CS218026B1 - Zařízení pro měření třecích součinitelů - Google Patents

Abstract

Vynález spadá do oboru zkušebních zařízení průmyslových armatur a řeší zvýšení univerzálnosti, zařízení pro měření třecích součinitelů sedlových materiálů a tření v ucpávkách vřeten. Týká se zařízení, sestávajícího z tělesa opatřeného víkem, kde v tělese je uloženo posuvně ovládací vřeteno, opatřené vně tělesa vnějšími tenzomelry a servopohonem a uvnitř tělesa objímkou pro uložení pohyblivé části zkušebního vzorku, přičemž pevná část vzorku je mechanicky spojena s tělesem. Podstatou vynálezu je, že ovládací vřeteno je uvnitř tělesa dále opatřeno vnitřními tenzometry a že ovládací vřeteno je v tělese uloženo ve výměnné ucpávkové vložce, přičemž kolmo k ovládacímu vřetenu je v tělese uloženo posuvně přítlačné vřeteno, opatřené uvnitř tělesa naklápěcí deskou s ložiskem pro uložení pohyblivé části vzorku.

Description

Vynález se· týká zařízení pro měření třecích součinitelů, zejména sedlových materiálů a tření ucpávek, zejména vřeten průmyslových armatur.

Je známo například zařízení pro měření třecích sučinitelů sedlových materiálů průmyslových armatur, sestávající z tělesa s víkem, v němž je uložen pevný vzorek a v objímce pohyblivý vzorek. Objímka je mechanicky spojena s ovládacím vřetenem, ulOženýml poisuvuě v tělese. Ovládací vřeteno je poháněno táhlem! elektropohonu, přičemž mezi Vřetenem! a táhlem je uložená tenzometrická vložka. Těleso je dále opatřeno přívodem a odpadem pracovního média, pojistným ventilem a odvodním potrubím) s kondenzátorem a odměrnou nádobkou pro zjišťování průsaku pracovního média sedlovými plochami Zkušebního vzorku. Nevýhodou tohoto zařízení je jeho jednoúčelovost, neboť se měří pouze hodnoty součinitelů tření v sedlových plochách, přičemž tření v ucpávce je nutno zjišťovat po vyjmutí vzorku z tělesa nebo po zrušení tlaku v tělese a touto hodnotou zpětně korigovat třecí sílu, zjištěnou při měření součinitele tření sedel. Kromě toho je u tohoto zařízení využito ík vyvození měrného tlaku v sedlových plochách pouze přetlaku pracovního média, což vede k rozměrným zkušebním vzorkům nebo velice úzkým sedlovým plochám. Pohyb vřetene dále způsobuje velké výkyvy tlaku uvnitř tělesa, čímž se mění jeden z parametrů měření, který má být konstantní. Použitý elektropohon vřetene není vhodný pro vyšší zatížení.

•Nevýhody známého řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro měření třecích součinitelů, zejména sedlových materiálů a tření ucpávek, zejména vřeten průmyslových armatur, sestávající z tělesa opatřeného víkem, kde v tělese je uloženo posuvně ovládací vřeteno, opatřené vně tělesa vnějšími tenzometry a servopohonem a uvnitř tělesa objímkou pro uložení pohyblivé části zkušebního vzorku, přičemž pevná část vzorku je mechanicky spojena s tělesem a jeho podstata spočívá v tom, že ovládací vřeteno je uvnitř tělesa dále opatřeno· vnitřními tenzometry a ze ovládací vřeteno v tělese je uloženo ve výměnné ucpávkové vložce, přičemž kolmo k ovládacímu vřetenu je· v tělese uloženo· posuvně přítlačné vřeteno, bpatřené uvnitř tělesa naklápěcí deskou a llžoskem pro uložení pohyblivé části vzorku.

Další podstatou vynálezu je, že přítlačné vřeteno je uvnitř tělesa opatřeno vnitřními tenzometry a vně tělesa vnějšími tenzometry a servopohonem se snímačem polohy táhla servopohonu, přičemž přítlačné vřeteno je v tělese uloženo ve výměnné ucpávkové vložce.

Další podstatou vynálezu je, že servojpohony vřeten jsou tvořeny hydraulickými válci.

Další podstatou vynálezu je, že těleso je

Opatřeno objemovým kompenzátorem.

Další podstatou vynálezu je, že objemový kompenzátor je tvořen kompenzačním vřetenem, uloženým posuvně v tělese ve výměnné ucpávkové vložce, souose s ovládacím! vřetenem, kde kompenzační vřeteno je uvnitř tělesa opatřeno vnitřními tenzometry a¹ svými koncem je uchyceno k objímce.

Konečně je podstatou vynálezu, že objemový kompenzátor je tvořen expanzní nádobou, spojenou s vnitřním prostorem tělesa.

Vyšší účinek vynálezu lze spatřovat v tom, že zařízením! lze měřit na jedno upnuti vzorku přímo jak třecí sílu v sedlových plochách vzorku, tak 1 třecí sílu v ucpávkách dvou až tří vřeten různých průměrů a různých druhů materiálu vřeten a ucpávek. Vynález umožňuje zmenšit rozměry vzorku, případně zvětšit sedlové plochy vzorku, jejichž šířku lze měnit v širokým mezích. Velikost třecích součinitelů v sedlových plochách lze měřit i bez působení přetlaku pracovního média. Tlak uvnitř tělesa je stabilizován.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na výkrese, představujícím nárysný řez zkušebním zařízením.

•Zkušební zařízení 1 podle vynálezu sestává z příhradového podstavce 2, na němž j,e uloženo válcové duté těleso 3, opatřené víkem 4. Víko 4 je uvnitř tělesa 3 opatřeno středovou přírubou 5 š těsněním 6 pro uchycení pevné části 7 zkušebního vzorku 8. Souose se středovou přírubou 5 víka 4 je ve dně 9 tělesa 3 upraven středový otvor 10. Ve středovém otvoru 10 je uložena výměnná ucpávková vložka 11, v níž je uloženo přítlačné vřeteno· 12. Přítlačné vřeteno! 12 je na svém konci uvnitř tělesa 3 opatřeno naklápěcí deskou 13, na níž je uloženo axiální ložisko 14. Mezi axiálním ložiskem 14 a pevnou částí 7 zkušebního vzorku 8 je uložena pohyblivá část 15 zkušebního vzorku 8. Pohyblivá část 15 vzorku 8 je opatřena objímkou 16. V úrovni objímky 16 jsou v obvodové stěně 17 tělesa 3 upraveny protilehle souosé boční otvory 18, 19, kolmé ke středovému otvoru 10, v nichž jsou uloženy další výměnné ucpávkové vložky 20, 21. V první ucpávkové vložce 23 je uloženo posuvně ovládací vřeteno 22 a v druhé vložce 21 kompenzační vřeteno 23. Konce těchto vřeten 22, 23 jsou uvnitř tělesa 3 spojeny kloubově s objímkou 16, pohyblivé části 15 vzorku 8. Vřetena 12, 22, přítlačné vřeteno 12 a ovládací vřeteno 22 jsou vně tělesa 3 spojena· pomocí tenzometrických vložek 24, 25 s táhly 26, 27 přítlačného servopohonu 28 a ovládacího servopohonu 29. Servopohony 28, 29 jsou tvořeny například hydraulickými válci 30, 31. Všechna vřetena 12, 22, 23 jsou uvnitř tělesa 3 opatřena vnitřními tenzometry 32, 33, 34. Vřetena 12, 22, přítlačné vřeteno 12 a ovládací vřeteno 22, jsou vně tělesa 3 opatřena vnějšími tenzometry 35, 36 uloženými na tenzometrických vložkách 24, 25.

Servopohony 28, 29 jsou opatřeny indukčními snímači 37, 38 polohy táhel 28, 27.

Zkušební zařízení 1 je dále opatřeno přívodním potrubím 39 s uzavírací armaturou 43, odpadním podtrubím 41 s uzavírací armaturou 42, pojistným ventilem 43, odvodním potrubím 44 s uzavírací armaturou 45, kondenzátorem, 46 a odměrnou nádobou 47, a dále je zkušební zařízení 1 opatřeno objemovým kompenzátorem 48, tvořeným kompenzačním vřetenem 23 a tlakovou expanzní nádobou 49. Odvodní potrubí 44 je napojeno na průchozí otvor 50, upravený ve víku 4 a v pevné části 7 vzorku 8.

Při měření se nejdříve z tělesa 3 sundá víko 4. Na středovou přírubu 5 se připevní pevná část 7 vzorku 8, do objímky 16 se vloží pohyblivá část 15 vzorku 8 a víko 4 se uzavře. Do tělesa 3 se přívodním potrubím 39 přivede pod tlakem nebo bez tlaku pracovní médium, kterým je například jakýkoliv plyn, pára, studená nebo horká voda a podobně. Uzavírací armatury 40, 42 přívodního a odpadního potrubí 39, 41 mohou být během měření otevřeny, přičemž pracovní médium zařízení stále protéká, nebo mohou být uzavřeny. Dále se pomocí přítlačného servopohonu 28 prostřednictvím přítlačného vřetene 12 zkušební vzorek 8 zatíží předem stanovenou silou, která se sleduje pomocí vnitřních tenzometrů 32 přítlačného vřetene

12. Nato se pomocí ovládacího servopohonu 29 prostřednictvím ovládacího vřetene 22 začne pohybovat pohyblivou částí 15 vzorku 8. Současně se neznázorněným zařízením registrují údaje všech vnitřních a vnějších tenzometrů 32, 33, 34, 35, 36. Z údajů vnitřních tenzometrů 32 přítlačného vřetene 12 a z rozdílů údajů vnitřních tenzometrů 32, 34 ovládacího a kompenzačního vřetene 23, 22 lze přímo zjistit součinitel tření v sedlových plochách vzorku 8. Z údajů vnitřních tenzometrů 34 kompenzačního vřetene 23 a z rozdílu údajů vnějších a vnitřních tenzometrů. 33, 36 ovládacího vřetene 22 lze zároveň zjistit hodnoty tření v ucpávkových vložkách 20, 21 kompenzačního' a ovládacího vřetene 23, 22. Vnější tenzometry 35 přítlačného vřetene 12 umožňují měřit tření v ucpávkové vložce 11 přítlačného vřetene 12 například během přlsouvánl nebo odsouvání přítlačného vřetene 12 nebo· od vzorku 8. Konstantní tlak v tělese 3, zejména při uzavřených uzavíracích armaturách 40, 42 přívodního a odpadního potrubí 39, 41 je zajišťován kompenzačním vřetenem 23, které se pohybuje souběžně s ovládacím¹ vřetenem 22. V případě různého průměru ovládacího a kompenzačního vřetene 22, 23 a při pohybech přítlačného vřetene 12 snižuje tlakovou výchylku expanzní nádoba 49. Jakost těsnicích .sedlových ploch vzorku 8 lze zjišťovat z průsaku pracovního média, odváděného z pevné části 7 vzorku 8 odvodním potrubím 44 a měřeného odměrnou nádobou 47. Poloha vřeten 12, 22, 23 je sledována pomocí indukčních snímačů 37, 38 polohy.

Uzavírací armatura 45 odvodního potrubí 44 slouží k uzavření průsaku v případě mimořádného poškození sedlových ploch vzorku 8 v případě měření třecích sil v ucpávkových vložkách ll, 20, 21 vřeten 12, 22, 23 při vyjmutém vzorku 8 a při přetlaku pracovního média. Po skončení měření lze pracovní médium z tělesa 3 vyprázdnit pomocí odpadního potrubí 41.

Zařízením podle vynálezu lze přímio měřit součinitele třeni sedlových materiálů a třecí síly ve třech ucpávkových vložkách, umožňujících kombinaci jak různých materiálů a průměrů vřeten, tak i různých ucpávkových materiálů.

Claims (6)

1. pRedmEt

   1. Zařízení pro měření třecích součinitelů, zejména sedlových materiálů a tření ucpávek, zejména vřeten průmyslových armatur, sestávající z tělesa opatřeného víkem, kde v tělese je uloženo posuvně ovládací vřeteno, opatřené vně tělesa vnějšími tenzometry a servopohonem a uvnitř tělesa objímkou pro uložení pohyblivé části zkušebního vzorku, přičemž pevná část vzorku je mechanicky spojena s tělesem, vyznačující se tím, že ovládací vřeteno (22) je uvnitř tělesa (3) dále opatřeno vnitřními tenzometry (33) a je uloženo ve výměnné ucpávkové vložce (20), přičemž kolmo k ovládacímu vřetenu (22) je v tělese (3) uloženo posuvně přítlačné vřeteno (12), opatřené uvnitř tělesa (3) naklápěcí deskou (13) a ložiskem (14) pro uložení pohyblivé části (15) vzorku (8).

   i
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že přítlačné vřeteno .('12) je uvnitř tělesa (
3. 3) opatřeno vnitřními tenzometry (3í2) a vně tělesa (3) vnějšími tenzometry (35) a servopohonem (28) se snímačem (37) povynAlezu lohy táhla (26) servopohonu (28), přičemž přítlačné vřeteno (12) je v tělese (3) uloženo ve výměnné ucpávkové vložce (11).

   |3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že servopohony (28, 29) vřeten (12, 22) jsou tvořeny hydraulickými válci (30, 31).
4. 4. Zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že těleso (3) je opatřeno objemovým kompenzátorem (48).
5. 5. Zařízení podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že objemový kompenzátor (48) je tvořen kompenzačním vřetenem (23), uloženým posuvně v tělese (,3) ve výměnné ucpávkové vložce (21) souose s ovládacím vřetenem (22), kde kompenzační vřeteno (23) je uvnitř tělesa (3) opatřeno vnitřními tenzor metry (34) a svým koncem je uchyceno k objímce (16).
6. 6. Zařízení podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že objemový kompenzátor (48) je tvořen expanzní nádobou (49), spojenou s vnitřním prostorem tělesa (3).