Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания.
Известен торсиограф, содержащий свободно сидящую на оси исследуемог вала моховую массу, связанную с ним упругой пружиной, и систему регистрации углового перемещения маховой массы относительно вала ij .
Однако данное устройство не обеспечивает требуемой точности измерения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является торсиогра для исследования крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий маховик, установленный с помощью подшипников на оси присоединительного элемента, связанного с валом двигателя, упругий элемент в виде S-образной пружины, посредством которой маховик связан с осью присоединительного элемента, тензодатчик, размещенный на упругом элементе, и узел блокировки 2
Недостатком известного торсиографа является сложность процесса тарировки и его низкая точность.
Целью изобретения является повышение точности тарировки.
Указанная цель достигается тем, что в торсиограф для исследования крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания, содержащем маховик, установленный с помощью подшипников на оси присоединительного элемента, связанного с валом двигателя, упругий элемент в виде S-образной пружины, посредством которой маховик связан с осью присоединительного элемента) тензодатчик, размещенный на упругом элементе, и узел блокировки, введен тарировочный узел, выполненный в виде размещенного в маховике параллельно его оси тарировочного винта со стрелкой-указателем и штифтом, расположенным на торце винта эксцентрично его оси, радиального паза, выполненного в присоединительном элементе, и размещенной на маховике градусной шкалы, при этом штифт расположен с возможностью скольжения в ради&льном пазе, а узел блокировки расположен диаметрально противоположно тарировочному узлу и выполнен в виде размещенного в маховике параллельно его оси блокировочного винта со стрелкой-указателем и фасонным в сечении штифтом, расположенным на торце винта соосно с ним, и радиального паза, выполненного в присоединительном элементе, причем фасонный штифт
расположен с гарантированным зазором в соответствующем радиальном пазе, а на маховике нанесена шкала этого гарантированного зазора,
На фиг.1 представлен предлагаемый торсиограф-, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид с торца; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1.
Торсиограф для исследования крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания (фиг.1) содержит присоединительный элемент для связи с валом 2 двигателя внутреннего сгорания, ось 3, подшипники 4, сейсмическую массу, выполненную в виде маховика 5, упругий элемент в виде S-образной пружины 6 (фиг.2), преобразователь в виде тензодатчика 7, установленного на упругом элементе. S-образная пружина своей средней частью закреплена в оси 3 и связана своими периферийными частями 8 с маховиком 5. Указанная связь выполнена регулируемой дл начальной установки, например, в виде продолговатых пазов 9 в периферийных частях 8« Маховик 5 расположен на подшипниках 4 на оси 3. Тосиограф содержит тарировочный узел, выполненный в виде тарировочного винта 10 с штифтом 11 (фиг.1 и 3), расположенным эксцентрично оси винта 10, и радиального паза 12 в присоединительндм элементе 1. При этом винт 10 размещен в маховике 5, а штифт 11 расположен в пазе 12 с возможностью скольжения в нем, но без гарантированного зазора. Узел блокировки выполнен в виде блокировочного винта 13 с штифтом 14, соос ным оси винта 13, и радиального паза 15 в присоединительном элементе 1, Винт 13 размещен в маховике 5 со стороны, диаметрально противоположной тарировочному винту. 10, что позволяет не нарушать балансировки устройства. При этом штифт 14 имеет со сторонами паза 15 гарантированные зазоры 16. Поперечное сечение штифта 14 выполнено фасонным, например, в виде овала или эллипса, так что изменение положения оси эллипса (или овала) меняет величину зазора 16. Винт 19 снабжен стрелкойуказателем 17, в маховик 5 имеет вблизи стрелки-указателя 17 градусную шкалу 18. Аналогичную стрелку имеет винт 13, а маховик 5 вблиз винта 13 имеет шкалу 19 гарантированного зазора.
Торсиограф работает следующим образом.
При торсиографировании вала двигателя винт 10 вывернут и заменен винтом-болванкой, сбалансированным в маховике с винтом 13, который повернут так, чтобы штифт14 имел с пазом 15 максимальный зазор. Величина зазора выбрана такой, чтобы в его I пределы укладывались максимально возможные смещения маховика относительно элемента 1. При вращении вала двигателя момент передается на присоединительный элемент 1, на ось 3, затем через S-об разную пружину 6 - на маховик 5. При пуске двигателя, когда резкое ускорение вала 2 может привести к поломке пружины б, в работу вступа ет узел блокировки. При повороте вала 2 и элемента 1 относительно маховика 5 на yroj -превышающий мак симально ожидаемый при торсиографи ровании, одна из сторон паза 15 упирается в штифт 14, так что в это время момент передается от эле мента 1-через контакт паза 15- со штифтом 14 непосредственно на маховик 5, чем устраняется чрезмерная деформация пружины 6. При торсиографировании на исследуемом режиме зазоры между сторонами паза 1 я штифтом 14 не выбираются, момент от элемента 1 к маховику 5 передае ся через пружину б, которая деформируется в соответствии с угловыми смещениями элемента 1, а следовательно, вала 2 относительно маховика 5. Деформации пружины- б передаются преобразователю-тензодатчику 7, который включен в обычную мос товую схему и обеспечивает выходной сигнал на регистратор. Полученный выходной сигнал обрабатывается по результатам статической тарировки, а для повышения точности - и динамической тарировки. Статическая тарировка торсиогра фа проводится следующим образом. При остановленном двигателе (или торсиографе, если он связан с двигателем через разобщительную ту) вворачивают винт 10 так/ чтобы штифт 11 вошел в паз 12. Тогда при повороте винта 10 на некоторый угол штифт 11 благодаря его эксцен ричному расположению относительно оси винта 10 и взаимодействию с па зом 12 смещен маховик 15 на некото рый угол относительно оси 3, элеме та 1 и вала 2. Величина этого угло вого смещения может быть измерена, Например, с помощью делительной головки и нанесена на градусную шкалу 18, а соответствующее значение смещения считывается по стре ке-указателю 17. Задавая ряд угловых смещений и регистрируя соответ ствующие им сигналы с тензодатчи.ка, получают тарировочнуш кривую статической тарировки. Элементы измерения, преобразования и регистрации сигналов обладают определенными частотными характеристиками, так что при работе торсиографа действительные, т.е. записанные в динамике смещения, будут отличаться от полученных в статике. Предложенная конструкция торсиографа позволяет проводить корректировку результатов статической тарировки динамической тарировкой. Динамическая тарировка выполняется следующим .образом. При статической тарировке поворачивают винт 13, устанавливая штифт 14 в некоторое положение, определяющее, например, минимальный зазор 16 между штифтом 14 и стенками паза 15, Величина зазора 16 из- меряется путем поворота винта 10, причем однажды положения штифта 14 могут быть вынесены на угловую шкалу 19 гарантированного зазора, величина которого затем будет определяться при повороте винта 13 по связанной с ним стрелке-указателю. При торсиографировании, когда винт 10 вывернут так, что штифт 11 не взаимодействует с пазом 12, смещения маховика 5 относительно вала 2 ограничиваются зазором 16. Когда весь зазор выбирается, регистрируемый сигнал с тензодатчика 7 имеет максимальную амплитуду, причем максимальный сигнал имеет площадку и постоянное значение уровня. Этот сигнал и соответствует установленному зазору 16, причем сигна л получен в динамике. Устанавливая различные значения зазора 16, получают кривую динамической тарировки, т.е. Зависимость между смещением маховика 5 относительно вала 2 и уровнем регистрируемого в динамике сигнала. Предложенное устройство тарировочного узла позволяет записать помехи токосъемника регистратора. Для этого стрелка-указатель 17 по градусной шкале 18 должна быть установлена в положение нулевого смещения маховика 5 относительно присоединительного элемента 1, Использование в предлагаемом торсиографе встроенного тарировочного узла и узла блокировки с регулируемым гарантированным зазором позволяет повысить точность тарировки за счет обеспечения возможности корректировки результатов статической тарировки по данным динамической тарировки.
Фиг.1
ТОРСИОГРАФ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ВАЛА ДВИГ ТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержа щий маховик,установленный с помощь подшипников на оси присоединительного элемента, связанного с валом двигателя, упругий элемент в виде 5-образной пружины, посредством ко торой маховик связан с осью присое динительного элемента, тензодатчйк размещенный на упругом элементе, и узел блокировки/ отличающийся тем, что, с целью повышения точности тарировки, в jjero введен тарировочный узел, выполненный в виде размещенного в маховике параллельно его оси тарировочного винта со стрелкой-указателем и штифтом, расположенным на торце винта эксцентрично его оси, радиального паза, выполненного в присоединительном элементе, и размещенной на маховике градусной шкалы, при этом штифт расположен с возможностью скольжения в радиальном пазе, а узел блокировки расположен диаметрально противоположно тарировочному узлу и выполнен в виде размещенного в маховике параллельно его оси блокировочного винта со стрелкойуказателем и фасонным в сечении штифтом, расположенным на торце винта соосно с ним, и радиального паза, выполненного в присоединительном элементе, причем фасонный штифт расположен с гарантированным зазором в соответствующем радиальном пазе, а на маховике нанесена шкгша этого гарантированного зазора.
Фиг. г
9
19
12
Фиг.
