Приспособление для измерения параллельности и перекоса шатунной шейки коленчатого вала Советский патент 1989 года по МПК G01B5/24 

cXl

JO

(Л

с:

ел to

оо

с возможностью осевого перемещения оправки 14, соединенной посредством кронштейна 15 со вспомогательной базой, а также двумя дополнительными

отсчетными узлами, установленными вместе с основными на кронштейне 15. 2 3.п. ф-лы, 12 ил,

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам измерения параллельности и перекоса шатунной шейки коленчатого вала. Целью изобретения является расширение информативности путем измерения перпендикулярности осей коленчатого вала и втулки цилиндров двигателя. Приспособление, содержащее вспомогательную базу, выполненную в виде призмы и двух оправок, соединенных планкой, и два отсчетных узла 16 и 17 снабжено установочной базой выполненной в виде трубы 9 с приливами на торцах, в которую запрессованы втулки 10 и 11, предназначенные для установки в них с возможностью осевого перемещения оправки 14, соединенной посредством кронштейна 15 со вспомогательной базой, а также двумя дополнительными отсчетными узлами, установленными вместе с основными на кронштейне 15. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике, а именно к средствам измерения параллельности и перекоса шатунной шейки коленчатого нала.

Целью изобретения является расши- рение информативности путем измерения перпендикулярности осей Учоленча того вала и втулки цилиндров ;1лигат в ля.

На фиг.1 представлена схема вело- могательной базы, закрепленной на шатунной шейке коленчатого вала; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг, 3- установочная база, закрепленная во втулке дилиндров; на фиг.А вид Б на фиг.З; на фиг.5 - вид В на фиг.З; на фиг.6 - вид Г на фиг. З; на фиг .7 - остановочная база, вид сверху; на фиг,8 - вид Д на фиг.7; на - схема расположения измери- тельных баз при измерении положения шатунной шейки и нтг пси цилиндров относительно оси коленчатого вала; на фиг.10 - 12 - гхемы реального расположения установочной и вспом; гатель- ной баз и измеряемых коленвала и втулки цилиндров соответственно.

Приспособление для измерения параллельности и перекоса шатунной шейки коленчатого вала соцержит вспомо- гательнлто базу, установочную базу и отсчетные узлы. Вспомогательнай база (фиг.1 и 2),закрепляемая на колен- чаном валу 1, состоит из призмы 2, калиброванной пластины 3, планки 4, двух оправок 5, дл1ша которых больше длины шатунной шейки коленчатого вала 1 и узла креплелшя, состоящего из ленты 6 и винта 7,

Установочная база (фиг.З) выполнена в виде закрепляемой во втулке 8 цилиндров двигателя трубы 9 с запрессованными ка ее торцах втулками 10 и 1 1 , оси которых па1)аллельны поверхности кулачков 12, закрепленных попарно под углом 90°, на приливах трубы 9, выполч -нных на торцах. Во втулках 10 и 11 с возможностью осевого перемещения и поворота на 180 с

фиксацией в призмах 13 установлена оправка., соединенная со сменным кронштейном 15, предназначенным для соединения оправки 14 устаноночной базы с планкой 4 оправок 5 вспомогательной базы. На кронштейне 15 установлены четыре отсчетных узла 16 - 19, предназначенные для фиксации положения огфавок 5. Приспособление снабжено также резьбовыми зажимными узлами 20 и 21, установленными на оправке 14 напротив каждой парь; кулачков 12, крестообразной пластиной 22, муфтами 23 - 24, цепной передачей 25, валиком 26, планкой 27, кольцом 28, . винтамг 29 и предохранительной скобой 30.

На фиг.9 показаны оси коленчатого вала, шатунной шейки и втулки цилиндров (линии 1, 3 и 5 соответственно). Углы определяют параллельность шатунной шейки и перпендикулярность осей втулки цилиндров и коленчатого вала ооотнетственно.

Линия 2 соответствует начальному положению оправки 5 и нулевой линии Ofсчетных узлов 16 и 17. При повороте коленчатого вала на ISC оправка 5 повернется на угол с/, (линия 2). Если повернуть на вокруг вертикальной оси оправку 14 с отсчетными, узлами 16 - 19, то нулевая линия (линия 2) повернется на угол d (линия 2 ). Линия 6 перпендикулярна оси врашения оправки 14 (линия 4).

Углы d ,

показывают отПр npAVfT

клонение от параллельности оправки 5 и оси шатунной шейки, оправки 14 и оси втулки цилиндров соответственно. Величина q( np , д „рлук зависит от овальности и конусности шатунной шейки и втулки цилиндров соответственно. На фиг.10 показано совмещение центров двух крайних (кормового с радиу- сами R 1, , К, и носового с радиусами R 17.RT.) сечений, иштунной шейки (точка 0) и соответствующих сечений (А 1 В) призмы 2 В1:пог 1огательной базы.

10

войной базы.

После поворота кольцо 28 (фиг.З), на котором установлены призмы 13, закрепляют винтами 29.

Перед измерениями отсчетные узлы устанавливают на нуль, открепляют планки 27, перемещают оправку 14 с

5 1527А816

Па фиг.11 показано схематично вер- ротом оправки 14 вместе с призмами хее сечение С установочной базы с рас- 13 относительно закреплен)1ой устано- тоянием от центра оправки 14 (точка 0) до рабочей поверхности кулачков 12, равным , и сопряженную с сечением С окружность радиуса R с центром в точке 0.

Пунктиром показаны сечения цилинд- ровочной втулки, имеющей овальность

(диаметры D 2R,), и сопря- отсчетными узлами вверх, човорачи- женное с ним сечение верхнего пояса вают коленчатый вал на 180 в поло- установочной базы (позиция Е) с центром оправки 14 (точка 0).

На фиг.12 показаны совмещенные центры BepXHei o и нижнего имеющих овальности сечений втулки цилиндров (точка 0) и центры сечений оправки 0 и 0 верхнего и нижнего пояса установочной базы. Несовпадение цент- 2Q ров сечений О, и О с центром О в направлении корма-нос обозначены J, /1 2 соответственно.

Измерение (описанным приспособлением выполняется следующим образом.

Коленчатый вал 1 предварительно устанавливают шатунной шейкой в нижнюю мертв то точку (н.м.т,). Призму 2 закрепляют на шатунной коленчатого вала 1 с помощью ленты 6 и винта 7. После этого коленчатый вал 1 поворачивают на 90 и устанавливают шатунной шейкой к правому борту (п.б,). Во втулку 8 цилиндров опускают установочную базу, которая предварительно центрируется во втулке 8 кулачками 12 и опирается выступами крестообразной пластины 22 на торцевую поверхность втулки 8. Вращением муфты 23 закрепляют трубу 9 в верхней части. Закрепление ниж- |Ней части трубы 9 осуществляют посредством муфты 24, которая через цепную передачу 25 вращает гайку нижне25

жение левого борта (л.б.). Опускают и закрепляют планка1чн 27 оправ- je ку 14. После этого снимают показания отсчетных ;/злов, которые показывают отклонении о параллельности и перекоса шатунной шейки коленчатого вала.

Для получения данных отклонения от перпендикулярности оси цилиндровой втулки два вертикальные отсчетные узла 16 и 17 устанавлирают на нуль. Открепляют, .1а1от вверх оправку 14 с отсчетными узлами, поворачивают ее на 180, закрепляют планками 27 и снимают показания отсчетных узлов 16 и 17.

Величины, измере1и1ые данными от- счетьыми узлами, являются дугами на радиусе, равном длине опрпзок 5, ха- рактеризуюг ими углы между измеритель- ньми базами при О1 редолен11и параллельности, перекосл и перпендикулярности.

При повороте коленчатого вала на из-за отклонения от параллельности образующей оправки 5 и оси вращения вала образующая оправки 5 повернется на угол с/, (фиг.9), величину которого можно определить по показаниям узлов. Ось вращения вала (линия 1) разделит усол с/, на две равные части. Для оценки точности расположения оси шатунной шейки ко30

35

40

180°

При повороте коленчатого вала на из-за отклонения от параллельности образующей оправки 5 и оси вр щения вала образующая оправки 5 повернется на угол с/, (фиг.9), величину которого можно определить по показаниям узлов. Ось вращения вала (линия 1) разделит усол с/, на две равные части. Для оценки точности расположения оси шатунной шейки кого зажимного узла 20.

В угловом положении оправки 14 фик- ленчатого вала необходимо учитывать сируются посредством валика 26, кото- перекос и отклонение от параллель- рый прижимают к призмам 13 планками 27.

После этого в нижней части оправки 14 фиксируют штифтами и крепят с помощью винта с маховичком (не показаны)кронштейн 15 с отсчетнымиузлами 16 - 19. Измерительные наконечники отсчетных узлов должны располагаться на одинаковом расстоянии от оправки 5 вспомогательной базы (раз50

ности оправок 5 вспомогательной базы Сказанное справедливо для любой из этих погрешностей расположения, поэтому для перекоса и отклонения от параллельности оправки и оси вра щения вала получим с, /2, о(, /

. 1р «.с

/2 соответственно.

Для оценки точности расположения 55.шатунной шейки и оси коленчатого

вала необходимо учесть смещение всп могательной базы из-за овальности и конусности самой шейки.

ность показаний отсчетных узлов не более 0,5 мм). Это достигается пово0

войной базы.

После поворота кольцо 28 (фиг.З), на котором установлены призмы 13, закрепляют винтами 29.

Перед измерениями отсчетные узлы устанавливают на нуль, открепляют планки 27, перемещают оправку 14 с

ротом оправки 14 вместе с призмами 13 относительно закреплен)1ой устано-

отсчетными узлами вверх, човорачи- вают коленчатый вал на 180 в поло-

отсчетными узлами вверх, човорачи- вают коленчатый вал на 180 в поло-

Q

5

жение левого борта (л.б.). Опускают и закрепляют планка1чн 27 оправ- e ку 14. После этого снимают показания отсчетных ;/злов, которые показывают отклонении о параллельности и перекоса шатунной шейки коленчатого вала.

Для получения данных отклонения от перпендикулярности оси цилиндровой втулки два вертикальные отсчетные узла 16 и 17 устанавлирают на нуль. Открепляют, .1а1от вверх оправку 14 с отсчетными узлами, поворачивают ее на 180, закрепляют планками 27 и снимают показания отсчетных узлов 16 и 17.

Величины, измере1и1ые данными от- счетьыми узлами, являются дугами на радиусе, равном длине опрпзок 5, ха- рактеризуюг ими углы между измеритель- ньми базами при О1 редолен11и параллельности, перекосл и перпендикулярности.

При повороте коленчатого вала на из-за отклонения от параллельности образующей оправки 5 и оси вращения вала образующая оправки 5 повернется на угол с/, (фиг.9), величину которого можно определить по показаниям узлов. Ось вращения вала (линия 1) разделит усол с/, на две равные части. Для оценки точности расположения оси шатунной шейки ко0

5

0

180°

ленчатого вала необходимо учитывать перекос и отклонение от параллель-

енчатого вала необходимо учитывать перекос и отклонение от параллель-

ности оправок 5 вспомогательной базы. Сказанное справедливо для любой из этих погрешностей расположения, поэтому для перекоса и отклонения от параллельности оправки и оси вра-- щения вала получим с, /2, о(, /

. 1р «.с

/2 соответственно.

Для оценки точности расположения шатунной шейки и оси коленчатого

вала необходимо учесть смещение вспомогательной базы из-за овальности и конусности самой шейки.

На фиг.10 показаны два положения сечений призмы 2: А - в начале, В - в конце шейки. Из-за того, что диаметры шейки (D, точках ее касания с призмой неодинаковы (Оо, D,,,,; ,,,; ,.,/2 RH ,.,,.j), призма смещается вниз (вверх) и вправо (влево) относительно центра сечения шейки (точки 0). Смещение призмы 2 и оправок относительно оси шатунной шейки можно вычислить по формулам.

Отклонение от параллельности:

пр лшн

(R,,+R,)-(R,+R,,)

«cos 45 (R ,,-R,)-f(R,,-R2)7//2. Перекос оправок и оси шейки:

npkCWH KR - U i:os 45° C(R,-Rj,j)-(R,, -R,j,) /Vz.

Учитываем Л.л , как

ПрлынnpKCWK

дугу на длине оправки 5 LU, через углы «I,

с/прксшн соответственно.

° 1 прл прлшн л16пркс

прлшн

Отклонение от параллельности и перекос оси шатунной шейки относительно оси коленчатого вала можно записать с учетом расположения вспомогательной базы и оси вала, а также фактического положения вспомогательной базы и оси мотылевой шейки

М в П(Л

,ПР.с 2- с/,р, .

При закреплении установочной базы с помош;ью дву2 пар кулачков и зажимных устрор1стз появится отклонение от параллельности оси оправок 14 и оси цилиндровой втулки 8 из-за овальности и конусности последней.

На фиг.11 показано несовпадение центра сечения цилиндровой (точка 0), имеющей овальность, и центра оправки 14 (точка 0). Величина несовпадения в направлении корма-нос определится отрезком J, а величина последнего, в свою очередь, будет связана с отрезками О р, и 0, равно - ми Dj-D Hl),-D соответственно.

На фиг.12 указаны составляющие уже для двух отрезков Л, и л ,соответственно для двух сечений (верхнего и Н1ст;не1 о) цилр ндровой втулки и установоч;-;ой базьи С т мируя эти отрезки, можно определить отклонения от параллельности оси оправки 14 и оси цилиндровой втулки 8 по формуле

где ,. + Л-,,) /5i(d,2- J;,)//2

Л,, (С,,-D)/2; Л.г(Dг,-D)/2; й,, (П,.-и)/2; /5,-(D,;7-D)/2.

0

Если повернуть оправку 14 с отсчет- ньми узлами на 180 , то из-за отклонения от перпендикулярности нулевой линии вертикальных отсчетных узлов (линия 2) и оси вращения оправки (линия 4) нулевая линия повернется на угол d, величину которого можно определить по показаниям отсчетных узQ лов 15 и 16. Линия, перпендикулярная к оси вращения оправки 14, разделит угол 0.; на две равные части.

Если учесть и пркчб длине оправки 5 вспомогательной базы как угол

5 между осями оправки и цилиндровой втулки угол между осью втулки цилиндров (линия 5) и осью коленчатого вала (линия 1) определится по формуле

0 . в пpлv6 o l+ ,npл/2+90

Технико-экономические преимущества приспособления заключаются в следующем. Использование приспособления для измерения параллельности и пере5 косов шатунной шейки позволяет сократить время измерений за счет устранения вьюерки точного положения вспомогательной и установочной базы, за счет сокращения времени на подготовку вала к измерениям (опиловка, калибровка рамовых шеек), за счет совмещения операций измерений параллельности и перекоса в одном приспособлении.

.Формула изобретения

0 трубы, закрепляемой во втулке цилиндров, двух втулок, запрессованных в трубе, четырех кулачков, установленных на концах трубы попарно, двух зажимных узлов, установленных также

5 на концах трубы, оправки, установленной во втулках с возможностью осевого перемещения и поворота и соединенной посредством кронштейна с оправками вспомогательной базы, и двумя допол5

0

нительиыми отсчетными узлами, установленными на кронштейне.

жимных узлах трубы установочной базы.

Фиг.1

Щиг.

видв

фиг. 5 ВидГ

J6

IS

s

фиг.6

фиг.7

Ш

.Ф Ф

II 1

фиг.8

4S

2

цзиг.9

фиг.Ю

Составитель Е.Родионова Редактор Л.Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор М.Васильева

Заказ 7500/45 Тираж 683Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстренно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

cputn