RU215309U1

RU215309U1 - Device for testing polymeric materials for durability

Info

Publication number: RU215309U1
Application number: RU2022100168U
Authority: RU
Inventors: Роман Иванович Косаренко; Александр Сергеевич Шудыкин; Станислав Владимирович Ушнурцев; Алексей Александрович Шаргаёв; Менги Эдуардович Кара-Монгуш; Максим Евгеньевич Доровских; Данил Александрович Клименок
Filing date: 2022-01-10
Publication date: 2022-12-08

Abstract

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для проведения ускоренных испытаний одновременно для нескольких образцов полимерных материалов в условиях объемного сжатия и воздействия рабочей среды (жидкой или газообразной), которая, как правило, является агрессивной, а также температуры. Для обоснованного применения полимерных материалов в узлах трения, в частности в уплотнениях гидроцилиндров ВВТ, необходимо проводить испытания на долговечность. Известно устройство для испытаний материалов в условиях всестороннего сжатия (Авторское свидетельство № 974207 G01N 3/10 от 15.11.82), содержащее камеру высокого давления, корпус, нагружающий шток. Существенным недостатком известного устройства является то, что оно требует постоянного приложения усилия на нагружающий шток от внешнего источника нагрузки. В результате чего не представляется возможным обеспечить одновременное с давлением воздействие на испытываемый полимерный материал температуры. Таким образом, возникла необходимость обеспечения одновременного действия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) на несколько различных испытываемых образцов полимерного материала и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров. Предлагается приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность, содержащее камеру высокого давления, корпус, нагружающий шток, отличающееся тем, что дополнительно установлена резьбовая крышка, оправка с уплотнительным кольцом, кольцо разгрузочное, кольцо разъединительное, при этом резьбовая крышка фиксирует в неподвижном положении оправку с уплотнительным кольцом. Использование предложенного приспособления для испытания полимерных материалов на долговечность обеспечит проведение ускоренных испытаний на долговечность нескольких образцов полимерных материалов с обеспечением одновременного воздействия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров, что позволит обоснованно применять испытуемые полимерные материалы в узлах трения, в частности, в уплотнениях гидроцилиндров ВВТ.

The utility model relates to testing equipment and can be used to conduct accelerated tests simultaneously for several samples of polymeric materials under conditions of volumetric compression and exposure to a working medium (liquid or gaseous), which is usually aggressive, as well as temperature. For the reasonable use of polymeric materials in friction units, in particular in the seals of hydraulic cylinders of military and military equipment, it is necessary to carry out tests for durability. A device for testing materials under conditions of all-round compression (Author's certificate No. 974207 G01N 3/10 dated 11/15/82) is known, containing a high-pressure chamber, a housing that loads the rod. A significant disadvantage of the known device is that it requires a constant application of force on the loading rod from an external load source. As a result, it is not possible to ensure simultaneous exposure to pressure on the tested polymer material of temperature. Thus, it became necessary to ensure the simultaneous action of external influencing factors (pressure, temperature, and working medium) on several different tested samples of polymeric material and to maintain the action of external influencing factors for a given time without changing the parameters specified by them. A device for testing polymeric materials for durability is proposed, containing a high-pressure chamber, a body loading a rod, characterized in that an additional threaded cover is installed, a mandrel with a sealing ring, an unloading ring, a disconnect ring, while the threaded cover fixes the mandrel with a sealing ring in a fixed position. ring. The use of the proposed device for testing polymeric materials for durability will provide accelerated durability tests of several samples of polymeric materials with simultaneous exposure to external influencing factors (pressure, temperature and working environment) and maintaining the action of external influencing factors for a specified time without changing the parameters specified by them, which will make it possible to reasonably use the tested polymeric materials in friction units, in particular, in the seals of hydraulic cylinders of weapons and military equipment.

Description

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для проведения ускоренных испытаний одновременно для нескольких образцов полимерных материалов в условиях объемного сжатия и воздействия рабочей среды (жидкой или газообразной), которая, как правило, является агрессивной, а также температуры.The utility model relates to testing equipment and can be used to conduct accelerated tests simultaneously for several samples of polymeric materials under conditions of volumetric compression and exposure to a working medium (liquid or gaseous), which is usually aggressive, as well as temperature.

Полимерные материалы уплотнений гидроцилиндров подвержены износу в результате трения при значительных нагрузках, создаваемых давлением рабочей среды (гидравлической жидкости), которая является агрессивной средой, и воздействием температуры. Температура, в которой работают полимерные материалы уплотнений, зависит от климатических условий эксплуатации ВВТ и времени его работы (использования), в частности времени работы агрегатов содержащих гидроцилиндры. При эксплуатации в холодных климатических районах ВВТ, где температура окружающего воздуха имеет отрицательное значение полимерные материалы уплотнений гидроцилиндров входящих в состав агрегатов ВВТ в начальный период времени их работы имеют отрицательное значение температуры (близкое к температуре окружающего воздуха), в процессе работы температура гидроцилиндров, в том числе и полимерных материалов, их уплотнений возрастает до положительных значений, вследствие воздействия нагрузок, трения и других факторов. После завершения использования ВВТ, температура их агрегатов (в том числе и уплотнений гидроцилиндров) в течение времени становиться равной температуре окружающего воздуха. Переменные значения температуры в процессе использования ВВТ особенно отрицательно влияют на долговечность полимерных уплотнений входящих в состав гидроцилиндров.The polymeric materials of hydraulic cylinder seals are subject to wear as a result of friction under significant loads created by the pressure of the working medium (hydraulic fluid), which is an aggressive medium, and the effect of temperature. The temperature at which the polymer materials of the seals work depends on the climatic conditions of the operation of the AME and the time of its operation (use), in particular, the time of operation of units containing hydraulic cylinders. When operating in cold climatic regions of military equipment, where the ambient temperature has a negative value, the polymeric materials for the seals of the hydraulic cylinders included in the units of the military equipment in the initial period of time of their operation have a negative temperature value (close to the ambient temperature), during operation, the temperature of the hydraulic cylinders, including including polymeric materials, their seals increases to positive values due to the impact of loads, friction and other factors. After the completion of the use of weapons and military equipment, the temperature of their units (including the seals of hydraulic cylinders) over time becomes equal to the ambient air temperature. Temperature fluctuations during the use of VVT have a particularly negative effect on the durability of polymer seals included in hydraulic cylinders.

Для обоснованного применения полимерных материалов в узлах трения, в частности в уплотнениях гидроцилиндров, ВВТ необходимо проводить испытания на долговечность. Так как испытания на долговечность процесс длительный и требующий больших материальных затрат, проводят ускоренные испытания. В процессе ускоренных испытаний используют различные устройства, имитирующие реальные условия, в которых используются полимерные материалы, таким образом сокращая время испытаний и снижая материальные затраты.For the justified use of polymeric materials in friction units, in particular in the seals of hydraulic cylinders, VVT needs to be tested for durability. Since testing for durability is a long process and requires large material costs, accelerated tests are carried out. The accelerated testing process uses a variety of devices that simulate the real conditions in which polymeric materials are used, thus reducing testing time and reducing material costs.

Известно устройство для испытаний материалов в условиях всестороннего сжатия (Авторское свидетельство №974207 G01N 3/10 от 15.11.82), содержащее камеру высокого давления, корпус, нагружающий шток.A device for testing materials under conditions of all-round compression (Author's certificate No. 974207 G01N 3/10 dated 11/15/82) is known, containing a high-pressure chamber, a housing that loads the rod.

Существенным недостатком известного устройства является то, что оно является стационарным и требует постоянного приложения усилия на нагружающий шток от внешнего источника нагрузки (например, гидравлического или пневматического пресса). В результате чего не представляется возможным обеспечить одновременное с давлением воздействие на испытываемый полимерный материал такого важного внешнего воздействующего фактора как температура. Кроме того, в известном устройстве возможно испытание только одного образца полимерного материала, тем самым увеличивается время и затраты на испытания различных образцов полимерного материала.A significant disadvantage of the known device is that it is stationary and requires a constant application of force on the loading rod from an external source of load (for example, a hydraulic or pneumatic press). As a result, it is not possible to ensure simultaneous exposure to pressure on the tested polymer material of such an important external influencing factor as temperature. In addition, in the known device, it is possible to test only one sample of a polymeric material, thereby increasing the time and costs for testing different samples of a polymeric material.

Таким образом, возникла необходимость обеспечения одновременного действия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) на несколько различных испытываемых образцов полимерного материала и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров.Thus, it became necessary to ensure the simultaneous action of external influencing factors (pressure, temperature, and working medium) on several different tested samples of polymeric material and to maintain the action of external influencing factors for a given time without changing the parameters specified by them.

Целью предлагаемого технического решения является обеспечение одновременного воздействия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) на несколько различных испытываемых образцов полимерного материала и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров.The purpose of the proposed technical solution is to ensure the simultaneous action of external influencing factors (pressure, temperature and working environment) on several different tested samples of polymeric material and to maintain the action of external influencing factors for a given time without changing the parameters specified by them.

Для достижения поставленной цели предлагается приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность, содержащее камеру высокого давления, корпус, нагружающий шток, отличающееся тем, что дополнительно установлена резьбовая крышка, оправка с уплотнительным кольцом, кольцо разгрузочное, кольцо разъединительное, при этом резьбовая крышка фиксирует в неподвижном положении оправку с уплотнительным кольцом.To achieve this goal, a device for testing polymeric materials for durability is proposed, containing a high-pressure chamber, a body loading a rod, characterized in that an additional threaded cover is installed, a mandrel with a sealing ring, an unloading ring, a disconnect ring, while the threaded cover fixes in a fixed position of the mandrel with the O-ring.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого технического решения.In FIG. 1 shows a diagram of the proposed technical solution.

Приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность содержит резьбовую крышку 1, оправку 2 с уплотнительным кольцом 4, нагружающий шток 3, образцы испытываемых полимерных материалов 5, корпус 6, кольцо разгрузочное 7, кольцо разъединительное 8.Device for testing polymeric materials for durability contains a threaded cover 1, a mandrel 2 with a sealing ring 4, a loading rod 3, test specimens of polymeric materials 5, a housing 6, an unloading ring 7, a disconnecting ring 8.

Работает приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность следующим образом. Works device for testing polymeric materials for durability as follows.

Образцы испытываемых полимерных материалов 5, в виде колец прямоугольного сечения устанавливаются с натягом на оправку 2 с уплотнительным кольцом 4 поочередно через разделительное кольцо 8 и закрепляются в корпусе 6, при этом вовнутрь корпуса 6 устанавливается кольцо разгрузочное 7. При сборке приспособления для испытания полимерных материалов на долговечность внутренняя полость корпуса 6 заполняется рабочей средой (гидравлической жидкостью). Оправка 2 с уплотнительным кольцом 4 зажимается в корпусе 6 с помощью резьбовой крышки 2. Для создания необходимого давления на испытываемые полимерные материалы 5, приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность помещается под пресс, в результате давление Р посредством нагружающего штока 3 передается через оправку 2 с уплотнительным кольцом 4 на испытываемые образцы полимерных материалов 5. Затем, после создания прессом необходимого давления Р, резьбовая крышка 1 наворачивается на корпус 6 до упора, фиксируя оправку 2 с уплотнительным кольцом 4 в неподвижном положении, таким образом, фиксируется заданное давление Р на испытываемых полимерных материалах 5. После чего приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность вынимается из-под пресса.Samples of tested polymeric materials 5, in the form of rings of rectangular section, are installed with an interference fit on the mandrel 2 with a sealing ring 4 alternately through the spacer ring 8 and fixed in the housing 6, while the unloading ring 7 is installed inside the housing 6. When assembling the device for testing polymeric materials on durability the internal cavity of the housing 6 is filled with a working medium (hydraulic fluid). The mandrel 2 with the sealing ring 4 is clamped in the body 6 with the help of a threaded cover 2. To create the necessary pressure on the tested polymer materials 5, a device for testing polymeric materials for durability is placed under the press, as a result, the pressure P is transmitted through the mandrel 2 by means of the loading rod 3 sealing ring 4 on the tested samples of polymeric materials 5. Then, after the press has created the required pressure P, the threaded cover 1 is screwed onto the body 6 until it stops, fixing the mandrel 2 with the sealing ring 4 in a fixed position, thus fixing the specified pressure P on the tested polymer materials 5. After that, the device for testing polymeric materials for durability is removed from under the press.

Для создания воздействия на испытываемые полимерные материалы заданной температуры приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность помещается в холодильную камеру или печь, где поддерживается заданное значение температуры T в течение заданного времени t.To create an impact on the tested polymeric materials of a given temperature, a device for testing polymeric materials for durability is placed in a refrigerator or oven, where a given temperature value T is maintained for a given time t.

Таким образом, приспособление для испытания полимерных материалов на долговечность обеспечивает одновременное действие на несколько испытываемых образцов полимерных материалов внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды).Thus, a device for testing polymeric materials for durability provides simultaneous action on several tested samples of polymeric materials of external influencing factors (pressure, temperature, and working environment).

Использование предложенного приспособления для испытания полимерных материалов на долговечность обеспечит проведение ускоренных испытаний на долговечность нескольких образцов полимерных материалов с обеспечением одновременного воздействия внешних воздействующих факторов (давления, температуры и рабочей среды) и поддержания действия внешних воздействующих факторов в течение заданного времени без изменения заданных им параметров, что позволит обоснованно применять испытуемые полимерные материалы в узлах трения, в частности, в уплотнениях гидроцилиндров ВВТ.The use of the proposed device for testing polymeric materials for durability will provide accelerated durability tests of several samples of polymeric materials with simultaneous exposure to external influencing factors (pressure, temperature and working environment) and maintaining the action of external influencing factors for a specified time without changing the parameters specified by them, which will make it possible to reasonably use the tested polymeric materials in friction units, in particular, in the seals of hydraulic cylinders of weapons and military equipment.

Простота предлагаемого приспособления для испытания полимерных материалов на долговечность позволяет без значительных материальных затрат проводить испытания полимерных материалов.The simplicity of the proposed device for testing polymeric materials for durability makes it possible to test polymeric materials without significant material costs.

Claims

A device for testing polymeric materials for durability, containing a high-pressure chamber, a body that loads a rod, characterized in that an additional threaded cover is installed, a mandrel with a sealing ring, a relief ring, a disconnect ring, while the threaded cover fixes the mandrel with a sealing ring in a fixed position .