Устройство для определения характиристик винтоканавочных систем

 

111 420821

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 02.12.72 (21) 1855120, 25- 7 (51) М. Кл. F 16с 33!66

F 16с 35/00

F 16с 37/00 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.74. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 22.08.74

Государственный комитет

Совета Ииниотроа СССР оо делам нзооретений н открытий (53) УДК 621.892,098. .3 (088.8) (72) Авторы

А. М. Горбунов, Г. В. Морозов и А. С. Самсаева изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТИРИСТИК

ВИНТОКАНАВОЧНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к устройствам для определения основных характеристик раооты винтоканав очных систем, преимущественно систем смазки высокоскоростных подшипниковых узлов, в зависимости от заданных параметров конструкции.

Известны устройства для определения характеристик винтоканавочных конструкций, содержащие вращающийся вал с вин — îâîé канавкой, расположенный в корпусе, с одной стороны которой осуществляется подача рабоей среды, а с другой расположен приемник это и ср еды.

Однако в этих устройствах не предусмотрены возможности подачи рабочей среды в любой точке по длине винтовой канавки, визуального наблюдения за действием винтоканавочного механизма и моделирования аэродинамического сопротивления в шарикоподшипниковом узле с винтоканавочной системой смазки.

Это достигается за счет того, что корпус устройства выполнен в виде двух концентрически расположенных втулок из оргстекла, причем наружная втулка имеет возможность поворачиваться относительно внутренней. На боковых поверхностях обеих втулок выполнены сквозные отверстия, расположенные по винтовым линиям с противоположным направлением вращения, пересекающимся в одной точке. Патрубок, подающий рабочую жидкость к винтовой канавке, может перемещаться вдоль оси вала для поочередного подключения его к любой совмещенной паре отверстий в концентрических втулках. Винтовая канавка выполнена на наружной поверхности сьемной цилиндрической обоймы, установленной на вращающемся валу устройства, с одной стороны которой размещено контактное уплотнение, а с другой — импеллер с макетным шарикоподшипником, смонтированным на валу, причем наружное кольцо шарикоподшипника встроено в гнездо внутренней втулки корпуса посредством мягкой эластичной прокладки, например из резины.

Применение такого устройства дает возможность определения возможно большего количества характеристик винтоканавочной системы, в том числе определение производительно20 сти при подводе рабочей жидкости в различных точках по длине винтовой канавки и при работе винтоканавочпого механизма в сочетании с вращающимися шарикоподшипником и импел".åðoì, а также позволяет вести видуальные

25 паблюдепня за действием винтоканавочного механизма в различных условиях эксперимента. При применении стробоскопического освещения от импульсного источника света работа винтоканавочного механизма может визуаль30 но наблюдаться как в кажущемся замедлен420821

65 ном движении, так и в «остановленном» (моментном) состоянии.

Устройство позволяет также полпосгшо»оделировать работу реального шарикоподшипникового узла с виптокапавочпой системой смазки. Сочленение наружного кольца вращающегося макетного шарикоподшишшка с корпусом устройства через посредство мягкой эластичной прокладки устраняет мешающее влияние вибраций этого подшипника па работу вннтоканавочного механизма. Последнее обстоятельство имеет паиоольшее значение при рабо е описанного устройства на больших числах оборотов, например 50000 об/мин и более.

Расположение отверстий в концентрических втулках корпуса по взаимоперекрещивающимся винтовым линиям дает возможность вдвое увеличить количество исследуемых точек подвода рабочей жидкости к винтовой канавке по сравнению с расположением их в один ряд по обр азующей.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 — внутренняя втулка корпуса с отверстиями, расположенными по левой винтовой линии; на фиг. 3 — наружная

Втулка корпуса с отверстиями, расположенными по правой винтовой линии, разрез; па фиг. 4 — совмещение разверток обеих концентрических втулок корпуса.

Устройство имеет прозрачный корпус 1, установленный на корпусе 2 высокооборотной воздушной турбины. На консольном конце вала 3 турбины помещены схемная обойма 4 с винтовой канавкой 5, макетный шарикоподшипппк 6 и импеллер 7, положение когорых зафиксировано гайкой 8. На цилиндрической части корпуса 1 размещена прозрачная втулка9инавинчен маслосборник 10. На цилиндрической части корпуса 1 выполнены расположенные по винтовой линии сквозные радиальные отверстия 11 для»аслопитателя 12.

Аналогичные отверстия 13, расположенные также по винтовой линии, выполнены во втулке 9. Зти отверстия снабжены резьбой для ввинчивапия маслопитателя 12. Взаимное расположение отверстий 11 и 13 такое, что при размещении отверстий 11 по левой винтовой линии, отверстия 13 располагаются по правой винтовой линии, причем минимальное расстояние между соседними отверстиями 11 (и, соответственно, между отверстиями 13) таково, что в момент совмещения одной пары этих отверстий, остальные взаимно перекрыты. Положение свободно поворачивающейся на корпусе 1 втулки 9 фиксируется маслопитателем 12, проходящим через совмещенную пару отверстий 11 и 13. В корпус 1 встроено контактное уплотнение 14 и демпфирующая прокладка 15 и мягкой резины. Маслосборник 10 имеет в нижней части сливную трубку

16, соединенную с емкостью 17. В емкости 18 находится масло, в которое погружен маслопитатель 12. В полости А, Б и В встроены датчики давления (трубки) с манометрами 19, 20 и 21 и термопары.

Устройство работасг следующим образом.

Прп вра.цснпи вала 3 корпуса 2 турбины в винтоиу10 канавку обоймы 4, через установленный в одной из пар совмещенных отверстпй 1 v. 13 маслопитатель 12, поступает масло из емкости 17. Нагнетаемое вращающейся

ыштокапавочной обоймой масло поступает в шарикоподшипник 6 и затем сбрасывается импеллсром 7 в маслосборник 10. По трубке 16

»асло из маслосборника 10 стекает в емкость

17. Путем взвешивания последней до и после опыта определяется производительность виптоканавочной системы смазки при заданных условиях эксперимента. В процессе опыта производятся замеры давлений при помощи ры—.ажпых манометров 19, 20 и 21 либо у-образных водяных манометров, в зависимости от абсолютной величины давления. Заданное по

3словиям эксперю епга положение маслопитателя 12 относительно горизонта (вертикальное, горизонтальное или наклонное) уста аглигается пу"гем соответствующего поворота корпуса 1 относительно корпуса 2 турбины, с последующей фиксацией приданного положения крепежными болтами (на чертеже не показаны). Контактное уплотнение 14 обеспечивает необходимую герметичность раоочих полостей устройства по отношепи;о к окружа:ощей среде.

Предмет изобретения

l. Устройство для определения характеристик винтоканавочных систем, содержащее корпус с размещенным внутри валом с винтовой канавкой на наружной поверхности, образующей винтовой канал с корпусом, соединенный патрубками с емкостями для подачи и сбора рабочей жидкости отличающееся тем, что, с целью определения производительности системы в зависимости от места подвода рабочей жидкости к каналу, корпус выполпсн в виде двух концентрически смонтированных втулок, внутрешгяя из которых установлена неподвижно, а наружная с возможностью вращения, при этом обе втулки снабжены отверстиями на боковых поверхностях, расположенных по винтовым линиям с противоположным направлением вращения и имеющими одну точку пересечения, а патрубок подачи рабочей жидкости установлен с возможностью перемещения вдоль вала для поочередного подвода его к совмещенной паре отверстий во втулках.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения визуального наблюдения, втулки выполнены, например из оргстекла.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью возможности исследования различных виптоканавочных систем, вал снабжен съемной цилиндрической обоймой с винтовой канавкой на наружной поверхности, образующей с внутренней втулкой винтовой канал.

420821

4. устройство по и. 1, o T.tl и ч cl o ù с с с . тем, что, с целью определения характеристик винтоканавочных систем в подшипниковых узлах, на валу коаксиально внутренней втулке

cмоптпронан пакетный подшипник и импел,.ОО, à All....:;: у по. шиппиком и нарухкпой втулкой установлена эластичная прокладка.

420821

Фиг Р иг 4

Составитель l0. Арземов

Текред Т. Курилко

Корректор Л. Царькова

Редактор Л. Лашкова

Заказ 2035, 7 Изд. X.» 529 Тираж 8 5 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2