Стенд для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

1

годаря наличию буртика на проточках 27 и 28 гильзы, увеличивается посадочная поверхность для упругих элементов 4 и 5. Между торцом гильзы 2 и нижней поверхностью 17 уплотни- тельного элемента существует зазор, позволяющий гильзе 2 цилиндра совершать осевые перемещения. Установленный уплотнительный элемент 14 с уплотнительными кольцами 15 и 16 из антифрикционного материала исключает утечку сжатого газа из камеры сжа227965

тия, предотвращает возможное давление газа на торец гильзы 2 цилиндра и, следовательно, исключает влияние процесса сжатия на показания тензо- датчиков. Наличие двух упругих элементов достаточной толщины, жестко зафиксированных в кольцевых проточках гильзы 2 здилиндра и в проточках проставочных колец 10 и 11 блока цилиндров 3 позволяет исключить влияние нормальных УСИ.ПИЙ на показания тензодатчиков. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения и исследования си.п трения в цилиндропоршневой группе поршневых машин.

Цель изобретения - повьш1ение точности измерения.

На чертеже изображен стенд для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе.

Предлагаемый стенд содержит поршень 1, гильзу 2 цилиндра в блоке цилиндров 3, упругие элементы 4 и 5 на которые наклеены тензодатчики б и 7, проставочные втулки 8 и 9, про ставочные кольца 10 и 11, резьбовые кольца 12 и 13, уплотнительпый элемент 14, выполненный в виде ступенчатой тарелки с цилиндрической частью, в кольцевых канавках которого установлены уплотнительные колца 15 и 16 из полимерного антифрикционного материала, больший диаметр нижней поверхности 17 которого ус- тановливается между блоком цилиндров и головкой. Блок цилиндров 3 выполнен с окнами 18 и наружными проточками 19 и 20, контактирующими с внутренними проточками 21 и 22, выполненными на проставочных кольца 10 и 11, между которыми защемлены большими диаметрами 23 и 24 упругие элементы 4 и 5, а меньшими диаметрами 25 и 26 одеты без зазора на проточки 27 и 28 гильзы 2 цилиндра, вьшолненные с обеих ее сторон, и поджаты к ним резьбовыми кольцами 1 и 13 через проставочные втулки 8 и 9. Резьбовые кольца снабженьг спе

циальньп и стопорными устройствами, предотвращающими их разворачивание.

Стенд работает следующим образом.

При работе компрессора поршень 1 совершает возвратно-поступательное двилсение с гильзе 2. При возвратно- поступательном движении упругих элементов 4 и 5 возникают, деформации, пропорциональные величине силы тре- пяя, действующей в цилиндропоршне- зой группе (гильзе 2) . Регистрация этих деформаций производится с помощью тензодатчиков 6 и 7, наклеенных на упругие элементы.

Благодаря наличию буртика на проточках 27 и 28 гильзы увеличивается посадочная поверхность для упругих элементов 4 и 5. Использование про- - сгавочных втулок 7 и 8 позволяет усилчямр возникающим при затяжке резь- бовых колец 12 и 13 для жесткого защемления упругих элементов, равномерно распределиться по всей посадочной поверхности, HJ таким образом,

исключить возможность появления местных изгибов и перекосов, а также концентраторов напряжений, искажающих показания тензодатчиков. Мезкду торцом гильзы 2 и нижней поверхностью

( 7 угшотнительного элемента существует зазор, позволяюпщй гильзе 2 цилиндра совершать осевые перемещения. Установленный уплотнительный элемент 14 с уплотнительными кольцами 15 и

16 из антифрикционного материала

исключает утечку сжатого газа из камеры сжатия и предотвращает возможное давление газа на торец гильзы 2 1щлиндра и Следовательно исключает

влияние процесса сжатия на показания тензодатчиков. Кроме того, таким образом исключается возможный подогрев тензодатчиков от сжатого горячего газа.

Наличие двух упругих элемептов достаточной толщины, жестко зафиксированых в кольцевых проточках гильзы 2 цилиндра и в проточках проставочиыхколе 10 и 11 блока цилиндров 3 позволяет исключить влияние нормальных усилий на показания тензодатчиков

Стенд для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе за счет устранения перекосов и зазоров, устранения давления газа на торец гильзы, исключения подогрева упругих элементов утекаю1и 1м горячим газом, обеспечения.адекватности теплообмена обеспечивает повышенную точность измерения. Кроме того, упрощается конструкция стенда, очень прост монтаж и демонтаж его о Выполненные вентиляционные окна в блоке цилиндро кроме адекватн ости теплообмена реальной поршневой машины с воздушным охлаждением позволяет расширить объем производных экспериментов (в частности исследовать влияние температуры стенки гильзы на величину силы трения за счет искусственного подогрева), а также облегчает доступ к стенке гильзы для установки термопар и других регистрирующих датчиков

Положительный эффект изобретения достигается за счет центрирования гильзы цилиндра при помощи двух упругих элементов, что обеспечивает полностью осесимметричное положение гильзы цилиндра. Дерхствие норг альных сил на боковую поверхность гильзы строго перпендикулярно зеркалу гильзы

В противопоставленных конструкциях отклонение положения гильзы цилиндра от осесимметричного пололения ведет к перекосу и изгибу упругих элементов, на которые наклеены тен зодатчики, следовательно, вносятся погрешности в измерения, учесть ко- тдрые при тарировке невозможно; нормальная сила действует не строго перпендикулярно, а под каким-то углом, возникает составляющая сила, направление и величину которой трудно определить.

Таким образом, в предлагаемой конструкции обеспечивается не снижеВНИИПИЗаказ 228

Производств.-полиграф, пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

to

15

20

25

279654

ние боковых сил, а полное их исчезновение благодаря установке с двух сторон гильзы цилиндра упругих элементов.

,, на которые наклеены тензо- g датчики. Четыре пары тензодатчиков наклеены через 90° и соединены параллельно в тензометрическом мосту, причем 2 пары на них находятся в зоне влияния нормальных сил, а 2 пары вне ее. Показания датчиков равны. В результате эксперимента определено отсутствие влияния боковой силы на показания тензодатчиков„ Точность-измерения повьшается также за счет полного исключения влияния величины давления утекающих газов из надпоршпевого пространства на торец гильзы цилиндра. Последнее достигается за счет введения фторопластовых колец в расточках тарелки, входящей внутрь пшьзы.

Плотность уплотнения не вносит погрешность в измерение потому, что она одинакова при тарировке и при эксперименте.

Во всех известных конструкциях супгествует влияние утечек газа на торец гильзы цилиндра, которое вносит по) реш} ость в измерения и учитывать ее влияние невозможно.

30

42

35

40

5

0

5

Формула изобретения

Стенд для измерения силы трения в цплипдропоршневой группе, содер- жаиип поршень и гильзу цилиндра в блоке Ц1ШИНДРОВ, упругий элемент с те зодатчиками на нем и шютнптель- Hbn i элемент, причем гильза цилиндра с горца связана с уплотнительным элементом и через упругий элемент связана с блоком цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, стенд снабжен дополнительным упругим элементов с те 1зодатчиками на нем, пшьза цилиндров дополнительно связана с блоком цилиндров через дополнительный упругий элемент, а уп- лотнптельный элемент вьтолнен в виде ступенчатой тарелки с фторопластовыми кольцами, установленными в нарулчны;; расточках меньшего диаметра тарелки, причем тарелка своим меньшим диаметром размещена внутри гильзы и взаимодействует с ней через фторопластовые кольца.

Тираж 778Подписное

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения и исследования сил трения в цилиндропоршневой группе нори/невых машин. Цель изобретения - повышение точгюсти измерения. Пор- шень 1 совершает возвратно-поступа- тел1пос движение в гильзе 2. При зтом в упругих элементах 4 и 5 воз- нитсают лефорг-шции, пропорциональные величине силы трения, действующей в цилиндротЕоршневой группе (гильзе 2) . Регистрация этих деформаций производится с г омо1Д1)Ю тензодатчиков 6 и 7, наклеепньк па з пругие элементы. Бла(Л г