Устройство для измерения контактных давлений

 

О П И©АЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ и 546805

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.05.75 (21) 2137180/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 28.03.77 (51) М. Кл. G OIL 19/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В. Ратнер, Б. А. Озеров, В. А. Габринович, Б. Х. Аврущенко, А. И. Ерченков, Б. H. Маков и В. В. Гаевский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНЫХ

ДАВЛЕНИЙ

Изобретение относится к испытательной тех нике для определения механических характеристик материалов, в частности к устройствам для измерения контактных давлений в эластичных уплотнениях.

Известное устройство для измерения контактных давлений в эластичных уплотнениях при отсутствии рабочего давления уплотняемой среды по величине подводимого в зону контакта компенсирующего давления, содержащее цилиндр с исследуемым уплотнением и шток с каналом и кольцевой щелью для подвода компенсирующего давления, подвижный в осевом направлении, не позволяют проводить измерения в динамике как без действия рабочего давления уплотняемой среды, так н при его воздействии (1).

Наиболее близким по технической сущности к данйому изобретению является устройство для измерения контактных давлений, содержащее цилиндр с расточкой для установки исследуемого уплотнения, шток с кольцевой щелью подвода противодавления в зону контакта, подвижную в осевом направлении пневматическую систему подачи противодавления через кольцевую щель в зону контакта, реверсивный привод, систему электроавтоматики и измерительный комплекс (2).

Однако это устройство не позволяет производить измерение контактных давлений при действии рабочего давления уплотняемой среды, т. е. обладает ограниченными функциональными возможностями. Для расширения функциональных возможностей в предлагае5 мое устройство введен мембранный регулятор, выполненный в виде корпуса, разделенного мембраной на камеру- подпора и компенсационную камеру, и дополнительный источник постоянного давления, соединенный с камерой

10 подпора мембранного регулятора и рабочей камерой цилиндра, а компенсационная камера соединена с рабочей полостью.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

15 Устройство состоит из цилиндра 1, рабочей полости 2, с исследуемым 3 и монтажным 4 уплотнителями, штока 5 с кольцевой щелью 6 для подвода противодавления в зону контакта. Осевое перемещение штока 5 осуществляется реверсивным приводным механизмом 7 и контролируется датчиком перемещения 8. Сигнал от датчика перемещения поступает на следящий, показывающий и самопишущий прибор 9, который управляет электропневмокла25 паном 10.

Система подачи рабочего давления состоит из источника постоянного давления 11, разветвленного трубопровода 12 и вентиля 13.

В систему подачи рабочего давления включен

30 высокочувствительный мембранный регулятор

546805

25 зо

14, состоящий из корпуса 15, между двумя половинами которого зажата мембрана 16, разделяющая объем регулятора на две камеры 17 и 18. Камера подпора 17 подключена к источнику постоянного давления и может отсекаться от него вентилем 13, а компенсационная камера 18 соединена с рабочей полостью 2 цилиндра 1.

Система противодавления включает в себя источник постоянного давления 19, электропневмоклапан 10, датчик давления 20 и трубопровод 21. Сигнал от датчика давления 20 поступает на показывающий самопишущий прибор 9, В рабочую полость 2 цилиндра 1 от источника постоянного давления 11 подают рабочее давление. При этом воздух под давлением по трубопроводу 12 и открытый вентиль 13 попадает в камеры 17 и 18 мембранного регулятора. В рабочей полости цилиндра и камерах

17 и 18 устанавливается давление, равное Ррах.

После этого перекрывают вентиль 13, тем самым отсекают источник постоянного давления 11 от камеры 17.

При любом увеличении давления в рабочей полости цилиндра, повышается давление в камере 18 и происходит стравливание избыточного давления в атмосферу.

Устанавливают щель 6 штока 5 в выбранной зоне контакта и определяют статическое контактное давление в данной точке контакта.

Для этого подают давление, способное отжать исследуемое уплотнение 3 от кольцевой щели штока 5. Момент отжатия соответствует стабилизации показаний прибора 9. Выключая электропневмоклапан 10, отсекают кольцевую щель штока от источника постоянного давления 19.

За величину компенсационного принимают давление, зафиксированное по прибору 9 в момент прекращения падения давления, т. е. в момент перекрытия уплотнителем кольцевой щели. Затем настраивают электроконтактный датчик 8 таким образом, чтобы в данный момент срабатывал электропневмоклапан. После этого кольцевую щель 6 штока 5 выводят из зоны контакта и на выходе источника постоянного давления 19 устанавливают статическое давление Р„,„,.

Включают приводной механизм 7 и прибор

9. В момент, когда кольцевая щель 6 штока 5 находится в указанной точке, срабатывает электропневмоклапан 10 и прекращается подача компенсационного давления к щели 6 штока 5. На приборе 9 записывается уменьшение давления в замкнутом объеме вследствие появления утечки воздуха между штоком 5 и поверхностью уплотнителя 3. 3а величину динамического контактного давления Р„ принимается установившееся значение давления

Рн. .

По совокупности замеров контактных давлений при возвратно-поступательном движении штока в других зонах контакта строится полная эпюра контактных давлений.

Формула изобретения

Устройство для измерения контактных давлений, содержащее цилиндр с рабочей поло. стью, систему для осуществления возвратнопоступательного движения штока, систему подвода давления газа в зону контакта уплотнения с устройством для регулирования и измерения этого давления и систему обнаружения утечек газа через зону контакта уплотнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введен мембранный регулятор, выполненный в виде корпуса, разделенного мембраной на камеру подпора и компенсационную камеру, и дополнительный источник постоянного давления, соединенный с камерой подбора мембранного регулятора и рабочей камерой цилиндра, а компенсационная камера соединена с рабочей полостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кондаков Л. А. Уплотнения гидравлических систем, М., Машиностроение, 1972, стр. 226.

2. Авторское свидетельство М 316948, М. Кл. G 011 1/02, 25.10.1968 (прототип).. 546805

Составитель А. Новиков

Техред А. Галахова

Редактор И. Шубина

Корректор А. Галахова

Заказ 434/1 Изд № 204 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2