Стенд для исследования модели контактного уплотнения — SU 1622683 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕ ВСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУВЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ф,. . 2ЛП ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 б(56) Брагин Б,Ф, Трубопроводная арматурадля абразивных гидросмесей. М: Машиностроение, 1981, с 89, рис.40.(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛИ КОНТАКТНОГО УПЛОТНЕНИЯ(57) Изобретение позволяет повысить точность и информативность модельных исследований путем прямого определенияконтактного давления в исследуемых точкахповерхности стыка. Пресс состоит иэ двухпараллельных плит (П) 1 и 2, П 1 неподвижноустановлена на опорах 3, закрепленных на 5 О 1622683 А 1(51)5 Р 16 ) 15/00, Е 16 В 19/00 основании 4 и являющихся направляющими для П 2 П 2 соединена с механизмом нагружения, Между П 1 и 2 расположена модель уплотнения, включающая образующие между собой поверхность стыка узел уплотняю- щего элемента, закрепленный на П 2, и узел элемента на П 2, имеющий жесткую ответную деталь 5 со сквозным отверстием б, Отверстие 6 перпендикулярно плоскости стыка соединено с источником давления и манометром и выполнено с диаметром, меньшим минимального расстояния между исследуемыми точками. Каждая точка расположена непосредственно под точкой окружности отверстия 6, максимально приближенной к границе поверхности стыка. На П 2 с уплотнителем 9 установлен механизм его перемещения с датчиком 10 перемещения относительно детали 5 в плоскости поперечного сечения уплотнителя 9, 6 з.п.ф-лы, 5 ил.Отверстие 6 в ответной детали 5 распо 50 55 Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для модельных исследований и обработки конструкций уплотнений затворов шаровых кранов и другой запорно-регулирующей арматуры,Цель изобретения - повышение точности и информативности модельных исследований путем прямого определения контактного давления в исследуемых точках поверхности стыка.На фиг. 1 представлен стенд, поперечный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1 для случая выполнения в ответной детали единственного отверстия; на фиг, 3 - то же, для случая выполнения в ответной детали ряда отверстий в плоскости поперечного сечения; на фиг. 4 - то же, для случая выполнения в ответной детали нескольких рядов отверстий, расположенных в шахматном порядке; на фиг. 5 - пример эпюры контактных давлений в плоскости поперечного сечения стыка для упругого уплотнителя, помещенного в разъемном гнезде заделки в предварительном напряженно-деформированном СОСТОЯ НИИ.Стенд для исследования модели контактного уплотнения содержит пресс, состоящий иэ двух параллельных плит 1 и 2, одна из которых, плита 1, неподвижно установлена на опорах 3, закрепленных на основании 4 и являющихся направляющими для другой подвижной плиты 2, соединенной с механизмом нагружения, Между плитами 1 и 2 расположена модель контакгного уплотнения, включающая образующие между собой поверхность стыка узел уплотняющего элемента, закрепленный на плите 2, и узел уплотняемого элемента, закрепленный на другой плите 1 и имеющий жесткую ответную деталь 5 со сквозным отверстием б, перпендикулярным плоскости стыка, соединенным с источником 7 давления и манометром 8. ложено непосредственно над поверхностью, стыка и выполнено с диаметром, меньшим минимального расстояния между исследуемыми точками, причем каждая из исследуемых точек расположена непосредственно под точкой окружности отверстия, максимально приближенной к границе поверхности стыка.На плите 2 с уплотнителем 9 установлен механизм его перемещения с датчиком 10 перемещения относительно ответной детали 5 в плоскости поперечного сечения уплотнителя 9.Кроме того, с целью повышения производительности испытаний, в ответной дета 5 10 15 20 25 30 35 40 ли 5 в плоскости поперечного сечения может быть выполнен ряд отверстий б или не.Сколько рядов отверстий б с расположением их в шахматном порядке,С целью расширения функциональных возможностей стенда и повышения уровня достоверности исследований, ответная деталь 5 может быть закреплена на плите 1 посредством сферического шарнира 11 с фиксаторами 12 углового положения,Узел уплотнителя может быть выполнен из соединенных между собой деталей 13 и 14, образующих разъемное гнездо заделки упругого уплотнителя 9, причем плоскость поперечного сечения уплотнителя 9 перпендикулярна плоскости стыка. Механизм перемещения может быть выполнен в виде двух направляющих, установленных на плите 4 по обе стороны узла уплотнителя 9 параллельно плоскости поперечного сечения уплотнителя 9, дистанционного винта 15, расположенного также в плоскости поперечного сечения уплотнителя 9 и контактирующего с ним, и датчика 10 перемещения.Механизм нагружемия модели уплотнения выполнен в виде дополнительной параллельной, подвижной на опорах направляющих 3, плиты 16 с поджимным винтом 17, установленной под нагружающей плитой 2 и соединенной с ней посредством динамометра 18,Установка модели и работа стенда осуществляются следующим образом,Исследуемый упругий уплотнитель 9 устанавливают в верхнюю деталь 13 гнезда заделки и поджимают нижней деталью 14, Узел уплотнителя устанавливают на подвижной плите 2 между направляющими под уплотнительным узлом, Ответную деталь 5 ввинчивают в сферический вкладыш до контакта с уплотмителем 9. Вращением вкладыша во втулке 19 и перемещением втулки 19 в стакане 20 добиваются расположения уплотняемого узла по отношению к уплотняющему под требуемым углом и фиксируют это положение фиксаторами 12,Перемещая узел уплотнителя на плите 2 между направляющими посредстом вращения винта 15 и фиксируя датчиком 10 его положение, уплотнитель 9 подводят под отверстие б ответной детали 5. При этом добиваются расположения отверстия 6 возле края будущего стыка непосредственно над точкой стыка с заданными координатами, Далее механизмом нагружения поджимают уплотнитель 9 к ответной детали 5 (например, вращением рабочего винта 17 перемещают плиту 16, а соответственно, и плиту 2 по направляющим и отмечают нагрузку динамометром 18,40 45 50 55 Посредством источника 7 давления (например, масляного пресса) рабочую жидкость (масло) подают по линии сообщения с отверстием 6 в зону стыка и снимают по манометру 8 значение контактного давления (давления прорыва) в исследуемой точке эоны стыка, Повторяя описанные операции .для различных точек стыка, получают эпюру контактных давлений в плоскости поперечного сечения эоны стыка. Поскольку величина контактных давлений (фиг.5) по мере удаления от края стыка увеличивается, каждая из исследуемых точек стыка будет лежать непосредственно под точкой отверстия, максимально приближенной к краю стыка. т е на расстоянии радиуса от его центра в плоскости поперечного сечения стыка, так как разгерметизация стыка при подаче рабочей среды под давлением е зону стыка через отверстие б произойдет е точке с меньшим контактным давлением. При этом чем меньше диаметр отверстия, тем точнее построена эпюра контактных давлений.При наличии ряда отверстий 6 в детали 5 эа одну установку уплотнителя 9 е гнезде заделки получают ряд значений контактных давлений е плоскости гтоперечното сечения уплотнителя 9, подводя к каждому из отверстий б поочередно рабочую жидкость под давлением и снимая показания,При установке ответной детали 5 с отверстиями б, выполненными в шахматном порядке, производятся замеры контактных давлений в точках стыка, лежащих под максимально приближенными к краю сгыкд точками каждого из этих отверстий При этом по полученным значениям контактных давлений для точек, лежащих друг эз другом. производят контроль (проверку) ззмерое, а промежуточные между этими точки дают дополнительные значения (уменьшение шага между исследуемыми точками) контактных давлений,Стенд для исследования модели контактного уплотнения повышает. по сравнению с известным, точность измерения контактных давлений и информативность исследований благодаря обеспечению еозможности прямых измерений контактных давлений в заданных точках зоны стыка. Кроме того, воэможность исследования упругих уплотнителей в свободной заделке или в предварительном напряженно-деформированном состоянии в гнезде заделки расширяет область применения стенда, а воэможность расположения уплотняемой детали с угловым поворотом (фиксированным) обеспечивает имитацию натурной нагрузки на узел уплотнения под углом, что 5 10 15 20 25 30 35 повышает достоверность исследованийконтактных уплотнений,Формула изобретения 1, Стенд для исследования модели контактного уплотнения, содержащий пресс, состоящий из двух параллельных плит, одна иэ которых неподвижно установлена нв опорах, закрепленных на основании и являющихся направляющими для другой подвижной плиты, соединенной с механизмом нагружения, а между калитами расположена модель контактного уплотнения, включающая образующие между собой поверхность стыка узел уплотняющего элемента, закрепленный нд одной плите, и узел уплотняемого элемента, закрепленный на другой плите и имеющий жесткую ответную деталь со сквознылт отверстием, перпендикулярным плоскости стыка, соединенным с источником давления и манометром, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и информативности модельных исследований путем прямого определения контактного давления е исследуемых точках поверхности стыка, отверстие в ответной детали расположено непосредственно над поверхностью стыка и выполнено с диаметром, меньшим минимального рдсстояния между исследуемыми точками, причем каждая из исследуемт,х точек расположена непосредственно под точкой окружности отверстия, максимально приближенной к границе поверхности стыкд, на плите с уплотнителем 1 стзноелен механизм его перемещения с датчиком перемещения отногигельно отеетнои детзли е плоскости поперечного сечения уплотнителя,2. Стендпоп.1,о гличающийся тем, что, с целью повышения производительности испытаний, в ответной детали е плоскости поперечного сечения выполнен ряд отверстий.3, Стенд по п, 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что е ответной детали выполнено несколько рядов отверстий С расположением их в шахматном порядке.4, Стенд по пп. 1-3, о тл ич а ю щи йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей стенда и повышения уровня достоверности исследований, ответная деталь закреплена на плите посредством сферического шарнира с фиксаторами углового положения.5, Стендпопп,1-4,отличающийРс я тем, что узел уплотнителя выполнен иэ соединенных между собой деталей, образующих разьемное гнездо заделки упругого уплотнителя, причем плоскость поперечно1622683 А-А А-А АКОГ 3 Фиг Составитель И.СальковаТехред М,Моргентал Корректор Л,Бескид апп еда кто аказ 103 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 го сечения уплотнителя перпендикулярна плоскости стыка.6. Стенд по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что механизм перемещения выполнен в виде двух направляющих, установленных на плите по обе стороны узла уплотнителя, параллельно плоскости поперечного сечения уплотнителя, дистанционного винта, расположенного также в плоскости поперечного сечения уплотнителя и контактирующего с ним, и датчика перемещения,7, Стенд по пп, 1-6, о т л и ч а ю щи йс я тем, что механизм нагружения модели5 уплотнения выполнен в виде дополнительной параллельной подвижной на опорах-направляющих, плиты с поджимным винтом,установленной под нагружающей плитой исоединенной с ней посредством динамо 10 метра,