СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА КУЛАЧКОВ ВАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен способ измерения износа кулачков вала, заключающийся в проворачивании вала, измерении перемещения толкателя при прохождении под ним кулачка вала в двух точках поперечного сечения вала, выборе угла между этими точками равным углу между смежными кулачками и оценке износа кулачков по величине перемещения толкателя (1).

Известно устройство для измерения износа кулачков вала, соединяющее основание, закрепленные на основании центра для установки вала, один толкатель с роликом, установленный с возможностью перемещения в перпендикулярном направлении к оси вала, второй толкатель с зубчатой рейкой и взаимодействующим с ней зубчатым колесом. Устройство содержит также передаточное звено, связанное с зубчатым колесом и воздействующее на измерительный узел в направлении, параллельном оси первого толкателя (1).

Недостатком известных способа измерения износа кулачков вала и устройства для его осуществления является невысокая производительность, что обусловлено невозможностью одновременного с измерением неравномерности износа двух кулачков измерять и износ отдельно взятого кулачка вала.

Задачей изобретения является обеспечение возможности одновременного измерения не только двух кулачков, но и одного отдельно взятого.

Задача изобретения достигается тем, что в способе определения износа кулачков вала, заключающемся в проворачивании вала, измерении перемещения толкателя при прохождении под ним кулачка вала в двух точках поперечного сечения вала, выбора угла между этими точками равным углу между смежными кулачками и оценке износа кулачков вала, согласно изобретению дополнительно измеряют перемещение толкателя в третьей точке, соответствующей нисходящему профилю кулачка. Эта точка смещена относительно одной из первых двух точек измерения на угол, равный 0,5К угла между двумя смежными кулачками, где К - целое нечетное число. Определяют разность перемещения толкателя в одной из первых двух точек измерений и перемещения в третьей точке, с учетом которой оценивают износ.

Задача изобретения достигается также тем, что в устройстве для осуществления способа, содержащем основание, закрепленные на нем центры для установки вала, два толкателя с роликами, установленные с возможностью перемещения в перпендикулярном к оси вала направлении, и измерительный узел.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для осуществления способа определения износа кулачков вала.

Устройство содержит основание 1, в котором смонтированы центры 2 для установки вала 3, два измерительных звена А и Б, первое из которых предназначено для определения неравномерности износа кулачков, второе для определения износа каждого кулачка в отдельности. Оба звена имеют общий размещенный на основании толкатель 4 с роликом 5 и стойкой 6. Второй толкатель 7 с роликом 8 и стойкой 9 также размещен на основании 1 с фазовым сдвигом относительно общего первого толкателя 4 на угол, равный (или кратный) углу между смежными кулачками вала.

Стойки 6 и 9 связаны между собой составным гибким элементом 10 с встроенным упругим элементом 11 и измерительным узлом 12. Элемент 10 прикреплен своими концами к стойкам 6 и 9 и перекинут через блоки 13 и 14, связанные с основанием 1.

Второе измерительное звено 6 снабжено третьим толкателем 15 с роликом 16 и стойкой 17, к которой прикреплен одним концом второй гибкий элемент 18 с упругим элементом 19 и вторым измерительным узлом 20. Гибкий элемент 18 переброшен через блоки 21 и 22 и другим своим концом присоединен к общему толкателю 4. Вал 3 снабжен градусным диском 23 и указателем поворота 24.

Толкатели 4 и 15, входящие в состав второго измерительного звена, установлены в основании 1 со смещением один относительно другого на угол, равный 0,5К угла между смежными кулачками вала, где К целое нечетное число. Первая точка измерения (ролик 5 толкателя 4) и вторая точка измерения (ролик 8 толкателя 7) располагаются на восходящем рабочем профиле смежных кулачков 25 и 26, а третья точка (ролик 16 толкателя 15) на нисходящем нерабочем профиле кулачка 26, что обеспечивает сопоставление изнашивающегося восходящего профиля с неизнашивающимся нисходящим профилем кулачка.

Способ определения износа кулачка вала заключается в следующем.

Устанавливают вал 3 в центрах 2 в исходное положение, при котором ролик 5 толкателя 4 располагается на оси симметрии кулачка вала в т. А восходящего профиля между двумя смежными кулачками, ролик 8 толкателя 7 занимает аналогичное положение между другими кулачками в т. А1 (положение НМТ толкателя), а толкатель 15, входящий во второе измерительное звено Б, смещается относительно первого толкателя 4 на угол, равный 0,5К угла между двумя смежными кулачками вала, и располагается своим роликом 16 на вершине кулачка в т. Д1 (положение ВМТ толкателя). В этом положении указатель 24 совмещают с нулевой отметкой диска 23.

Проворачивают вал 3 в направлении по стрелке. При этом кулачки 25 и 27, находящиеся в одинаковых фазовых положениях относительно осей толкателей 4 и 7, поднимают их, в результате чего верхняя ветвь элемента 10 ослабляется, а нижняя натягивается. В случае неравенства перемещений толкателей 4 и 7 из-за неравномерности износа кулачков упругий элемент 11 деформируется, что фиксирует первый измерительный узел. Ролики 5 и 8 взаимодействуют с изнашивающимися восходящими профилями вала.

Одновременно ролик 16 третьего толкателя 15 перекатывается по неизнашивающемуся нисходящему профилю ДСВА, а упругий элемент 19 то сжимается, если наоборот, то растягивается, что в обоих случаях фиксируется вторым измерительным узлом 20.

Разность перемещений толкателя 4 по восходящему профилю и толкателя 15 по нисходящему профилю кулачка, зафиксированную вторым измерительным узлом 20, используют для определения износа кулачков вала в отдельности. Предварительно для каждого типа испытываемых валов рассчитывают по известным аналитическим выражениям теоретический подъем толкателя по всему восходящему профилю и теоретическое его опускание по нисходящему профилю, после чего рассчитывают разность этих теоретических перемещений и с последней как с эталоном сравнивают показания второго измерительного узла при испытании изношенного вала. За начальную базу измерений и теоретических расчетов принимают для восходящего профиля НМТ толкателя (саму нижнюю точку профиля), для нисходящего профиля ВМТ толкателя или самую верхнюю точку профиля.

Изобретение позволяет в 1-2 раза повысить производительность определения износа кулачков вала.

Сущность изобретения: проворачивают вал 3, измеряют перемещение толкателей 4, 7 и 15 в трех точках поперечного сечения вала 3. Угол между первыми двумя точками выбирают равным углу между смежными кулачками, расположенными на восходящем профиле кулачков 25 и 26. Третья точка измерения перемещения соответствует нисходящему профилю кулачка и смещена относительно одной из первых двух точек измерения на угол, равный 0,5 угла между смежными кулачками вала 3, где К - целое нечетное число. Износ кулачков вала 3 оценивают с учетом разности перемещений толкателя в одной из первых двух точек измерения и в третьей точке. Толкатели 4, 7 и 15 установлены с возможностью перемещения в перпендикулярном к оси вала направлении. Устройство содержит также два измерительных звена 12 и 20 и два передаточных звена, каждое из которых связывает соответствующие толкатели через соответствующие измерительные звенья. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения износа кулачков вала, заключающийся в проворачивании вала, измерении перемещения толкателя при прохождении под ним кулачка вала в двух точках поперечного сечения вала, угол между которыми выбирают равным углу между смежными кулачками и по перемещению толкателя оценивают износ, отличающийся тем, что дополнительно измеряют перемещение толкателя в третьей точке, соответствующей нисходящему профилю кулачка и смещенной относительно одной из первых двух точек измерения на угол, равный 0,5 К угла между двумя смежными кулачками, где К целое нечетное число, и определяют разность перемещения толкателя в одной из первых двух точек измерений и перемещения в третьей точке, с учетом которой оценивают износ. 2. Устройство для определения износа кулачков вала, содержащее основание, закрепленные на нем центра для размещения вала, два толкателя с роликами, установленные с возможностью перемещения в перпендикулярном к оси вала направлении, передаточное звено и измерительный узел, отличающееся тем, что оно снабжено вторым измерительным узлом, третьим толкателем, установленным на основании и смещенным относительно одного из первых двух толкателей на угол, равный 0,5 К угла между ними, где К целое нечетное число, и вторым передаточным звеном, соединяющим первый и третий толкатели через второй измерительный узел.