Токосъемное устройство для измерительных комплексов параметров двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК H01R39/64 

Изобретение относится к электротехнике в части создания токосъемных устройств для измерительных комплексов параметров двигателей внутреннего сгорания (две) и может быть испол зовано при проведении исследований, связанных с необходимостью измерений с помощью установки различных датчиков, например усилий, перемещений, гидродинамических давлений, температур на шатуне, совершающем сложное движение. В области экспериментальных иссле дований , особенно двигателестроении, используется целый ряд токосъемных устройств, с помощью которых осущест вляется непрерывная связь датчиков с измерительной аппаратурой. Известно токосъемное устройство для электротензометрирования динамических усилий две, выполненное в виде легкой переходной планки, неподви но закрепленной на шатуне, панелей, укрепленных на планке и стойке посредством амортизатора из прорезинен ной тесьмы, шарнирно прикрепленного к панелям и планке, проводов, прошитых через амортизатор 11. Недостатком указанного устройства является то, что при исследовании две рабочий амортизатор, располо хеиный вертикально, перегибается в виде петли, а затем растягивается. Величина удлинения амортизатора примерно равна величине хода поршня. При исследованиях быстроходных двигателей внутреннего сгорания увеличивается число циклов растяжений и перегибов амортизатора в единицу времени, вследствие чего токонесущие провода и рабочий амортизатор быстро разрушается. Вследствие значительных деформаций рабочего амортизатора и токонесущих проводов при работе устройства изменяются параметры измерительной цепи, что приводит к искажению сигналов и большим погрешностям измерений. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является токосъемное уст ройство для измерительных комплексов параметров две, содержащее планку, жестко закрепленную на шатуне, расположенном на коленчатом валу, и сопряженный с ней амортизатор, выполне ный из эластичной ленты, прошитой токонесущими проводами, прикрепленный к двигателю снаружи в гopизoнтaл ной плоскости, при этом амортизатор расположен параллельно оси коленчатого вала и соединен с корпусом двигателя через шаровой иарнир с центральным отверстием 2. Недостатком известного устройства является то, что перед каждой серией экспериментов необходима настройка амортизатора на наименьшую амплитуду колебаний, что требует дрполнительных затрат времени и хоро ших навыков экспериААентатора, в процессе работы устройства возможно ослабление крепления конца амортизатора, что приводит к увеличению амплитуды его поперечных колебаний и сры-ву эксперимента, кроме того, невозможно использовать устройство в агрессивных средах (при наличии, напри мер масла, которое разрушает резиновую основу амортизатора) и в условиях высоких температур. При удлинении амортизатора даже незначительном име ет место деформация токонесущих проводов, приводящая к появлению помех, ограничивающих возможности повышения точности измерения. При работе устройства на планку действует изгибающий момент от амортизатора, что приводит к необходимости увеличивать ра меры устройства. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства и точности измерений. Поставленная цель достигается тем -)то в известном токосъемном устройстве для измерительных комплексов параметров ДВС, содержащем планку, жестко закрепленную на шатуне, расположенном на коленчатом валу, и сопряженную с ней несущую опору для то конесущих проводов, расположенную в направлении оси коленчатого вала и прикрепленную к корпусу двигателя снаружи посредством шарового шарнира с центральным отверстием, несущая опора выполнена в виде полой штанги, через полость которой проложены токо несущие провода, один конец этой штанги пропущен через отверстие в шаровом шарнире, а другой - оканчивается сферической головкой с отверстием, которая помещена в дополнительной обойме, установленной на свободном конце планки, и.зафиксирована в обойме от проворачивания. На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид устройства снаружи корпуса ДВС: на фиг.З разрез Л-А на фиг. 1; на фиг. 4 вид 11 на фиг. .. Токосъемное устройство состоит из жестко скрепленной с шатуном 1 планки 2 с внешним каналом для укладки токонесущих проводов 3 от датчиков, расположенных на шатуне, который установлен на коленчатом валу t. Свободным концом планка выходит через окно 5 в корпусе 6 двигателя внутреннего сгорания и связана через обойму, состоящую из двух Половин 7 и 8, с полой штангой 9, имеющей сферическую головку 10. Сферическая головка 10 выполнена с отверстием 11 со стороны, обращенной к шатуну 1 с планкой 2, которое сообщено со сквозным каналом 12 в штанге 9. Через отверстие 11 и канал М токонесущие провода 3 от датчи| ов а на шатуне проложены к измерительной аппаратуре. Для предотвращения возможного проворачивания вокруг своей оси в процессе работы и закручивания токонесущих проводов головка 10 штанги выполнена с пазом на своей сферической поверхности. В пазу 13 размещен штифт 14, на который воздействует через пружину 15 стопорный болт 16, ввернутый в обойму. Второй конец полой штанги 9 помещен в сквозном отверстии 17 шарового шарнира, который содержит направляющую 18 из антифрикционного материала, имеющую сферическую головку. Эта головка помещена в обойму 19 и зафиксирована в ней с помощью шайбы 20 с центральным отверстием для прохода свободного конца полой штанги 9. с токонесущими проводами 3. Обойма 14 закреплена к корпусу 6 двигателя. Токосъемное устройство работает следующим образом. При движении шатуна 1 конец планки 2, связанный с полой металлической штангой 9, движется по эллиптической траектории. В это время второй конец штанги 9 перемещается в Тна правляющей 18, которая при перемещении штанги совершает колебательные движения, поворачиваясь в сферической обойме 19 на незначительный угол соответствующий направлению движения штанги. Использование предлагаемого токосъемного устройства позволяет исключить деформацию токонесущих прюводов в элементах кинематической связи, т.е. повысить эксплуатационную надеж ность устройства и устранить помехи полезных сигналов в измерительных це пях, т.е. повысить точность измереНИИ. Кроме того, значительно возрастает долговечность устройства, расширяются области его использования, например о агрессивных средах, и повышается производительность труда экспериментов. Формула изобретения . Токосъемное устройство для измерительных комплексов параметров двигателя внутреннего сгорания, содержащее планку, жестко закрепленную на шатуне, расположенном на коленчатом валу, и сопряженную с ней несущую опору токопроводов, расположенную в направлении оси коленчатого вала и прикрепленную снаружи к корпусу двигателя внутреннего сгорания при помощи шарового шарнира с центральным отверстием, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и точности измерения, несущая опора выполнена в виде полой штанги, через полость которой проложены токопроводы, при этом один конец штанги пропущен через отверстия в шаровом шарнире, а другой конец оканчивается сферической головкой с отверстием, которая помещена в дополнительной обойме, установленной на свободном конце планки, и зафиксирована в обойме от проворачивания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельства СССР № 153391 , кл. G 01 L 1/22, 19бЗ. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 01 R 39/6, 1977 (прототип).

ГЗ

//

г

17

го

Фиг.