УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМ К ТРЕНИЮ

Полезная модель относится к устройствам, с помощью которых определяют чувствительность энергетических конденсированных систем к трению. Применяется в отраслях, где разрабатываются и производятся новые энергетические конденсированные системы. Устройство может использоваться в химической промышленности.
Известна конструкция устройства по черт. ОКБ 468.00.00 для определения чувствительности энергетических конденсированных систем, применяемая в АО «НИИПМ» г. Пермь. Это устройство принято за прототип и показано на фиг. 1, фиг. 2. Оно состоит из привода вращения, в качестве которого используется настольный сверлильный станок (1), поддона (2), контртела (3), зажима (4), датчика температуры (5), самопишущего прибора (6), нагрузочного устройства (7), токосъемника (8). В качестве зажима используются тисы, закрепленные на столе сверлильного станка. Самопишущий прибор (6), для дистанционного контроля за температурой в зоне трения, устанавливается на пульте. Нагрузочное устройство (7) предназначено для создания определенного заданного давления между трущимися поверхностями контртела и поддона.
Контртело и поддон показаны на фиг. 2. Контртело представляет из себя цельный металлический цилиндр у основания, с конусом Морзе для закрепления контртела в патроне привода вращения. Поддон имитирует одну из деталей уплотнения узла трения аппарата и может быть изготовлен из любого материала (войлок, фторопласт и т.д.). Он представляет собой плоский цилиндр, с двумя скосами по диаметру на противоположных сторонах для крепления в тисах. В нижней части поддона под углом просверлено отверстие для установки датчика температуры. Датчик 5 проводами соединен с самопишущим прибором 6, расположенном на пульте.
Определение чувствительности энергетических конденсированных систем на приборе осуществляется следующим образом.
Метод основан на истирании навески между металлическим вращающимся контртелом и неподвижным поддоном при заданной скорости трения и давлении. Определяют максимальное давление, при котором не наблюдается воспламенения массы (отказы) в трех последовательных опытах и минимальное давление, при котором происходит хотя бы одно воспламенение в трех последовательных опытах.
Перед испытанием трущиеся поверхности тел трения тщательно протирают ватным тампоном, смоченным в спирте. Производят притирку трущихся поверхностей при исходных режимах испытания до образования в поддоне 2 в зоне трения кольцевой канавки глубиной (1±0,2 мм). За исходные режимы принимают рабочие режимы трущегося узла аппарата - скорость трения и давление, безопасность которых необходимо оценить. С ужесточением условий проведения работ исходные режимы должны превышать рабочие в 3-5 раз. В поддоне после притирки в кольцевой канавке равномерно по окружности высверливают восемь лунок диаметром 4±0,1 мм и глубиной 5±0,1 мм. В дне одной из лунок высверливают под углом примерно в 45° отверстие для установки датчика температуры 5. Исходную точку для сверловки намечают между двумя соседними лунками по среднему радиусу трения. Поддон закрепляют зажимами на столе сверлильного станка. Датчик температуры 5 устанавливают в поддон 2 таким образом, чтобы спай находился заподлицо с трущейся поверхностью поддона. Провода датчика температуры 5 выводят к токосъемнику 8. Контртело 3 трения конусной частью вставляют в шпиндель станка. Навеску массы равномерно распределяют в лунки по дну кольцевой канавки поддона. Плавно опускают шпиндель, чтобы контртело 3 вошло в кольцевую канавку. Устанавливают заданный груз на нагрузочное устройство 7. Устанавливают необходимое число оборотов привода вращения 1. Исходную скорость трения принимают в 3-5 раз больше, чем рабочая скорость трения в трущемся узле аппарата, который проверяется на безопасность. Дистанционно включают привод вращения 1. Замер температуры ведется с целью определения температуры, при которой происходят отказы и воспламенения. При отсутствии воспламенения массы испытания продолжают с повышением давления. Давление с помощью установки дополнительного груза на нагрузочное устройство 7 повышают до тех пор, пока при заданной скорости трения не произойдет воспламенение массы, но не выше предельного значения, допускаемого для конкретного материала поддона. При отсутствии воспламенения при заданной скорости трения и предельном значении давления переходят на более высокую скорость трения, соответствующую ближайшему числу оборотов шпинделя станка. После проведения необходимого количества испытаний при одной скорости трения переходят на более высокую скорость трения, чтобы как минимум, при двух-трех значениях скоростей получить значения минимальных давлений, при которых происходят воспламенения.
Недостатком прототипа является большая погрешность замера температуры из-за плохой теплопроводности материала поддона имитирующего уплотнение аппарата, а также из-за изменения толщины испытуемой энергетической конденсированной системы между торцом контртела и чувствительным элементом датчика температуры в процессе испытания. Уплотнение аппарата, как правило, изготавливается из фторопласта или войлока.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение точности замера температуры на поверхности металлического контртела. Точный замер температуры необходим для определения точных параметров аппаратов перерабатывающих энергетические конденсированные системы.
Технический результат достигается тем, что устройство для определения чувствительности взрывчатого вещества к трению состоит из привода вращения, поддона, контртела, зажима, датчика температуры, самопишущего прибора, нагрузочного устройства и токосъемника. Датчик температуры установлен в контртело, а провода от датчика температуры соединены с металлическими контактирующими кольцами коллектора. Коллектор выполнен разборным. Он состоит из изолирующей втулки с буртиком и установленными на нее контактирующими и изолирующими кольцами. Изолирующая втулка внутри имеет шпоночный паз. Основание контртела выполнено с буртиком, на который опирается цельная втулка-изолятор с буртиком и шпоночным пазом внутри. На втулку-изолятор последовательно устанавливаются металлическое кольцо, кольцо-изолятор, второе металлическое кольцо, кольцо-изолятор, резиновое кольцо, на которое устанавливается металлическое кольцо, через которое вся сборка фиксируется от осевого перемещения на основании контртела пружинным кольцом. Втулка-изолятор от проворота относительно контртела фиксируется шпонкой, металлические контактирующие кольца от проворота относительно втулки-изолятора штифтами.
Предлагаемое устройство поясняются на фиг. 3 и фиг. 4.
1 - привод вращения;
2 - поддон;
3 - контртело;
4 - зажим;
5 - датчик температуры;
6 - самопишущий прибор;
7 - нагрузочное устройство;
8 - токосъемник;
9 - кольца-изоляторы;
10 - втулка-изолятор;
11 - металлические контактирующие кольца;
12 - основание контртела;
13 - штифт;
14 - шпонка;
15 - кольцо резиновое;
16- кольцо металлическое;
17- кольцо пружинное;
Предлагаемое в качестве полезной модели устройство для определения чувствительности взрывчатых материалов к трению, состоит из привода вращения 1, поддона 2, контртела 3, зажима 4, датчика температуры 5, самопишущего прибора 6, нагрузочного устройства 7, токосъемника 8. На основание контртела трения 12 установлен коллектор, состоящий из втулки-изолятора 10, колец-изоляторов 9 и металлических контактирующих колец 11. Металлические контактирующие кольца 11 надеты на втулку-изолятор 10 до упора в буртик и изолированы друг от друга кольцом-изолятором 9. С противоположной стороны от буртика на изолирующую втулку надето второе кольцо-изолятор 9. Втулка-изолятор 10 от проворота относительно контртела 3 фиксируется шпонкой 14, а металлические контактирующие кольца 11 от проворота относительно втулки-изолятора 10 фиксируются штифтами 13 с двух торцов. Коллектор в сборе от осевого перемещения фиксируется пружинным кольцом 17 через кольцо резиновое 15 и кольцо металлическое 16. К металлическим контактирующим кольцам 11 приварены провода электродов датчиков температуры 5. С контактов коллектора термо-ЭДС передается на самопишущий прибор 6, расположенный на пульте. Верхней конусной частью контртело 3 вставляется в патрон сверлильного станка.
Определение чувствительности энергетических конденсированных систем на предлагаемом устройстве осуществляется в той же пооперационной последовательности, что и в прототипе, но с некоторыми изменениями следующим образом.
Датчик температуры 5 устанавливают в контртело 3 таким образом, чтобы чувствительный элемент датчика находился в плотном контакте с трущейся поверхностью контртела. Один провод датчика температуры соединяют с одним металлическим контактирующим кольцом 11, другой провод с другим. Контртело 3 трения конусной частью вставляют в шпиндель станка. Соединение контактирующих колец с токосъемником осуществляют специальными контактами. Далее по той же последовательности, что и в прототипе.
В предлагаемом устройстве замер температуры осуществляется на поверхности контртела, изготовленного из материала (например, из стали) с высокой теплопроводностью, который через тонкую перегородку между поверхностью трения и чувствительным элементом датчика контактирует с испытуемой энергетической конденсированной системой.
Проведенные испытания показали, что предлагаемая конструкция позволила повысить точность замера температуры в зоне трения и повысить стабильность замера за счет неизменности толщины перегородки во время каждого опыта.