Стенд для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиног строению и может быть использовано для определения и исследования сил трения в цилиндро-поршневой группе машин.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображен стенд, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

В корйусе 1 установлена направляющая BTyjiica 2. Внутри втулки закреплены сепараторы 3, в которых на поролоновых прокладках 4 установлены шарики 5. Рабочая гильза 6 цилиндра фиксируется с помощью упругого элемента, вьтолненного в виде вильчатого кронштейна 7, состоящего из основания 8 и вилки 9 (фиг. 2). Основание 8 пропущено через прорезь в на- правляющей втулке 2 и консольно закреплено в вертикальной стенке кор- цуса 1. Вилка 9 охватьшает гильзу 6, на которой смонтирована обойма 10 с расположенными на ней в диаметральной плоскости двумя цилиндрическими шипами 11 о Шипы 11 без зазора входят в горизонтальные пазы 12 вилки 9 и благодаря этому обеспечивают фиксацию цилиндра вдоль вертикальной оси двигателя и в то же время установлены с возможностью радиального перемещения в них. В гильзе размещен поршень 13, приводимый от коленчатого вала (не показан). Уплотнение верхнего торца осуществляется посредством крышки 14 и термостойкого резинового уплотнительного кольца 15. Крышка 14 опирается на торец направляющей втулки 2, при этом должен быть обеспечен необходимый минимальньй зазор S (О,04 0,06 мм) между торцами гильзы .6 и крышки 14 (выбран равньзм 0,05 мм). Уплотнение нижней части гильзы 6 осуществляется резиновым кольцом 16, которое зажимается резьбовой втулкой 17, ввернутой в тело корпуса 1, и .гайкой 18, навинченной на хвостовик гильзы. В сопряжении гипьза 6 - шарики 5 - направляющая втулка 2 уста- новлены зазоры S и S, причем они выбраны минимальными с учетом тепловых и монтажных деформаций сопрягаемых деталей ( 0,1 мм). В основа- НИИ 8 кронштейна 7 между участком 19 (фиг. 2) его крепления к корпусу и вилкой 9 выполнено отверстие 20, по обе стороны от которого параллельно оси симметрии кронштейна симметрично

наклеены четыре тензодатчика 21, составляющие систему активных и компенсационных тензодатчиков. Тензодатчи- ки через усилитель типа ТА-5 подсоединены к пшейфовому осциллографу Н 115.

Стенд работает следующим образом.

В рабочих условиях гильза 6 под действием силы трения, возникающей между поршнем и гильзой, перемещается вниз (Н,) и вверх (Н.), соответственно при тактах впуска, рабочего хода и сжатия, выпуска. Перемещение гильзы 6 вызывает упругую деформацию вильчатого кронштейна 7 с наклеенными на нем тензодатчиками 21 и появ- t ленке сигнала в измерительной цепи, передаваемого с помощью усилителя на щпейфовый осциллограф.

На гильзу также воздействует боковая сила поршня, однако она не передается на кронштейн 7. Гильза совершает боковые движения (h ,) и (h,) , следя за перекладкой поршня за счет свободного движения шипов 11 в пазах 12 вилки 9 в пределах гарантированных зазоров S и S в сопряжении гильза - упорный шарик - направляющая втулка. Боковые усилия поршня передаются гильзой на упорные шарики.

Благодаря выполнению упругого элемента в виде вильчатого кронштейна с пазами для шипов, расположенных на гильзе, обеспечивается точное измерение силы трения между поршнем и цилиндром .за 4 такта работы ДВС, при этом передача боковой силы на упругий элемент и его дополнительные температурные деформации исключаются за счет свободного движения шипов в лазах вильчатого кронштейна в пределах гарантированного зазора между гильзой и шариками. Выполнением в основании кронштейна между участком 19 его крепления к корпусу 1 и вилкой 9 отверстия 20, вьшолняющего роль кон- иентратора напряжений, достигается Ьовьш1ение уровня деформации тензодатчиков и соответственно величины сигнала в измерительном тракте устройства Таким образом, такое конструктивное оформление упругого элемента обепечивает необходимую величину сигнал при одновременно высокой жесткости упругой подвески гильзы цилиндра.

Высокая жесткость упругого элемента дает возможность при мальк перемещениях гильзы установить максималь

Изобретение позволяет повысить точность измерений. Упругий элемент выполнен в виде вильчатого кронштей- на с основанием 8, закрепленным в фиг. т корпусе, и вилкой 9, охватывающей гильзу цилиндра, на к-рой размещены два радиальных шипа. На концах вилки 9 вьтолнены два диаметрально расположенных паза, в к-рых размещены с возможностью радиального перемещения шипы гильзы. Это исключает передачу боковой силы на упругий элемент и его дополнительные т-рные деформации. В основании 8 кронштейна между участком 19 его крепления к корпусу и вилкой 9 вьтолненр отверстие 20 по обе стороны к-рого размещены тен- зодатчики 21. Отверстие 20 вьтолняет роль концентратора напряжений, что повьщ1ает уровень деформации тензодат- чиков и величину сигнала. 2 ил. 13 t. (Л JL О5 СО со 00 оо