УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИИ И ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕЩИН В ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЯХ С ОПОРНЫМИ БУРТАМИ Российский патент 1999 года по МПК G01B5/30 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению поперечной деформации и обнаружению трещин в опорных буртах ряда типоразмеров гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в автотранспортном предприятии, авторемонтном производстве и в машиностроении.

Известно устройство для измерения относительной деформации полой цилиндрической детали, содержащее корпус с индуктивным контактным датчиком и катушкой, прикрепленной к корпусу сердечником в виде контактного наконечника, прижимаемого к детали пружиной, установленной между упором контактного наконечника и корпусом и фиксируемой гайкой. Симметрично на двух противоположных сторонах корпуса перпендикулярно оси контактного наконечника жестко закреплены направляющие, на которых размещены ползуны. На ползунах жестко закреплены упоры с пружинами. Кроме того, имеется контактный датчик на плоской пружине корпуса, регистрирующий деформацию (см. авт. свид. СССР N 848980, G 01 B 5/30 23.07.81).

Однако, это устройство очень сложное и может давать при измерении ряд погрешностей, что связано с точностью измерений, кроме того, это устройство рассчитано на определенный типоразмер детали и с его помощью нельзя измерить деформацию и обнаружить трещины нескольких типоразмеров полых цилиндрических деталей.

Известно и другое техническое решение, которое наиболее близко к изобретению, содержащее корпус, выполненный в виде кольца, датчик с измерительным наконечником, предназначенным для взаимодействия с контролируемой деталью, пластинчатые пружины, закрепленные на торцах кольца по периметру и параллельно его оси. Свободные концы пружины выполнены в виде кернов и отогнуты (см. авт. свид. СССР N 1460595 кл. G 01 B 5/30 1989 г.).

Данное устройство имеет преимущество в сравнении с выше описанным аналогом, так как оно более простое, имеет меньше промежуточных деталей, вследствие чего у него меньше погрешностей и точность измерения значительно выше. Но это устройство имеет существенный недостаток, а именно невозможность измерить величину трещины и деформацию нескольких типоразмеров полых цилиндрических деталей.

Устраняются при этом недостатки за счет предлагаемого изобретения - комбинированного устройства для измерения деформации и обнаружения трещин в полых цилиндрических деталях.

Сущность изобретения заключается в следующем. В комбинированном устройстве, содержащем корпус в виде кольца, имеются подпружиненные стержни, расположенные в отверстиях кольца, и радиально направленные к его центру, а также отсчетный узел с измерительным наконечником, закрепленный хомутом на ползуне кольца, причем стержни и отсчетный узел совместно с ползуном имеют возможность перемещаться до контакта с измеряемой деталью в радиальном направлении к центру кольца, первые относительно своих отверстий в кольце, а вторые - паза на кольце, с дальнейшей фиксацией стержней за счет винтов на кольце и глухих отверстий на стержнях и отсчетного узла с ползуном в пазу кольца посредством винтов и резьбовых отверстий в зависимости от типоразмера измеряемой гильзы цилиндров. Кроме того, для удобства пользования на кольце выполнены ручки. Выполнение на поперечном сечении кольца сквозных отверстий для прохождения в них подпружиненных стержней, имеющих несколько глухих отверстий для фиксации их винтами, расположенными на верхней плоскости кольца и перпендикулярно оси стержней, а также выбор отсчетного узла в виде индикатора ИРБ, закрепленного хомутом на ползуне с возможностью перемещения последних относительно паза кольца с дальнейшим закреплением его за счет винтов и резьбовых отверстий дает возможность при контакте торцов и лысок стержней с посадочным поясом и плоскостью бурта гильзы цилиндров, а также при контакте измерительного наконечника отсчетного узла с краем бурта или посадочным поясом гильзы цилиндра, после вращения комбинированного устройства относительно гильзы цилиндров на 360^o выявлять такой дефект, как деформацию на посадочном поясе, а также определять наличие возможной трещины в сопряжении посадочного пояса и бурта гильзы цилиндров нескольких типоразмеров гильз цилиндров. Так, например, можно выявлять дефекты у гильз цилиндров четырех разных типов двигателей: "ЗИЛ-130", "УРАЛ-375", "КамАЗ-740" и "ЯМЗ-236-238". Выполнение на кольце переносных ручек дает возможность удобства при пользовании устройством.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен разрез A-A фиг. 2.

На фиг. 2 - общий вид комбинированного устройства.

Комбинированное устройство для измерения деформации и обнаружения трещин в полых цилиндрических деталях состоит из корпуса 1 в виде кольца со сквозными отверстиями 2, в которые перемещаются стержни 3 с лысками 4 и буртами 5, между внутренней окружностью кольца 1 и буртом 5, стержней 3 находятся пружины 6, а фиксация стержней 3 осуществляется винтами 7, находящимися на кольце 1 и глухими отверстиями 8, 9 и 10 в стержнях 3. На кольце 1 имеется отсчетный узел 11 в виде индикатора ИРБ с измерительным наконечником 12. Индикатор ИРБ закреплен на ползуне 13, имеющего отверстия 14, 15 и 16, за счет хомута 17 и винтов 18. Ползун 13 совместно с отсчетным узлом 11 закрепляется в пазу 19 кольца 1 и винтами 20. Для удобства пользования устройство снабжено ручками 21. Кроме того, в состав комбинированного устройства входит отдельная деталь - эталон, с посадочным поясом 22 и буртом 23, в виде гильзы цилиндров 24 для настройки отсчетного узла 11 на начало отсчета "0".

Комбинированное устройство работает следующим образом. Перед тем, как проводить измерения, выполняются следующие операции. Для этого необходимо установить на одни из типоразмеров, например, на гильзу цилиндров "ЗИЛ-130" или "УРАЛ-375" - 24 эталон во внутрь корпуса 1 комбинированного устройства. Затем отворачиваются винты 7 корпуса 1, вследствие чего под действием пружины 6 стержни 3 в отверстии 2 корпуса 1 перемещаются до упора бурта 5 стержня 3 с посадочным поясом 22 гильзы цилиндров 24 - эталон, в это же время лыски 4 стержней 3 ложатся на бурте 23 гильзы цилиндров 24, после чего винтами 7, проходящими сквозь тело кольца внутрь глухих отверстий 10 стержней 3, фиксируется это положение. В дальнейшем перемещается ползун 13 в пазу 19 совместно с закрепленным с помощью винтов 18 и хомута 17, отсчетный узел 11 с измерительным наконечником 12 до совмещения и закрепления этого положения резьбовыми отверстиями 14 и винтами 20 корпуса 1. При этом измерительный наконечник 12 касается края бурта 23, а стрелка отсчетного узла 11 устанавливается на "0". Затем комбинированное устройство с помощью ручек 21 снимается с гильзы цилиндров 24 - эталон и устанавливается на измеряемую гильзу цилиндров "ЗИЛ-130" или "УРАЛ-375" так, чтобы лыски 4 стержней 3 легли на бурт гильзы, а торцы буртов 5 стержней 3 контактировали с поверхностью посадочного пояса гильзы цилиндров. При этом измерительный наконечник 12 отсчетного узла 11 касался бы края бурта гильзы. После перемещения комбинированного устройства относительно проверяемой гильзы цилиндров на 360^o и в случае отклонения стрелки шкалы отсчетного узла 11 более 0,05 мм в месте сопряжения бурта и посадочного пояса гильзы цилиндров выявляются трещины. Для определения деформации в посадочном поясе измерительный наконечник 12 отсчетного узла 11 устанавливается до касания с посадочным поясом и устройство вновь перемещается с помощью ручек 21 на 360^o относительно гильзы цилиндра и по разнице показаний отсчетного узла 11 судят о величине деформации. Таким же образом можно выявить трещины в месте сопряжения опорного бурта и посадочного пояса, а также деформацию посадочного пояса в гильзах цилиндров двигателей "КамАЗ-740" и "ЯМЗ-136-238", для этого задействуются резьбовые отверстия 8, 9 на стержне 3 и винты 7, а также отверстия 15 и 16 ползуна 13 с винтами 20.

Изобретение используется в контрольно-измерительной технике, в автотранспортном предприятии, авторемонтном производстве и машиностроении. Техническим результатом является универсализация устройства, а также возможность выявления трещин в месте перехода опорного бурта и посадочного пояса и измерения деформации посадочного пояса гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания. В корпусе устройства расположены подпружиненные элементы в виде стержней, радиально направленные относительно центра корпуса в виде кольца, а также отсчетный узел, закрепленный хомутом на ползуне в пазу кольца с возможностью перемещения первых - относительно отверстий в кольце, вторых - паза кольца до контакта с измеряемой деталью и дальнейшей фиксацией стержней и отсчетного узла посредством винтов и резьбовых отверстий на кольце, в ползуне и пазу кольца в зависимости от типоразмера измеряемой детали. Кроме того, корпус снабжен переносными ручками. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для измерения величины деформации и обнаружения трещин в цилиндрических деталях с опорными буртами, содержащее корпус в виде кольца, фиксирующие элементы и отсчетный узел с измерительным наконечником, отличающееся тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде подпружиненных стержней, радиально размещенных в отверстиях корпуса с возможностью перемещения для контактирования с поверхностью цилиндрической детали с последующей их фиксацией, а отсчетный узел с измерительным наконечником закреплен на ползуне, который размещен в пазу корпуса с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно корпуса для контактирования с поверхностью цилиндрической детали измерительного наконечника. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отсчетный узел с измерительным наконечником закреплен на ползуне с помощью хомута. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что корпус снабжен переносными ручками.