УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИТИРКИ ПАКЕТА ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ Российский патент 1996 года по МПК B24B19/11 

Изобретение относится к отделочным операциям и может быть применено для притирки поршневых колец.

Прототипом предлагаемого изобретения может служить устройство для обработки поршневых колец бочкообразной формы, в котором пакет колец, закрепленный на оправке, обрабатывается в притирочной гильзе с внутренней бочкообразной поверхностью /I/.

К недостаткам данного устройства следует отнести:
1. Возможность поломки колец из-за выполнения кольцевых канавок трапециевидной формы малой глубины, вследствие чего кольца нагружаются по сечению неравномерно больше по внутреннему диаметру. Поэтому поверхность по внутреннему диаметру кольца получает смещение относительно поверхности по его наружному диаметру, пропорционально силе трения кольца о гильзу и собственной силе упругости кольца.

2. Невозможность получения асимметричной бочкообразной рабочей поверхности кольца, смещенной к торцу кольца с целью повышения его маслосъемных свойств.

Технической задачей изобретения является получение асимметричной бочкообразной рабочей поверхности у поршневых колец.

Поставленная техническая задача решается следующим образом: в устройстве, содержащем установленный с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения шток с размещенным на нем и зафиксированном по торцам пакетом колец, взаимодействующим с притирочной гильзой, внутренняя поверхность которой представляет собой два усеченных конуса, с равными диаметрами меньших и больших оснований, сопряженных меньшими из них, при этом отношение высот конусов пропорционально величине смещения вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу:
h₁/h₂= ε,
где h₁ высота первого конуса;
h₂ высота второго конуса;
ε смещение вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу,
а отношение разности диаметров оснований усеченных конусов к диаметру меньшего из них выбрано из условия:
(D₂-D₁)/D₁•100% < 0,5% ,
где D₁ диаметр меньшего основания усеченных конусов;
D₂ диаметр большего основания конусов.

Последнее условие это условие безотрывного сопряжения кольца с притирочной гильзой, когда увеличение диаметра притирочной гильзы с L₁ до D₂ компенсируется упругими силами кольца.

Оригинальность изобретения состоит в том, что в отличие от прототипа притирочная гильза имеет внутреннюю поверхность, представляющую собой два усеченных конуса, с равными диаметрами меньших и больших оснований, сопряженных меньшими из них, при этом отношение высот конусов пропорционально величине смещения вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу:
h₁/h₂= ε,
где h₁ высота первого конуса;
h₂ высота второго конуса;
ε смещение вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу,
а отношение разности диаметров оснований усеченных конусов к диаметру меньшего из них выбрано из условия:
(D₂-D₁)/D₁•100% < 0,5% ,
где D₁ диаметр меньшего оснований усеченных конусов;
D₂ диаметр большего основания конусов.

Изобретение поясняется прилагаемыми рисунками, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства; на фиг.2 механизм образования асимметричной бочкообразной поверхности поршневого кольца при движении кольца вверх, на фиг.3 при движении кольца вниз; на фиг.4- асимметричная бочкообразная рабочая поверхность кольца, притертого с помощью предлагаемого устройства.

Устройство состоит ( фиг.1 ) из штока 1, имевшего возможность перемещаться возвратно-поступательно и вращательно с размещенным на нем и зафиксированном с двух сторон шайбами 2 и гайкой 3 пакетом колец 4, взаимодействующим с притирочной гильзой 5, которая имеет внутреннюю поверхность, выполненную в виде двух усеченных конусов 6 и 7, с равными диаметрами меньших и больших оснований, сопряженных меньшими из них. При этом отношение высот h₁ и h₂ конусов 6 и 7 пропорционально величине смещения вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу:
h₁/h₂= ε,
где h₁ высота конуса 6:
h₂ высота конуса 7;
ε смещение вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу,
а отношение разности диаметров D₁ и D₂ оснований усеченных конусов 6 и 7 к диаметру меньшего из них выбрано из условия:
(D₂-D₁)/D₁•100% < 0,5% ,
где D₁ диаметр меньшего основания усеченных конусов 6 и 7;
D₂ диаметр большего основания конусов 6 и 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом: с учетом условия безотрывного сопряжения пакета колец 4 и притирочной гильзы 5 по формуле ( 2 ) определяются величины диаметров меньшего D₁ и большего D₂. оснований усеченных конусов 6 и 7, после чего с учетом требуемой величины смещения ε вершины бочкообразной поверхности кольца к его торцу по формуле ( 1 ) определяются величины h₁ и h₂. По результатам вычислений формируется рабочая поверхность притирочной гильзы 5. При возвратно-поступательном и вращательном движении штока 1, с зафиксированным на нем посредством шайб 2 и гайки 3 пакетом колец 4, в зоне усеченного конуса 6 с меньшей высотой h₁ происходит снятие припуска по рабочей поверхности колец у их нижнего торца ( фиг.2 ).

При попадании пакета колец 4 из усеченного конуса 6 в усеченный конус 7 с высотой h₂ > h₁ колец начинает сниматься припуск у их верхнего торца ( фиг. 3 ). Цикл перехода пакета колец 4 из усеченного конуса 6 и обратно происходит до получения желаемого результата требуемой величины e. Поскольку a > β, то у нижнего торца колец снимается больший припуск, чем у верхнего торца и образуется асимметричная бочкообразная рабочая поверхность колец ( фиг. 4 ). Выполнение соотношения ( 2 ) кроме асимметрии позволяет получать еще и ровный поясок притертости по периметру кольца от одной стороны замка до другой, вследствие перераспределения радиальных давлений при притирке колец в изменяющемся за один цикл притирки диаметре притирочной гильзы 5.

Диаметры оснований усеченных конусов 6 и 7 в целях оптимизации асимметричности бочкообразной рабочей поверхности кольца могут лежать в пределах от D₁ до D₂ и соответственно могут изменяться высоты h₁ и h₂ с сохранением соотношения ( 1 ).

Предложенное устройство позволяет получать асимметричную бочкообразную рабочую поверхность у поршневых колец с желаемым смещением e вершины бочкообразной поверхности от середины к торцу кольца.

Простота изобретения позволяет применить его на любом заводе, производящем поршневые или уплотнительные кольца. ЫЫЫ2

Использование: для притирки поршневых колец со сложной рабочей поверхностью. Сущность: устройство состоит из штока 1 с зафиксированным на нем посредством двух шайб 2 и гайки 3 пакетом колец 4, контактирующим с притирочной гильзой 5. Внутренняя поверхность гильзы выполнена в виде двух усеченных конусов 6 и 7 с равными диаметрами меньших и больших оснований, сопряженных меньшими из них. При этом отношение высот конусов 6 и 7 пропорционально величине смещения вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу: h₁/h₂= ε, где h₁ - высота конуса 6; h₂ - высота конуса 7; ε - смещение вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу, а отношение разности диаметров оснований усеченных конусов 6 и 7 к диаметру меньшего из них выбирается из условия: D₂ - D₁/D₁ • 100% < 0,5%, где D₁ - диаметр меньшего основания усеченных конусов 6 и 7. D₂ - диаметр большего основания конусов 6 и 7. 4 ил.

Устройство для притирки пакета поршневых колец, содержащее притирочную гильзу и установленный с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения шток с размещенным на нем и зафиксированным по торцам пакетом колец, отличающееся тем, что внутренняя поверхность притирочной гильзы представляет собой два усеченных конуса с равными диаметрами меньших и больших оснований, сопряженных меньшими из них, при этом отношение высот конусов пропорционально величине смещения вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу:

где h₁ высота первого конуса,
h₂ высота второго конуса,
ε смещение вершины бочкообразной поверхности кольца от середины к торцу,
а отношение разности диаметров оснований усеченных конусов к диаметру меньшего из них выбрано из условия

где D₁ диаметр меньшего основания усеченных конусов,
D₂ диаметр большего основания конусов.