RU1795272C

RU1795272C - Device for measuring surface roughness

Info

Publication number: RU1795272C
Application number: SU904851105A
Authority: RU
Inventors: Галина Станиславовна Калда; Николай Федорович Семенюк; Валентин Петрович Захаренко; Игорь Иванович Новиков
Original assignee: Хмельницкий технологический институт; Научно-Производственное Объединение Химического Машиностроения "Ленниихиммаш"
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1993-02-15

Abstract

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл измерени шероховатости контактирующих поверхностей. Целью изобретени вл етс повышение точности и расширение диапазона измерени шероховатости торцевых уплотнений. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее корпус, расположенные внутри него камеру и установленный с возможностью перемещенм вдоль оси корпуса нагружающий шток, снабжено входным соплом, измерителем давлени в корпусе и закрепленным на днище корпуса соосно штоку образцом с эталонной поверхностью, предназначенной дл установки на ней измер емого торцевого уплотнени и ориентированной в сторону штока, шток выполнен с фланцем на конце, расположенным в корпусе, входное сопло установлено в днище корпуса и образце, корпус выполнен герметичным, а камера образуетс в процессе контрол за счет взаимодействи штока с измер емым торцевым уплотнением . 1 ил. ел сThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the roughness of contact surfaces. The aim of the invention is to increase accuracy and expand the range of measurement of roughness of mechanical seals. This goal is achieved in that the device containing the housing, a chamber located inside it and installed on the load rod movable along the axis of the housing, is equipped with an inlet nozzle, a pressure gauge in the housing and a sample with a reference surface that is mounted coaxially to the stem and is intended to be mounted on measured mechanical seal and oriented toward the stem, the rod is made with a flange at the end located in the housing, the inlet nozzle is installed in the bottom of the housing and the sample, the housing is sealed, and the chamber is formed in the control process due to the interaction of the rod with the measured mechanical seal. 1 ill. ate with

Description

Изобретение относитс к контрольно- измерительной испытательной технике и может быть использовано дл измерени шероховатости контактирующих поверхностей .The invention relates to a test and measurement technique and can be used to measure the roughness of contact surfaces.

Из.вестно устройство дл измерени . шероховатости поверхности, включающее корпус с контактирующим элементом и воздушную камеру с измерителем ее перемещени . Недостатком устройства вл етс неточность измерени шероховатости контролируемых поверхностей.A device for measuring is known. surface roughness, including a housing with a contacting element and an air chamber with a meter for its movement. A disadvantage of the device is the inaccuracy in measuring the roughness of the surfaces to be monitored.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению вл етс устройство дл оценки качества .обработки поверхности, включающее корпус с контактирующим элементом и воздушную камеру с измерителем ее перемещени , Недостатком устройства вл етс то, что данна конструкци не позвол ет оценить шероховатость при действии на исследуемую поверхность прикладываемой нагрузки и не дает возможность определить степень шероховатости поверхности по разности давлений, возникающих до и после прохождени воздуха, газа или газовой смеси через зазоры шероховатой поверхности.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for assessing the quality of surface treatment, including a housing with a contacting element and an air chamber with a measuring instrument for its movement. The disadvantage of this device is that this design does not allow to evaluate the roughness when exposed to the test surface applied load and does not allow to determine the degree of surface roughness by the pressure difference arising before and after the passage of air, gas or gas howl mixture through gaps of a rough surface.

Целью предполагаемого изобретени вл етс повышение точности и расширение диапазона измерени шероховатости торцевых уплотнений.The object of the invention is to increase the accuracy and extend the measuring range of the roughness of mechanical seals.

Поставленна цель достигаетс тем,.что устройство снабжено нагружающим элементом , благодар которому возможно изVJThe goal is achieved by the fact that the device is equipped with a loading element, due to which it is possible from VJ

ОABOUT

елate

гоgo

XIXi

юYu

мерение шероховатости поверхности под действием нормальной нагрузки. Кроме того, в предлагаемой конструкции изменение давлени воздуха или газа в зависимости от шероховатости исследуемой поверхности торцевого уплотнени фиксируетс измерител ми давлени - манометрами, наход щимис на входе и выходе воздуха или газа через исследуемую поверхность. Така конструкци позвол ет изучать шероховатость торцевых уплотнений при прохождении через зазоры, образованные между исследуемыми поверхност ми, различных газов и газовых смесей.measuring surface roughness under normal load. In addition, in the proposed design, a change in air or gas pressure depending on the roughness of the studied surface of the mechanical seal is recorded by pressure gauges - manometers located at the inlet and outlet of air or gas through the studied surface. Such a design makes it possible to study the roughness of mechanical seals when passing through the gaps formed between the surfaces under study of various gases and gas mixtures.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.The drawing shows the proposed device, General view.

Устройство содержит корпус 1, расположенные внутри него камеру и установленный с возможностью перемещени вдоль оси корпуса 1 нагружающий шток 3 с накидной гайкой 4, крышку корпуса 2, измеритель давлени 5, входное сопло 6, пробку 7 дл сброса воздуха или газ из корпуса, нижний образец 8 с эталонной поверхностью, закрепленный к основанию корпуса винтами 10, верхний образец 9, представл ющий собой исследуемое торцевое уплотнение, гайки 11 дл креплени крышки 2 к корпусу 1, уплотнени 12, 13 дл обеспечени герметичности конструкции, манжету 14.The device comprises a housing 1, a chamber located inside it and a load rod 3 with a union nut 4 mounted on it, movable along the axis of the housing 1, a housing cover 2, a pressure meter 5, an inlet nozzle 6, a plug 7 for venting air or gas from the housing, a lower sample 8 with a reference surface, fixed to the base of the housing with screws 10, an upper sample 9, which is a mechanical seal being examined, nuts 11 for fastening the cover 2 to the housing 1, seals 12, 13 to ensure the tightness of the structure, cuff 14.

Устройство работает следующим образом ..The device operates as follows ..

В корпус 1 устанавливают нижний образец 8 с эталонной поверхностью. Между образцом и основанием корпуса 1 устанавливают прокладку 12 дл герметизации внутреннего объема корпуса, Нижний образец 8 с эталонной поверхностью закрепл 1 ют к основанию корпуса винтами .10. На нижний образец устанавливают верхний образец 9, представл ющий собой измер емое торцевое уплотнение и выполненный с наружным по ском дл центровки образцов 8 и 9 друг относительно друга. Рабоча поверхность торцевого уплотнени 9 шероховата . На торцевое уплотнение устанавливаетс нагружающий шток 3, после чего корпус закрывают крышкой 2 и закрепл ют крышку четырьм гайками 11, которые навинчивают на шпильки. Дл герметизации соединени между корпусом 1 и крышкой 2 устанавливают прокладку 13, а между крышкой 2 и штоком 3 устанавливают манжету 14 и накидную гайку 4. Необходима нагрузка передаетс на образцы через штокIn the housing 1 install the lower sample 8 with a reference surface. A gasket 12 is installed between the sample and the base of the casing 1 to seal the internal volume of the casing. The lower sample 8 with a reference surface is fixed 1 and is secured to the base of the casing with screws. 10. An upper specimen 9 is mounted on the lower specimen, which is a measured mechanical seal and is made with an outer lip to center the specimens 8 and 9 relative to each other. The working surface of the mechanical seal 9 is rough. A loading rod 3 is mounted on the mechanical seal, after which the housing is closed with a cover 2 and the cover is fixed with four nuts 11, which are screwed onto the studs. To seal the connection between the body 1 and the cover 2, a gasket 13 is installed, and between the cover 2 and the stem 3 a sleeve 14 and a union nut 4 are installed. The necessary load is transferred to the samples through the rod

с помощью винтового пресса. Величина нагрузки фиксируетс динамометром. Входное сопло 6, установленное в днище корпуса 1 и нижнего образца 8, соедин етс с баллоном сжатого воздуха или газа, снабженного редуктором давлени и манометром 17. Редуктор давлени предназначен дл регулировки используемого давлени , величина которого фиксируетс манометром. В зависимости от усили , подаваемого на образцы , измен етс величина зазора между контактирующими поверхност ми за счет упругости торцевого уплотнени 9. Воздух или газ, поступающий в полость между образцами 8 и 9, постепенно проходит черезusing a screw press. The load value is recorded by a dynamometer. An inlet nozzle 6 mounted in the bottom of the housing 1 and the lower sample 8 is connected to a cylinder of compressed air or gas equipped with a pressure reducer and a pressure gauge 17. The pressure reducer is designed to adjust the pressure used, the value of which is fixed by a pressure gauge. Depending on the force applied to the samples, the gap between the contacting surfaces changes due to the elasticity of the mechanical seal 9. The air or gas entering the cavity between samples 8 and 9 gradually passes through

зазоры шероховатой поверхности. Изменение внутреннего давлени в корпусе за единицу времени фиксируетс с помощью манометра 5. Разность давлений на входе и выходе и количество проход щего через зазоры воздуха или газа в единицу времени при посто нной нагрузке зависит от величины зазоров, т.е. от степени шероховатости поверхности. Истечение газа через кольцевой стык происходит за счет повышени rough surface gaps. The change in the internal pressure in the housing per unit time is recorded using a manometer 5. The pressure difference at the inlet and outlet and the amount of air or gas passing through the gaps per unit time at constant load depends on the size of the gaps, i.e. on the degree of surface roughness. The gas outflow through the annular joint is due to the increase

давлени в камере 16 при посто нной нормальной нагрузке. По окончании исследований дл стравливани внутреннего давлени в корпусе постепенно открываем пробку.pressure in chamber 16 at constant normal load. At the end of the study, the plug is gradually opened to relieve internal pressure in the housing.

Предложенное устройство дл измерени шероховатости поверхности обладает новизной и может дать положительный эффект за счет простоты схемы устройства, точности испытаний и расширени возможностей исследований.The proposed device for measuring surface roughness is novel and can have a positive effect due to the simplicity of the device design, the accuracy of tests and the expansion of research capabilities.

Форму Л а, изобретени Устройство дл измерени шероховатости поверхности, содержащее корпус, расположенные внутри него камеру и уста- новленный с возможностью перемещени вдоль оси корпуса нагружающий шток, о т- л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышени точности и расширени диапазона измерени шероховатости торцевых уплотнений, оно снабжено входным соплом , измерителем давлени в корпусе и закреплённым на днище корпуса соосно со штоком образцом с эталонной поверхностью , предназначенной дл установки на ней измер емого торцевого уплотнени и ориентированной в сторону штока, штокForm La, invention A device for measuring surface roughness, comprising a housing, a chamber located inside it, and a loading rod mounted with the possibility of moving along the axis of the housing, with the aim of increasing accuracy and extension of the measurement range of the roughness of mechanical seals, it is equipped with an inlet nozzle, a pressure gauge in the housing and a sample with a reference surface designed to install a measured mechanical seal on it, coaxially with the rod, mounted on the bottom of the housing lotneni and oriented in the direction of the rod, the rod

51795272 б51795272 b

выполнен с фланцем на конце, расположен-нен герметичным, а камера образуетс вmade with a flange at the end, not sealed, and the chamber is formed in

ньгм в корпусе, входное сопло установленопроцессе контрол за счет взаимодействи ngm in the housing, the input nozzle is installed during the control process due to the interaction

в днище корпуса и образца, корпус выпол-штока с измер емым торцевым уплотнением.in the bottom of the housing and the sample, the housing is made of a rod with a measured mechanical seal.