Стенд для исследований щелевых и лабиринтных уплотнений

Стенд включает испытательную головку (рис. 6.21), систему гидравлического обеспечения, автоматизированную систему управления режимом стенда, измерения, регистрации и обработки контролируемых параметров и блок питания приводного двигателя.

Уплотнительную пару образуют статорная втулка 7, неподвижно закрепленная в цилиндре 11 испытательной головки, и вращающаяся роторная втулка 9, закрепленная гайкой на гибком валу 6. Вал, имеющий изгибную жесткость 0,29 х 106 Н/м, вращается в двух опорных узлах, каждый из которых представляет собой сдвоенный радально-упорный шарикоподшипник, собранный для исключения люфта с осевым натягом.

Первая частота свободных колебаний ротора на воздухе составляет 310 рад/с. Вал приводится во вращение электродвигателем постоянного тока 1 типа ГС-24а через мультипликатор 2, имеющий передаточное отношение 3:1, что обеспечивает частоту вращения вала от 0 до 10 000 об/мин. Питание двигателя осуществляется от управляемого тиристорного преобразователя напряжения с системой стабилизации частоты вращения.

Рис. 6.21. Испытательная головка стенда для исследования щелевых и лабиринтных уплотнений

Перемещения роторной втулки регистрируются двумя бесконтактными датчиками 8, расположенными взаимно перпендикулярно. Такая же пара датчиков 4 расположена на валу у подшипника, где находится эксцентриковая втулка 3, задающая опорный синусоидальный сигнал, по отношению к которому отсчитывается фазовый сдвиг колебаний втулки 9. Температура рабочей жидкости измеряется полупроводниковым датчиком, установленным в цилиндре 11 испытательной головки. Жидкость в рабочую зону подводится через систему отверстий во втулке 5, а протечки через испытуемое уплотнение собираются в защитном кожухе 10, откуда они поступают в расходомерное устройство.

Основу гидравлической системы стенда составляет трехплунжерный насосный агрегат ПТ 10/40, обеспечивающий подачу жидкости 2,8·10—3 м³/с при максимальном давлении 4 МПа. Для выравнивания давления жидкости применен гаситель пульсаций, выполненный в виде емкости, заполненной упругими шарами.

Измерительная система стенда автоматизирована. Все контролируемые параметры регистрируются при помощи цифропечатающего устройства Ф581К. Измерения выполняются цифровым вольтметром В2-19, а последовательный опрос каналов — коммутатором измерительных сигналов Ф799/2.

В канале расхода использовано весоизмерительное устройство 1858УВТ1-20.40-0.5. Принцип измерения расхода основан на определении приращения массы мерного бака в заданный промежуток времени.