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

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

Известен способ притирки поршневых колец, собранных в пакет в алмазной или чугунной гильзе /I/, в котором с целью получения заданной эпюры радиальных давлений каждого из поршневых колец на стенки цилиндра, их ориентируют в пакете по замку и к внутренней поверхности пакета прикладывают регулируемое по величине радиальное давление с силой, обратно пропорциональной требуемой эпюре.

К недостаткам данного изобретения следует отнести:
1. Невозможность получения заданной эпюры радиальных давлений на финишной операции технологического процесса, каковой является притирка.

2. Трудновыполнимо, если вообще возможно из-за разброса технологических параметров колец, приложения обратно пропорционального требуемой эпюре радиальных давлений усилия к внутренней поверхности каждого кольца пакета при притирке.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому объекту является устройство для притирки пакета поршневых колец /2/, в котором с целью повышения качества обработки за счет постоянного по периметру давления колец на гильзу, разжимная оправка выполнена в виде набора равномерно расположенных по окружности упругих в радиальном направлении элементов разной жесткости.

К недостаткам данного устройства следует отнести:
1. Невысокую надежность конструкции вследствие ее сложности.

2. Невозможность обеспечения одинакового по периметру давления колец на стенку гильзы набором калиброванных упругих элементов из-за существования технологических разбросов параметров колец, в том числе и эпюры радиальных давлений и, как следствие, неравномерность снятия припуска по периметру кольца.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции и возможность снятия равномерного по внешней рабочей поверхности кольца припуска при притирке колец в зависимости от их эпюры радиальных давлений.

Поставленная техническая задача решается следующим образом. В устройстве для притирки пакета колец, установленного и фиксируемого на штоке, имеющего возможность двигаться возвратно-поступательно и вращательно, в притирочной гильзе, внутренняя поверхность которой представляет собой три цилиндра двух различных диаметров и два одинаковых усеченных конуса, большие основания которых сопряжены с противоположными основаниями цилиндра с большим диаметром, а меньшие основания усеченных конусов с основаниями цилиндров с малым диаметром, при этом угол наклона α образующей конусов и высоты цилиндров малого и большого диаметров выбраны соответственно из условий:
α≅1^°; h₂=2h₁,
где h₁ высота цилиндра малого диаметра притирочной гильзы,
h₂ высота цилиндра большого диаметра притирочной гильзы.

Выполнение соотношений необходимо для получения одинакового времени пребывания пакета колец в цилиндрах притирочной гильзы с большим и малым диаметрами.

Оригинальность изобретения состоит в том, что в отличии от аналога и прототипа притирочная гильза имеет рабочую поверхность, представляющую собой три цилиндра двух различных диаметров и два одинаковых усеченных конуса, большие основания которых сопряжены с противоположными основаниями цилиндра с большим диаметром, а меньшие основания усеченных конусов с основаниями цилиндров с малым диаметром, при угол наклона α образующей конусов и высоты цилиндров малого и большого диаметров выбраны из условий (1).

Изобретение поясняется прилагаемыми рисунками, где на фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг, 2 перераспределение грушевидной эпюры радиальных давлений кольца в зависимости от диаметра цилиндров притирочной гильзы, кривая 1 в цилиндре с малым диаметром, кривая 2 в цилиндре с большим диаметром; на фиг.3 величина снимаемого припуска ц колец при притирке в зависимости от диаметров цилиндров притирочной гильзы, кривая 1 в цилиндре с малым диаметром, кривая 2 в цилиндре с большим диаметром,
Устройство (фиг. 1) состоит из: штока 1, установленного с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения с зафиксированным на нем посредством шайб 2 и гайки 3 пакетом колец 4, контактирующим с рабочей поверхностью притирочной гильзы 5, выполненной в виде двух цилиндров малого диаметра 8 двух усеченных конусов 7, сопряженных меньшими основаниями с основаниями цилиндров с малыми диаметрами 6, а большими основаниями с противоположными основаниями цилиндра с большим диаметром 8 притирочной гильзы 5. При этом угол наклона a образующей конусов 7 и высоты цилиндров h₂ большого 8 и h₁, малого 6 диаметров выбраны соответственно из условий:
α≅1^°; h₂=2h₁,
где h₁ высота цилиндра малого диаметра 6,
h₂ высота цилиндра большого диаметра 8.

Усеченный конус 7 с углом наклона образующей α необходим для безударного перехода пакета колец 4 из цилиндра с большим диаметром 8 в цилиндр с меньшим диаметром 6 притирочной гильзы 5. Вышеуказанное соотношение высот цилиндров необходимо выполнить для получения одинакового времени пребывания пакета колец 4 в зонах цилиндров 6 и 8 притирочной гильзы 5, следствием чего будет снятие равномерного припуска у пакета колец 4 по рабочей поверхности.

Устройство работает следующим образом: при движении штока 1 с зафиксированным на нем посредством шайб 2 и гайки 3 пакетом колец 4, сверху вниз из зоны притирочной гильзы 5 в виде цилиндра малого диаметра и через усеченный конус 7, сопряженный меньшим основанием с основанием цилиндра малого диаметра 6, а большим основанием с основанием цилиндра большого диаметра 8, попадает в зону цилиндра с большим диаметром 8. При этом эпюра радиальных давлений колец перераспределяется из "грушевидной" с увеличенным давлением в зоне замка кольца (фиг.2, кривая 1) в "яблокообразную" с уменьшенным давлением у замков колец по сравнению со средним давлением (фиг. 2, кривая 2). Движение штока 1 вниз продолжается и пакет колец 4 через второй усеченный конус 7 попадает из зоны цилиндра с большим диаметром 8 притирочной гильзы 5 в зоны цилиндра с малым диаметром 6 и эпюра радиальных давлений колец перераспределяется из "яблокообразной" (фиг.2, кривая 2) в "грушевидную" (фиг. 2, кривая 1). При этом время нахождения пакета колец 4 в зонах притирочной гильзы 5 в виде цилиндров малого диаметра 5 и цилиндра большого диаметра 8 одинаково из-за соотношения высот цилиндров, определяемого выражением (1).

Следствием попеременной притирки пакета колец 4 в цилиндрах различных диаметров 8 и 8 притирочной гильзы 5 будет снятие равномерного припуска по рабочей поверхности колец. Причем, в цилиндрах малого диаметра 6 максимальный припуск будет сниматься у замков колец, минимальный в зонах 30^o от замка (фиг. 3, кривая 1), а в цилиндре большого диаметра 8 у замков колец снимается минимальный припуск, а в зонах 30^o от замка максимальный (фиг. 3, кривая 2). Следовательно, будет обеспечиваться равномерное притирание рабочей поверхности колец путем попеременного снятия максимального и минимального припусков в зоне замков колец, при этом в зонах за указанными пределами, т. е. в зонах 30 180^o равномерное снятие припуска (фиг. 3) обеспечивается самой эпюрой радиальных давлений колец (фиг. 2).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию приспособления для притирки пакетов поршневых колец и снимать равномерный припуск по наружной поверхности колец путем попеременного и безударного притирания пакета колец фактически в двух притирочных гильзах различных диаметров на одной операции технологического процесса и с одной установки пакета колец. ЫЫЫ2

Использование: для притирки и формирования рабочей поверхности у поршневых колец. Сущность: устройство состоит из штока 1 с зафиксированным на нем посредством шайб 2 и гайки 3 пакетом колец 4, контактирующим с притирочной гильзой 5. Притирку пакета колец 4 осуществляют попеременно, но за один ход штока 1 в цилиндрах 6 и 8 двух различных диаметров, переходы между которыми выполнены в виде усеченных конусов 7 для безударного перехода пакета колец 4 из цилиндра с большим диаметром 8 в цилиндр с малым диаметром 6. Причем угол наклона α образующей усеченных конусов 7 имеет величину, не превышающую 1^o α≅1^°, а высоты цилиндров большого 8 и малого 6 диаметров соотносятся следующим образом: h₂ = 2h₁; где h₁ - высота цилиндра малого диаметра 6; h₂ - высота цилиндра большого диаметра 8. З ил.

Устройство для притирки пакета поршневых колец, содержащее притирочную гильзу и установленный с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения шток с зафиксированным на нем по торцам пакетом колец, отличающееся тем, что внутренняя поверхность притирочной гильзы представляет собой три цилиндра двух различных диаметров и два одинаковых усеченных конуса, большие основания которых сопряжены с противоположными основаниями цилиндра с большим диаметром, а меньшие основания усеченных конусов с основаниями цилиндров с малым диаметром, при этом угол наклона α образующей высоты цилиндров малого и большого диаметров выбраны соответственно из условий
α ≅ 1^°; h₂=2h₁,
где h₁ высота цилиндра малого диаметра притирочной гильзы;
h₂ высота цилиндра большого диаметра притирочной гильзы.