Устройство для измерения радиального давления поршневых колец Советский патент 1982 года по МПК G01L1/22 

Изобретение относится к измеритель ным приборам и устройств в машиностроении, а именно к устройствам для исследования и измерения распределения (эпюры) радиального давления порш невых и уплотнительных колец. Известны приборы, в которых давление, оказываемое поршневым кольцом на стенки цилиндра, воспринимается при измерении различными динамометрами, месдозами, манометрами, а радиаль ные перемещения кольца при этом индикаторами часового типа ГП. Эти устройства обладают невысокой точностью измерений, дают эпюры давле ний,осредненных на большой дуге кольца, потому что количество опор, воспринимающих усилие кольца и их расстановка выбираются произвольно и необоснованно. А малейшая.неточность установки опор в радиальном направлении приводит к искажениям эпюры. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения радиального давления поршневых колец. В этом устройстве измеряемое кольцо располагается в обойме, на упругих элементах )й наклеены тензодатчики на равных угловых расстояниях друг от друга 2. Однако такое расположение опор не является оптимальным и может привести к погрешностям в измерениях, особенно у поршневых колец с максимумом давления у замка. Перед каждым измере нием требуется настройка упругих элементов обоймы по калибру. Кроме того, отжатие опор силами упругости кольца приводит к отклонению его формы от круглой, то есть той, которую оно должно иметь в цилиндре. Для измерения радиального давления с высокой точностью необходимо, чтобы поршневое кольцо в момент измерения имело форму цилиндра. Цель изобретения - повышение точности измерения радиального давпения поршневых колец. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено сигнализатор ми и размещенным в корпусе эталонным цилиндром с радиальными отверстиями, в которых расположены плунжеры, свя занные через нагружающие винты ,с упругими пластинами, а на рабочей по, верхности эталонного цилиндра по периметру расположены электроконтакты сигнализаторов. На фиг. 1 схематично изображено устройство, предлагаемый разрез; на фиг. 2 - то же в плане; на фиг. 3 электрическая схема устройства. Устройство состоит из корпуса 1, эталонного цилиндра 2, имеющего один надцать втулок-электроконтактов 3 расположенных на угловых расстояниях 3 °ДРУг от друга по периметру измеряемого поршневого кольца, 4. На консольных участках кольца (у замка эти расстояния составляют 10°. В каж дой втулке установлены плунжеры 5, которые могут свободно перемещаться в радиальном направлении под воздействием упругих пластин 6 и нагружающих винтов 7- На упругих пластинах 6 наклеены проволочные тензометричес кие датчики 8, предназначенные для измерения радиальной силы, действующей от поршневого коль ца на стенки цилин ра. Эталонный цилиндр и плунжеры изго товлены из токонепроводящего материа ла. Измеряемое гторшневое кольцо вклю чается в цепь контроля плотности его прилегания к цилиндру с помощью клем мы 9. Эта цепь (фиг. 3) содержит бло 10 из одиннадцати электрических ламп соответственно по числу и порядку вт лок-электроконтактов .эталонного цилиндра. Питание электрической цепи осуществляется от источника постоянного тока. Для поочередного снятия показаний во всех одиннадцати токодатчиков прибор снабжен переключателем 11. Сигнал с каждого тензодатчика подается на тензоусилитель 12 и регистрируется микроамперметром 13. Прибор работает следующим образом. На измеряемом поршневом кольце k при помощи клеммы 9 закрепляется npq вод электроконтакта. Кольцо устанавливается в эталонный цилиндр 2 таким образом, чтобы замок располагался между I и XI опорами. При включении цепи контроля прилегания кольца к цилиндру загораются все одиннадцать ламп блока 10. Это указывает на то. ЧТО поршневое кольцо k по всему периметру опирается на стенки эталонного цилиндра 2. Далее поворотом нагружающих винтов 7 плунжеры 5 перемещаются в радиальном направлении к оси прибора, отжимая поршневое кольцо от цилиндра. При этом упруго деформируются пластины 6 с тензодатчиками 8. Нагружение прекращается в тот момент, когда лампа под соответствующим номером (I и XI) на блоке 10 гаснет. После выключения всех ламп нагруженное исследуемое поршневое кольцо оказывается взвешенным на упругих пластинах иотжатым от цилиндра на одну и ту же величину - 1 мкм на всех измеряемых участках. Устанавливая переключатель 11 в положения I и III и т.д. снимаются показания с микроамперметра 13Перед началом эксплуатации прибо-. ра каждая упругая пластина с тензометрическими датчиками тарируется гирями с интервалом нагружения, например 0,02 Н. Форма поршневого кольца в момент измерения не отклоняется от круглой формы цилиндра, то есть опоры воспринимают .истинное радиальное давление от сил упругости кольца. Для измерения радиального давления поршневых колец различных диаметров достаточно заменять эталонные цилиндры на.соответствующие. При этом перенастраивать (тарировать) или производить дополнительную регулировку прибора не требуется. Кроме того, выполнение устройства по предлагаемому изобретению позволяет использовать его как одноплунжерный измеритель давления при зафиксированных десяти опорах и нагружении одной на любом участке кольца. Формула изобретения Устройство для измерения радиального давления поршневых колец, содержащее корпус, упругие пластины с проволочными тензометрическими датчиками, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено сигнализаторами; и размещенным в корпусе эталонным цилиндром с радиальными отверстиями, в которых расположены плунжеры, связанные через нагружающие винты с упругими пластинами, а на.рабочей поверхности эталонного цилиндра по периметру расположены электроконтакты сигнали торов. Источники информации, принятые во внимание при эксперт / 1.Энглиш К. Поршневые кольца. Т. 2, М., Машгиз, 1963, с. 319-33. 2.Авторское свидетельство СССР № 139118, кл. G 01 L l/Qi, 1961 (прототип) . « V / // / /f/neff3o ya//HffnMW ff/roff/Kiff ffOffmpff/гл KOffmoHfrra