Ćw. 5 BADANIE I OCENA DZIAŁANIA PIERŚCIENI TYPU SIMMERING STOSOWANYCH DO USZCZELNIEŃ WAŁÓW W OBUDOWIE OPIS STANOWISKA BADAWCZEGO Na rysunku 5.8 przedstawiono schemat stanowiska do badania i oceny szczelności połączenia z zastosowaniem pierścieni typu Simmering. pierścień podporowy Rys. 5.7. Pierścień podporowy stosowany w celu zwiększenia sztywności pierścienia uszczelniającego. Stanowisko składa się z silnika elektrycznego 1, który za pośrednictwem sprzęgła 2 napędza wałek 3. Wałek 3 ułoŝyskowany jest w łoŝyskach tocznych 12. Na wałku 3 zamocowana jest, za pomocą śruby 11, tuleja wymienna 7 oraz koło zębate 10. Z tuleją wymienną 7 współpracuje pierścień uszczelniający 6. Wałek 3 wraz z tuleją wymienną 7 i kołem zębatym 10 obraca się w korpusie 8 wypełnionym olejem. Do przestrzeni olejowej, olej doprowadzany jest zaworem 14, natomiast odprowadzany zaworem 15. Cylindryczny korpus 8 otoczony jest płaszczem wodnym 9. Olej znajdujący się w korpusie 8 ogrzewany jest wodą dostarczaną do płaszcza wodnego zaworem 13, a odprowadzanąą zaworem 16. OPIS REALIZACJI BADAŃ Badanie szczelności uszczelnień ruchu obrotowego z zastosowaniem pierścieni uszczelniających typu Simmering realizowane jest na stanowisku badawczym przedstawionym na rysunku 5.8 w zaleŝności od: - temperatury oleju, - prędkości obrotowej wału,
- wartości parametru pierścieniem. chropowatości tulei współpracującej z badanym Rys. 5.8. Schemat stanowiska do badania pierścieni uszczelniających typu Simmering: 1 silnik elektryczny, 2 sprzęgło podatne, 3 wałek, 4 olej, 5 woda, 6 pierścień uszczelniający, 7 tuleja wymienna, 8 korpus, 9 płaszcz wodny, 10 koło zębate, 11 śruba mocująca, 12 łoŝysko toczne, 13 zawór doprowadzający wodę, 14 zawór doprowadzający olej, 15 zawór odprowadzający olej, 16 zawór odprowadzający wodę SIMMERING W ZALEśNOŚCI OD TEMPERATURY OLEJU. w zaleŝności od temperatury oleju naleŝy wykonać następujące czynności: - odkręcić śrubę 11 i zamocować na wałku tuleję wymienną nr 7.1, temperatury t 1, - uruchomić silnik elektryczny i ustalić prędkość obrotową wału na wartość n = const., - obserwować uszczelnienie połączenia pierścieniem typu Simmering w zaleŝności od ustalonej temperatury oleju, - w zaleŝności od temperatury oleju t 1 wyznaczyć intensywność wypływu oleju do chwili τ 1 (dla kryterium jakościowego oraz dla kryterium ilościowego wg tabeli 5.1),
- czynności powyŝsze naleŝy powtórzyć dla ustalonych róŝnych temperatur oleju t 2, t 3, t 4, t 5, - wyniki badań umieścić w tabeli 5.3, - zdemontować tuleję wymienną nr 7.1. Tabela 5.3. badanego uszczelnienia w zaleŝności od temperatury oleju Nr tulei wymiennej Prędkość obrotowa wału [obr./min.] n = const. Temperatura [ C] t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 7.1 Kryterium jakościowe SIMMERING W ZALEśNOŚCI OD PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ WAŁU. w zaleŝności od prędkości obrotowej wału naleŝy wykonać następujące czynności: - odkręcić śrubę 11 i zamocować na wałku tuleję wymienną nr 7.2, temperatury t = const., - uruchomić silnik elektryczny i ustalić prędkość obrotową wału na wartość n 1, - obserwować uszczelnienie połączenia pierścieniem typu Simmering w zaleŝności od ustalonej prędkości obrotowej, - w zaleŝności od prędkości obrotowej wałka n 1 wyznaczyć intensywność wypływu oleju do chwili τ 2 (dla kryterium jakościowego oraz dla kryterium ilościowego wg tabeli 5.1), - czynności powyŝsze naleŝy powtórzyć dla ustalonych róŝnych prędkości obrotowych wałka n 2, n 3, n 4, n 5, - wyniki badań umieścić w tabeli 5.4, - zdemontować tuleję wymienną nr 7.2.
Tabela 5.4. badanego uszczelnienia w zaleŝności od prędkości obrotowej wału Nr tulei wymiennej Temperatura [ C] t = const. = Prędkość obrotowa wału [obr./min.] n 1 n 2 n 3 n 4 n 5 7.2 Kryterium jakościowe SIMMERING W ZALEśNOŚCI OD WARTOŚCI PARAMETRU CHROPOWATOŚCI TULEI. w zaleŝności od wartości parametru chropowatości tulei naleŝy wykonać następujące czynności: - odkręcić śrubę 11 i zamocować na wałku tuleję wymienną nr 7.1, temperatury t = const., - uruchomić silnik elektryczny i ustalić prędkość obrotową wału na wartość n = const., - obserwować uszczelnienie połączenia pierścieniem typu Simmering w zaleŝności od wartości parametru chropowatości tulei, - w zaleŝności od wartości parametru chropowatości tulei wyznaczyć intensywność wypływu oleju do chwili τ 3 (dla kryterium jakościowego oraz dla kryterium ilościowego wg tabeli 5.1), - wyniki badań umieścić w tabeli 5.5, - zdemontować tuleję wymienną nr 7.1, - czynności powyŝsze naleŝy powtórzyć dla tulei o róŝnych wartościach parametru chropowatości tuleje oznaczone numerami od 7.2 do 7.5. Tabela 5.5. badanego uszczelnienia w zaleŝności od wartości parametru chropowatości tulei
Temperatura [ C] t = const. = Prędkość obrotowa wału [obr./min.] n = const. = Nr tulei wymiennej 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 Kryterium jakościowe ZASADY OPRACOWANIA WYNIKÓW BADAŃ. Opracowanie wyników badań powinno zawierać: a) cel badań, b) opis zasady działania pierścienia typu Simmering, c) schemat i opis stanowiska badawczego, d) ustalenie klasy szczelności badanych uszczelnień na podstawie wyników badań, e) ustalenie wpływu: temperatury oleju, lepkości kinematycznej oleju, prędkości obrotowej wału, wartości parametru chropowatości powierzchni współpracującej z pierścieniem typu Simmering, na jakość uszczelnienia, f) wnioski.