Устройство для динамических испытаний упругих металлических уплотнителей

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть применено при исследовании и обработке конструкций уплотнителей , подверженных циклическому динамическому нагружению. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет имитации давления рабочей среды в динамическом и статическом режимах без герметизации стыков сопрягаемых поверхностей. Между испытуемым уплотнителем 3 и внутренней поверхностью неподвижного корпуса 1 с натягом установлено тонкостенное гибкое тороидальное кольцо 10, заполненное жидкостью 11 под давлением. Натяг кольца 10 регулируется нажимной втулкой 9, что дает возможность изменять статическую составляющую давления жидкости 11. При подаче электрических импульсов из блока управления 8 на электромагниты 7 упругий стержень 4 будет перемещаться в вертикальном направлении, деформируя внутреннюю кромку уплотнителя 3, с которым он контактирует , создавая циклические динамические нагрузки на уплотнитель 3. Во время циклического деформирования уплотнителя 3 изменяется динамическая составляющая давления жидкости 11 в кольце 10, амплитуда и частота из.менения которой зависит от электрических импульсов, подаваемых из блока управления 8 на электромагниты 7, и таким образом имитируются воздействия как статической, так и гидродинамической составляющих давления рабочей среды. При этом режим испытаний не связан с характеристиками неровностей и герметичностью рабочих поверхностей уплотнителя 3. 1 ил. (Л 4 Ю СО 00 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,»,142 46

А1 (51) 4 F 16 J 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I) 4197487/31-08 (22) 23.02.87 (46) 15.09.88. Бюл. № 34 (7l) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) С. П. Жедялис, И. И. Дулявичюс, П. Ю. Жилюкас, Г. В. Мотеюнас и Е. М. Матвеев (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 777292, кл. F 16 J 15/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1182221, кл. F 16 J 15/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ УПРУГИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ УПЛОТНИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть применено при исследовании и обработке конструкций уплотнителей, подверженных циклическому динамическому нагружению. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет имитации давления рабочей среды в динамическом и статическом режимах без герметизации стыков сопрягаемых поверхностей. Между испытуемым уплотнителем 3 и внутренней поверхностью неподвижного корпуса 1 с натягом установлено тонкостенное гибкое тороидальное кольцо 10, заполненное жидкостью 11 под давлением. Натяг кольца 10 регулируется нажимной втулкой 9, что дает возможность изменять статическую составляющую давления жидкости 11. При подаче электрических импульсов из блока управления 8 на электромагниты 7 упругий стержень 4 будет перемещаться в вертикальном направлении, деформируя внутреннюю кромку уплотнителя 3, с которым он контактирует, создавая циклические динамические нагрузки на уплотнитель 3. Во время циклического деформирования уплотнителя 3 изменяется динамическая составляющая дав- д ления жидкости 11 в кольце 10, амплитуда и частота изменения которой зависит от электрических импульсов, подаваемых из блока управления 8 на электромагниты 7, С и таким образом имитируются воздействия как статической, так и гидродинамической д составляющих давления рабочей среды. При этом режим исПытаний не связан с характеристиками неровностей и герметичностью рабочих поверхностей уплотнителя 3. 1 ил.

К) 1423846

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4627/43 Тираж 784 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к уплотнительной

1 ехнике и может быть применено при исследованиях и отработке конструкций уплотиителей, подверженных циклическому динамическому нагружению.

Целью изобретения является расширение ункциональных возможностей устройства . а счет имитации давления рабочей среды в инамическом и статическом режимах без ерметизации стыков сопрягаем ых поверхостей.

На чертеже схематически представлено стройство в разрезе.

Устройство для динамических испытаний пругих металлических уплотнителей содерит неподвижный корпус 1 с полостью 2, которой установлен испытываемый уплотитель 3, охватывающий подвижный в раиальном направлении упругий стержень 4. оследний одним концом закреплен шарирно на опоре 5, а на другом его конце естко посажен якорь 6, охваченный двумя арами электромагнитов 7, расположенных о окружности и подключенных к блоку 8 правления. В полости 2 корпуса 1 между плотнителем 3 и нажимной втулкой 9 становлено тонкостенное гибкое тороидальное кольцо 10, заполненное жидкостью 11 под давлением. На корпусе 1 установлен атчик 12, подключенный к контрольноизмерительной системе 13.

Устройство для динамических испытаний ,упругих металлических уплотнителеи работает следующим образом.

При подаче электрических импульсов из блока 8 управления поочередно на электромагниты 7, расположенные в вертикальной плоскости, якорь 6 и свободный конец упругого стержня 4 будет г1еремещаться в вертикальном направлении. Средняя часть упругого стержня 4, синхронно перемещаясь также в вертикальном направлении, будет периодически деформировать сопряженную с ним внутреннюю кромку уплотнителя 3, создавая циклические динамические нагрузки на уплотнитель 3 в вертикальном направлении. Амплитуда и частота динамических нагрузок уплотнителя

3 пропорциональны амплитуде и частоте электрических импульсов, подаваемых из блока 8 управления на электромагниты 7.

При соответствующем выборе амплитуды, частоты электрических импульсов и очередности возбуждения электромагнитов 7 уплотнитель 3 нагружается симметричными или неосесимметричными, стационарными или нестационарными динамическими нагрузками в любом радиальном направлении или по всему периметру уплотнительной кромки. Одновременно уплотнитель 3 нагружается давлением жидкости 11, находящейся в тонкостенном гибком тороидальном кольце 10.

Кольцо 10 под воздействием натяга нажимной втулки 9 и внутреннего давления жидкости 11 принимает форму уплотнителя 3 и равномерно распределенной нагрузкой воздействует на сопряженные его поверхности. При необходимости статическая составляющая внутреннего давления жидкости 11 в гибком тонкостенном тороидальном кольце 10 варьируется путем регулирования натяга с помощью нажимной втулки 9, перемещением ее в осевом направлении относительно корпуса 1.

Во время циклического деформирования уп-, лотнителя 3 синхронно изменяется динамическая составляющая давления жидкости 11 в гибком тонкостенном тороидальном кольце 10. Амплитуда и частота изменений динамической составляющей внутреннего давления жидкости 11 также пропорциональны соответствующим параметрам циклического деформирования уплотнителя 3 и в конечном итоге электрических импульсов, подаваемых из блока 8 управления на электромагниты 7. Тем самым воспроизводятся не только динамические нагрузки, передаваемые через контакт рабочих кромок уплотнителя 3 с сопряженными поверхностями корпуса 1 и упругого стержня 4, но и имитируются воздействия как статической, так и гидродинамической составляющей давления рабочей среды. Режим испытаний никак не связан с характеристиками неровностей и герметичностью рабочих поверхностей уплотнителя 3, упругого стержня 4 и корпуса 1, что делает возможными динамические испытания заведомо негерметичных упругих металлических уплотнителей до нанесения герметизирующего покрытия. Об отказе испытываемого уплотнителя судят по изменению его жесткости и амплитуды циклического деформирования, которые регистрируются с помощью датчика 12 и контрольно-измерительной системы 13.

Устройство для динамических испытаний упругих металлических уплотнителей, содержащее неподвижный корпус для испыть.ваемого у плоти ител я, контрольно-измерительную систему и подвижный нагружающий элемент в виде шарнирно закрепленного упругого стержня, связанного с системой электромагнитов и блоком управления, отличаюи4ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено гибким торроидальным кольцом, заполненным средой под давлением, которое установлено с натягом между испытываемым уплотнителем и внутренней поверхностью корпуса с возможностью регулирования натяга.