелки упор 12 вступает в зацепление с штырем 8, и диск 2 начинает вращаться вместе с дисками 5 и 6, а кольцо 3 удерживается от вращения штырем 9 и тензодинамометром 1,1, рассчитанным на большие усилия. При этом определяется прочность прилипания и сила трения уплотнительной прокладки о кольцо.

Предлагаемое устройство выполняется из одного материала и может помещаться целиком в эксплуатационные условия.

Формула изобретения

Устройство для испытания уппотнительных эластичных элемснтов по

5 авт.св. У 861805, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения

Функциональных возможностей устрой, ства, оно дополнительно снабжено вторым измерителем усилий, двумя штырями, размещенными по одному на каждом из двух средних дисков для взаимодействия с соответствующими измерителями усилий, и взаимодействующим с одним из штырей упором, 15 закрепленным на диске с чередующимися выступами и впадинами на его дорожке качения.

1224678

Составитель В. Шпинев

Редактор И. Касарда Техред Б.Кадар Корректор М. Демчик

Заказ 1943/42, Тираж 778 Под пис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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