Способ определения упругой распределенной силы поршневого кольца и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК G01L1/04 

со ел

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в машиностроении, в частности двигателестроении при производстве поршневых колец и контроле их качества.

Известен способ определения упругой силы поршневого кольца, заключающийся в измерении величины усили требуемой для отжатия кольца, размещенного в калибре номинального диaMedrpa, на определенную наперед заданную величину. Переход от н жимного усилия к упругой радиальной срле кольца осуществляется путем пересчета, при этом не учитываются, си трения, реальные упругие свойства материала кольца, а при расчете используются приближенные зависимости Cl.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению являются способ определения упругой силы поршневого кольца и устройство, содержащее номинальный калибр с прорезью, индикатор, силоизмерительный и силонагружающий элементы С2 3.

Однако определение упругой распределенной силы поршневого кольца этим способом произв.одится при ряде допущений путем пересчета замеряемых косвенных величин, что увеличивает трудоемкость обработки результатов измерения, снижает точность результатов и не дает представления о действительном характере распределения упругой силы. Кроме того, датчик перемещений (индикатор) и силоизмерительный элемент выполнены раздельно и выполняют свои функции независимо друг от друга, не имея общего связующего звена, что также вносит погрешности в результаты измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет исключения косвенных измерений.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения упругой распределенной силы поршневого кольца, заключающемуся в раз-, мещении кольца в калибре номиналь- ного диаметра с прорезью и определении величины деформации кольца в месте прорези, устраняют деформацию кольца в месте прорези путем приложения внешней силы, возвращая его в размер калибра номинального диаметра, фиксируют величину этой силы, а: затем проворачивая кольцо по окружности, повторяют указанные действия для каждого сечения кольца,

В устройстве для определения упругой распределенной силы поршневого кольца, содержащем корпус с номинальным диаметром гГосадочного под поршневое кольцо и прорезью, В которой размещен штифт индикатора

для контакта с кольцом, силонагру.жающий и силоизмерительный элементы, в штифте индикатора выполнена щель, одна из граней которой служит опорой силоизмерительного элемента, выполненного в виде балки равного сопротивления и связанного с силонагружающим элементом, причем посадочный узел состоит из верхней и нижней крестовин и гайки, выполненных с возможностью поворота.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-5 - последовательность операций способа определения распределенной силы поршневого кольца.

Устройство состоит из корпуса 1, внутренняя поверхность которого выполнена по окружности диаметром, равным диаметру номинального калибра. В корпусе 1 в месте измерения упругой силы кольца сделана прорезь 2 высотой, большей высоты измеряемого кольца 3. Поскольку в процессе измерения поршневое кольцо 3 должно опираться на поверхность корпуса. 1 по всему периметру, то при данном конструктивном исполнении последнее обстоятельство может быть выполнено при условии, если длина прорези 2 будет ограничена и использована для непосредственного измерения значения упругой силы на погрнную единицу длины, равную 1 см. В прорези 2 в направляющей 4 размещается штифт (подвижная опора) 5, являющаяся одновременно ножкой индикатора 6. В штифте 5 сделана .щель 7, Одна грань левая а представляет собой призматическую опору силоизмерительного элемента, выполненного в виде балки равного сопротивления изгибу 8 с наклеенным тензодатчиком 9 и регистрирующим прибором 10. Балка 8 совместно с силонагружающим элементом 11 жестко соединена с основанием корпуса 1.

Устройство включает в себя посадочный узел под поршневое кольцо, состоящий из нижней 12 и верхней 13 крестовин и гайки 14, Посадочный узел служит также для проворачивания кольца 3 в корпусе 1.

Способ определения упругой распределенной силы поршневого кольца состоит в следующем.

Пробку - калибр 15 вводят в корпус 1 и фиксируют показания номиналного диаметра посредством индикатора б (по шкале индикатора 0), при этом балка 8 не оказывает никакого воздействия на грань а щели 7 и нагрузка отсутствует (фиг. 3). Вынимают пробку-калибр 15 из корпуса 1, на измерительный стол корпуса 1 устанавливают крестовину 12. Вводят поршневое кольцо 3 в корпус 1, устаIнавливают верхнюю крестовину 13 на поршневое кольцо 3. Посредством гайки 14 сжимают обе крестовины и фиксируют кольцо 3, а затем проворачивают кольцо 3 с помощью приспособления из деталей 12-14 по окружноети до сечения, где необходимо производить измерения.

Гайка 14 ослабляется, при этом часть кольца 3 в месте прорези 2 не опирается на поверхность корпуса 1, вследствие чего на этом участке имеет место упругая деформация кольца 3, которая перемещает штифт 5 ийдикатора 6 и последний показывает деформацию кольца в этом сечении .(например, стрелка индикатора по шкале на отметке 50, фиг. 4) Балка .8 остается ненагруженной.

Силонагружающим элементом 11 посредством балки 8 возвращают кольцо 3 в размер калибра номинального .диаметра, воздействуя на грань а щели 7, перемещают штифт 5 в положение, соответствующее положению нржАи индикатора 6 для размера пробки-калйбра 15 (по шкале индикатора 0 .фиг. 5) , что в свою очередь вызывает изменение сопротивления тензодатчика 9. Изменение сопротивле1 НИН фиксируется регистрирующим прибором 10 (например, цифровым тензометрическим мостом). По приращению сопротивления и тарировочному коэффициенту определяется величина усилия, требуемая для возвращения кольца 3 в размер калибра номинального диаметра, которая является величиной упругой силы кольца на стенку цилиндра (корпуса 1) в данном сечении, Регистрирующим прибором 10 производят измерение упругой распределенной силы кольца 3 по периметру в указанной последовательности, поворачивая кольцо 3 в корпусе 1 с помощью деталей 12-14,

Использование предложенных способа и устройства позволяет уменьшить погрешности измерения введением единого связующего элемента в силонагружающем устройстве и датчике перемещений (индикаторе); исключить использование приближенных зависимостей для определения упругой силы по результатам замеров на приборах; производить непосредственные измерения распределенной упругой силы, тем самым повысить точность измерений.

1.Способ определения упругой распределенной силы поршневого .. кольца, заключаквдийся в размещении кольца в калибре номинального диаметра с прорезью и определении величин деформации кольца в месте прорези, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения Косвенных измерений, устраняют деформацию кольца в месте прорези путем приложения внешней силы, возвращая его в размер калибра номинального диаметра, фиксируйт величину этой силы, а затем проворачивая кольцо по окружности, повторяют указанные действия для каждого сечения кольца. 2. Устройство для определения упругой распределенной силы поршневого кольца, содержащее корпус с номинальным диаметром посадочного узла под поршневое кольцо и прорезью, в которой размещен штифт индикатора для контакта с кольцом, силонагружающий и силоизмерительный элементы, отличающеес я тем, что, в штифте индикатора (Л выполнена щель, одна из граней которой служит опорой силоизмерительного элемента, выполненного в виде балки равного сопротивления и связанного с пилонагружакяцим элементом, причем посадочный узел состоит из верхней и нижней крестовин и гайки, выполненных с возможностью поворота.