SU1758324A1 - Method of measuring contact loading of shaft flexible seal edges and device for effecting same - Google Patents
Method of measuring contact loading of shaft flexible seal edges and device for effecting same Download PDFInfo
- Publication number
- SU1758324A1 SU1758324A1 SU904818200A SU4818200A SU1758324A1 SU 1758324 A1 SU1758324 A1 SU 1758324A1 SU 904818200 A SU904818200 A SU 904818200A SU 4818200 A SU4818200 A SU 4818200A SU 1758324 A1 SU1758324 A1 SU 1758324A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- valve
- shaft
- mandrel
- movable part
- pneumatic actuator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контролю рабочих характеристик эластичных уплотнений валов. Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей путем жесткой фиксации кромки при заданной величине деформации и выдержки ее в этом положении необходимых интервалов времени , а также повышение точности. Устройство дл осуществлени способа содержит вал, имитирующий уплотн емый, состо щий из неподвижной части 1, выполненной в виде стакана со сквозным окном 2, закрепленного на опорной плите 3. Подвижна часть 4 удерживаетс винтом 5. Внутренн полость вала выполнена герметичной с помощью чехла б и подключена трубопроводом 7 через кран 8 к источнику сжатого газа. В магистраль пневмопривода включен измерительный прибор 9. На внешнюю поверхность вала одето кольцо 10, на опорной плите 3 установлена съемна опора 11, клапан разгрузки 12, шток 13. Клапан 12 включен в выпускной канал 14 пневмосистемы, в котором установлен дроссель 15. При отсутствии давлени газа в пневмоприводе кольцо 10 поднимают по валу и устанавливают на опору 11. При закрытом клапане 12 через кран 8 пневмосистему заполн ют сжатым газом при избыточном давлении, превышаThis invention relates to the performance monitoring of elastic shaft seals. The purpose of the invention is to expand the operational capabilities by rigidly fixing the edge at a given amount of deformation and keeping it in this position at the required time intervals, as well as improving accuracy. The device for carrying out the method comprises a shaft simulating a sealable, consisting of a stationary part 1, made in the form of a glass with a through window 2, fixed to the base plate 3. The movable part 4 is held by a screw 5. The internal cavity of the shaft is sealed using a cover b and connected by pipeline 7 through valve 8 to a source of compressed gas. A measuring device 9 is connected to the pneumatic actuator main. A ring 10 is fitted on the outer surface of the shaft, a removable support 11, a discharge valve 12, a rod 13 are mounted on the support plate 3. The valve 12 is connected to the outlet 14 of the pneumatic system in which the throttle 15 is installed. gas in the pneumatic actuator, the ring 10 is raised along the shaft and mounted on the support 11. With the valve 12 closed through the valve 8, the pneumatic system is filled with compressed gas at an excess pressure exceeding
Description
ГЙGy
Фиг.11
чпжгм необходимое дн уравновешивани натру и к ромки уплотнител Снимают опору 11 открывают клапан 12, стравлива сжатый газ Когда давление газа достигнет величины, уравновешивающей только нагрузку кромки уплотнени , кольцо 10 освободитс , опуститс по валу, закроет клапан 12, прекратив дальнейшее стравливание газа Величину зафиксированного давлени газа измер ют прибором 9. 2 с п ф-лы, 3 илThe necessary balancing of the soda and the sealant is removed. The support 11 is opened. The valve 12 is opened, and the compressed gas is released. When the gas pressure reaches a value that balances only the seal edge load, the ring 10 is released, lowers along the shaft, and the valve 12 is closed, stopping further gas release. gas is measured by the device 9. 2 c pf-ly, 3 silt
Изобретение относитс к контролю рабочих характеристик эластичных уплотнений валов, широко примен емых в различных област х техники (машиностроении , автостроении, авиации и т.д.),This invention relates to the control of the performance characteristics of elastic shaft seals, which are widely used in various fields of engineering (mechanical engineering, automobile construction, aviation, etc.),
Целью изобретени вл етс расширение эксплуатационных возможностей путем жесткой фиксации кромки при заданной величине деформации и выдержки ее в этом положении необходимых интервалов времени , а также и повышение точности,The aim of the invention is to expand the operational capabilities by rigidly fixing the edge at a given amount of deformation and keeping it in this position at the necessary time intervals, as well as improving the accuracy,
На фиг. 1 представлено устройство дл измерени контактной нагрузки; на фиг. 2 - схема осуществлени способа измерени контактной нагрузки кромки уплотнени и силы, действующие на подвижную часть оп- рзвки, на фиг. 3 - графические зависимости изменени нагрузки кромок уплотнени во времени, полученные реализацией данного способа на устройстве.FIG. 1 shows a device for measuring contact load; in fig. 2 is a diagram of an implementation of a method for measuring a contact load of an edge of a seal and a force acting on a movable part of an oscillator; FIG. 3 shows graphical dependences of the change in the load on the edges of a seal with time obtained by implementing this method on the device.
Устройство дл осуществлени способа измерени контактной нагрузки кромок уплотнений содержит оправку, имитирующую уплотн емый вал и пневматический привод, Оправка состоит из двух частей. Неподвижна часть 1 выполнена в виде стакана со сквозным окном 2 в боковой стенке, который закреплен дном кверху на опорной плите 3. Подвижна часть 4, заполн юща сквозное окно 2, выполнена в форме элемента цилиндрического кольца и установлена в сквозном окне неподвижной части оправки с возможностью перемещени в радиальном направлении. Подвижна часть 4 удерживаетс от выпадени из окна 2 при транспортировке устройства винтом 5. Возможность перемещени подвижной части в окне стакана обеспечена разностью диаметров отверсти в подвижной части 4 и винта 5. Внутренн полость вала выполнена герметичной (например, установкой в нее резинового чехла 6) и подключена трубопроводом 7 через кран 8 к источнику сжатого газа (не показан). В магистраль пневмопривода включен измерительный прибор 9. На внешнюю поверхность вала одето цилиндрическое калибровочное кольцо 10 со скольз щей посадкой, позвол ющей калибровочному кольцу опускатьс по валу под действием собственного веса. На опорной плите 3 установлена сьемна опора 11, обеспечивающа установку калибровочного кольца 10 с сопр жением подвижной части 4 оправки, и клапан разгрузки 12 пневмосистемы так, чтобы опустившеес по валу калибровочное кольцо 10, действу на шток 13 клапана закрывало его Клапан разгрузки 12 включен в выпускной канал 14 пневмосистемы, в котором установлен дроссель 15, обеспечивающий посто нныйA device for carrying out the method of measuring the contact load of the edges of the seals comprises a mandrel simulating a shaft to be compacted and a pneumatic actuator. The mandrel consists of two parts. The fixed part 1 is made in the form of a glass with a through window 2 in the side wall, which is fixed bottom up on the base plate 3. The movable part 4, filling the through window 2, is made in the form of an element of a cylindrical ring and is installed in the through window of the fixed part of the mandrel with movement in the radial direction. The movable part 4 is prevented from falling out of the window 2 when the device is transported by the screw 5. The possibility of moving the movable part in the glass window is ensured by the difference in the diameters of the hole in the movable part 4 and the screw 5. The internal cavity of the shaft is sealed (for example, by installing a rubber boot 6) connected by pipeline 7 through valve 8 to a source of compressed gas (not shown). A measuring device 9 is connected to the pneumatic actuator main. A cylindrical calibration ring 10 with a sliding fit is fitted onto the outer surface of the shaft, allowing the calibration ring to be lowered along the shaft under its own weight. A removable support 11 is installed on the support plate 3, which allows the calibration ring 10 to be mounted with the mating part 4 of the mandrel and the pneumatic discharge valve 12 so that the calibration ring 10 lowered along the shaft acts on the valve stem 13 and closes it. channel 14 of the pneumatic system, in which the choke 15 is installed, providing a constant
темп разгрузки пневмопривода. На валу установлено уплотнение 16 и располагают кромкой, нагрузка которой измер етс , на подвижную часть 4.rate of discharge of the pneumatic actuator. A seal 16 is mounted on the shaft and an edge, the load of which is measured, is placed on the movable part 4.
Способ измерени величины контактной нагрузки кромки уплотнени осуществл ют следующим образом.The method of measuring the magnitude of the contact load of the sealing lip is carried out as follows.
При отсутствии давлени газа в пневмоприводе , калибровочное кольцо 10 поднимают по оправке и устанавливают наIn the absence of gas pressure in the pneumatic actuator, the calibration ring 10 is raised over the mandrel and set to
съемную опору 11. Ориентацию кромки в плоскости, перпендикул рной оси вала обеспечивает верхн торцова поверхность калибровочного кольца 10. При закрытом клапане разгрузки 12 через кран 8removable support 11. The orientation of the edge in a plane perpendicular to the shaft axis is provided by the upper end surface of the calibration ring 10. When the discharge valve 12 is closed through valve 8
пневмосистему устройства заполн ют сжатым газом при избыточном давлении, превышающем необходимое дл уравновешивани нагрузки кромки уплотнител Сжатый газ, заполн внутреннюю полостьthe pneumatic system of the device is filled with compressed gas at an excess pressure exceeding that required to balance the load on the edge of the sealer. Compressed gas fills the internal cavity
оправки, воздействует на подвижную часть 4 и перемещает ее в радиальном направлении до упора в калибровочное кольцо 10, деформиру при этом кромку уплотнени на задаваемую калибровочным кольцомthe mandrel acts on the movable part 4 and moves it in the radial direction against the stop into the calibration ring 10, thus deforming the sealing edge to the one specified by the calibration ring
величину. Снимают опору 11 калибровочного кольца 10, которое удерживаетс теперь в этом положении силой прижати к нему подвижной части 4 оправки. Открывают клапан разгрузки 12, стравлива сжатый газ изmagnitude. The support 11 of the calibration ring 10 is removed, which is now held in this position by pressing it against the movable part 4 of the mandrel. Open the discharge valve 12, release the compressed gas from
пневмосистемы, что сопровождаетс уменьшением силы, действующей на калибровочное кольцо со стороны подвижной части и удерживающей его в этом положении. Когда давление газа достигает величины,pneumatic system, which is accompanied by a decrease in the force acting on the calibration ring from the side of the movable part and holding it in this position. When the gas pressure reaches
уравновешивающей только нагрузку кромки уплотнени , калибровочное кольцо 10 освободитс , опуститьс по оправке, закроет клапан разгрузки, прекратив дальнейшее стравливание газа Величинуbalancing only the edge loading of the seal, the calibration ring 10 is released, descends along the mandrel, closes the unloading valve, stopping further gas release.
зафиксированного давлени газа измер ют прибором 9.The measured gas pressure is measured with instrument 9.
На фиг, 2 показаны силы, действующие на подвижную часть оправки, когда онл избыточным давлением газа прижата к калибровочному кольцу и тем самым зафиксирована в положении, соответствующем номинальному диаметру вала. На внутреннюю поверхность подвижной части оправки, площадь S которой посто нна, действует сжатый до давлени q газ, создава силу Р q-S. С внешней стороны на подвижную часть 4 действует сила Q, создаваема кромкой уплотнени 16, и сила R - реакци калибровочного кольца 10, Подвижна часть находитс в равновесии Р Q + R. Так как сила Р уравновешена двум независимыми друг от друга силами Q и R, то и создающее ее давление q газа на подвижную часть можно представить как две независимые слагаемые величины давлений qi и qa. Давление газа qi создает силу Pi qrS, уравновешивающую нагрузку Q кромки уплотнени , а давление газа qa создает силу 2 - q2 -S, (Pa R) прижимающую подвижную часть 4 к калибровочному кольцу 10 и вл етс избыточной частью давлени .Fig. 2 shows the forces acting on the movable part of the mandrel when it is pressed by the gas overpressure to the calibration ring and thus fixed in the position corresponding to the nominal shaft diameter. The gas, compressed to pressure q, acts on the inner surface of the movable part of the mandrel, whose area S is constant, creating a force P q-S. From the outer side, the moving part 4 is acted on by the force Q, created by the edge of the seal 16, and the force R is the response of the calibration ring 10. then, and the gas pressure q that creates it on the movable part can be represented as two independent terms of the pressure qi and qa. The gas pressure qi creates a force Pi qrS, balancing the load Q of the sealing edge, and the gas pressure qa creates a force 2 - q2 -S, (Pa R) pressing down the movable part 4 to the calibration ring 10 and is an excess part of the pressure.
Величина давлени q газа пр мо пропорциональна силе, создаваемой нагрузкой кромки уплотнени Q qi -S, Эту величину давлени газа можно определить пр мым измерением прибором, включенным в пнев- мосистему устройства, предварительно разгрузив ее от избыточной части давлени q2. Достигаетс это следующим образом. Открыв клапан 12, из пневмосистемы стравливаетс избыточна часть q2 давлени , что сопровождаетс уменьшением силы Pz R, удерживающей калибровочное кольцо 10 в сопр жении с подвижной частью 4 оправки. В момент завершени разгрузки пневмоси- стему от избыточной части давлени , калибровочное кольцо освобождаетс и, пада по оправке, воздействует на шток 13 клапана 12. Закрывает клапан и прекращает дальнейшее снижение давлени газа. Зафиксированное в пневмосистеме давление газа уравновешивает только силу Q нагрузки кромки. Величина этого давлени и измер етс прибором 9.The magnitude of the gas pressure q is directly proportional to the force created by the loading of the sealing lip Q qi-S. This gas pressure can be determined by direct measurement with the device included in the device pneumatic system, after unloading it from the excess part of the pressure q2. This is achieved as follows. Opening the valve 12, the excess pressure part q2 is released from the pneumatic system, which is accompanied by a decrease in the force Pz R holding the calibration ring 10 in conjunction with the movable part 4 of the mandrel. At the time the pneumatic system is unloaded from the excess part of the pressure, the calibration ring is released and, on the mandrel, acts on the rod 13 of the valve 12. Closes the valve and stops further reduction of the gas pressure. The gas pressure recorded in the pneumatic system balances only the force Q of the edge load. The magnitude of this pressure is measured by instrument 9.
Под нагрузкой N кромки уплотнени или ее контактным давлением прин то понимать величину силы, приход щуюс на единицу длины окружности вала (погонные радиальные усилие или нагрузка).Under the load N of the sealing lip or its contact pressure, it is customary to understand the magnitude of the force per unit length of the shaft circumference (linear radial force or load).
Учитыва это и посто нство геометрии подвижной части 4 устройства, т.е. ее внутренней площади S, воспринимающей давление газа и длине I наружной цилиндрической поверхности, контактирующей сTaking this into account and the constancy of the geometry of the moving part 4 of the device, i.e. its internal area S, perceiving gas pressure and the length I of the outer cylindrical surface in contact with
кромкой уплотнени , св г.ь величины из грузки N кромки и давлени q, гач.1 можно выразить зависимостьюthe edge of the seal, the magnitude of the load of the N edge and the pressure q, aeg.1 can be expressed by the dependence
N -Q1-S N -Q1-S
где N - контактна нагрузка кромки уплотнени , кгс/см;where N is the contact load of the sealing edge, kgf / cm;
S - площадь внутренней поверхности подвижной части вала, см2;S is the area of the inner surface of the moving part of the shaft, cm2;
I - длина наружной поверхности подвижной части вала, см;I - the length of the outer surface of the movable part of the shaft, cm;
q1 - давление газа в пневмоприводе устройства , кгс/см2.q1 is the gas pressure in the device pneumatic drive, kgf / cm2.
Отношение S/I есть не что иное, какThe S / I ratio is nothing like
посто нна устройства, вл юща с коэффициентом пропорциональности, св зывающим величины давлени газа и нагрузки кромки. Рассмотренные особенности данного устройства показывают, что оно позвол ет перейти от определени нагрузки кромки уплотнени к ее непосредственному измерению, исключив при этом необходимость его тарировки и настройки. Дл упрощени использовани устройства на шкале прибора 9 (образцового манометра ), включенного в пневмосистему, с учетом коэффициента пропорциональности S/I (посто нной устройства) дополнительно выполнена градуировка нагрузки кромки уплотнений.the constant of the device, which is a coefficient of proportionality, connecting the values of gas pressure and edge load. The considered features of this device show that it allows one to go from determining the load of the sealing edge to its direct measurement, while eliminating the need for its calibration and adjustment. To simplify the use of the device on the scale of the device 9 (reference pressure gauge) included in the pneumatic system, taking into account the proportionality coefficient S / I (constant device), the loading edge of the seals was additionally calibrated.
Пример, Калибровочнсе кольцо поднимали по валу до сопр жени с подвижной частью и устанавливали на съемную опору.For example, the Calibration ring was lifted along the shaft prior to mating with the moving part and mounted on a removable support.
На оправку надевали уплотнение и располагали кромку, нагрузка которой измер лась на подвижную часть оправки. Через кран 8 пневмопривод заполн ли газом при избыточном давлении, снимали опору кольца иA seal was put on the mandrel and an edge was placed, the load of which was measured on the movable part of the mandrel. Through valve 8, the pneumatic actuator was filled with gas at an overpressure, the ring support was removed and
сразу открывали клапан разгрузки. Происходило стравливание газа из пневмосистемы , падение калибровочного кольца и запирание клапана разгрузки. После этого считывали показани прибора 9.immediately opened the discharge valve. Gas was vented from the pneumatic system, the calibration ring fell and the unloading valve was closed. After that, read the instrument 9.
Тэким образом была определена исходна величина нагрузки кромки, т.е. нагрузка , возникша в момент деформации кромки подвижной частью оправки. Затем снова поднимали кольцо в исходное положение , в пневмоприводе устанавливали избыточное давление газа и снимали опору кольца. В этом положении устройство выдерживали , прин тый дл исследовани релаксации нагрузок кромок уплотнений,Thus, the initial value of the edge load was determined, i.e. load arising at the time of deformation of the edge of the movable part of the mandrel. Then the ring was again raised to the initial position, the gas overpressure was established in the pneumatic actuator and the ring support was removed. In this position, the device was held, adopted for the study of the relaxation of the loads of the edges of the seals,
интервал времени (один час) и только после этого открывали клапан разгрузки, провод измерение установившейс за это врем величины контактного давлени . Последующие измерени осуществл лиa time interval (one hour) and only after that the discharge valve was opened, the wire measuring the contact pressure that had become stable during this time. Subsequent measurements made
аналогичным образом, увеличива при этомin a similar way, while increasing
врем нахождени кромки в деформированном состо нии на величину прин того интервала Полученные этим способом данные о релаксации нагрузки рабочей кромки уплотнени типа 2-60x85-2 представлены на фиг. 3, Крива I изображает изменение нагрузки рабочей кромки без пружины; крива II - изменение нагрузки рабочей кромки с установленной браслетной пружиной.time of the edge in the deformed state by the value of the received interval The data on the relaxation of the working edge of the seal of the type 2-60x85-2 obtained in this way are shown in FIG. 3, Curve I depicts the change in the load of the working edge without a spring; curve II is the change in the working edge load with the bracelet spring installed.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904818200A SU1758324A1 (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Method of measuring contact loading of shaft flexible seal edges and device for effecting same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904818200A SU1758324A1 (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Method of measuring contact loading of shaft flexible seal edges and device for effecting same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1758324A1 true SU1758324A1 (en) | 1992-08-30 |
Family
ID=21510435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904818200A SU1758324A1 (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Method of measuring contact loading of shaft flexible seal edges and device for effecting same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1758324A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109489600A (en) * | 2018-11-16 | 2019-03-19 | 慈溪迅蕾轴承有限公司 | Bearing sealed ring height detection machine |
-
1990
- 1990-04-24 SU SU904818200A patent/SU1758324A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1585599, кл. F 16 J 15/00, 1988. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109489600A (en) * | 2018-11-16 | 2019-03-19 | 慈溪迅蕾轴承有限公司 | Bearing sealed ring height detection machine |
CN109489600B (en) * | 2018-11-16 | 2024-03-12 | 慈溪迅蕾轴承有限公司 | Bearing seal ring height detector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5159828A (en) | Microaccumulator for measurement of fluid volume changes under pressure | |
US4706494A (en) | Seal integrity testing | |
US3712143A (en) | Differential pressure responsive apparatus | |
US4567758A (en) | Apparatus for testing the bond strength of materials | |
KR920007250B1 (en) | Set pressure verification device and method | |
US4852675A (en) | Apparatus for intermediate transmission of sensed oil pressure in a scale | |
SU1758324A1 (en) | Method of measuring contact loading of shaft flexible seal edges and device for effecting same | |
NZ237822A (en) | Airburst testing apparatus, elastomeric sealing ring for thin membrane being tested | |
CA1127415A (en) | Liquid filled pressure gauge | |
GB1526826A (en) | Pressure transducer | |
US6082174A (en) | Apparatus and method for determining the amount of entrapped gas in a material | |
US3866464A (en) | Hydraulic load indicator | |
US3035437A (en) | Compressibility tester | |
JPH06207845A (en) | Method and device for measuring volume of piston combustion chamber | |
US4019379A (en) | Pneumatic roughness measurer | |
US3534594A (en) | Pressure control in a vulcanizing test chamber | |
SU730079A1 (en) | Device for testing soil samples under triaxial load | |
US5703278A (en) | Pressurized fluid density balance | |
JP2914296B2 (en) | Seal structure | |
CN109580125A (en) | A kind of hermetic seal zipper slip accurate detection device and method | |
GB1478418A (en) | Load applaying and measuring piston assembly for use with a triaxial load cell | |
US4474066A (en) | Portable variable expansion testing device | |
EP0112647B1 (en) | Precision pressure gauge | |
SU1422109A2 (en) | Device for determining hardness of materials | |
CN2921808Y (en) | Oil-filling antivibrating bellows pressure gauge |