Торсиограф для исследования крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПУБЛИК ЕН Б(21) 35482 (22) 05.11 (46) 23.03 (72) Л.Ф.К (71) МВТУ (53) 531.7 (56) 1, Фр щего момен с.56-58. л. Р 11о и С.Н.Яб.781(088,8)Б. Измерение1 Энергия84. Бю ононенк им. Н.Э 68; 531 слов Л та. М. лон ий утя,к 2. для из баний. фиг. 35 Приб и ко .362 ры е екооеик,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕ евондян Т.А. и дререний и регистрацМ., Машгиз, 1962, (прототип).(54)(57) ТОРСИОГРАФ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИИ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий маховик, установленный с помощьюподшипников на оси присоединительного элемента, связанного с валом вигателя, упругий элемент в ви -образной пружины, посредством орой маховик связан с осью при инительного элемента, тензодат азмещенный на упругом элементе узел блокировки, о т л и ч а 3(51) О 0 1 Р 1 5 /О 2; а щ и й с я тем, что, с целью повышения точности тарировки, в цеговведен тарировочный узел, выполненный в виде размещенного в маховикепараллельно его оси тарировочноговинта со стрелкой-указателем и штифтом, расположенным на торце винтаэксцентрично его оси, радиальногопаза, выполненного в присоединительном элементе, и размещенной намаховике градусной шкалы, при этомштифт расположен с возможностьюскольжения в радиальном пазе, аузел блокировки расположен диаметрально противоположно тарировочномуузлу и выполнен в виде размещенного в маховике параллельно его осиблокировочного винта со стрелкойуказателем и Фасонным в сеченииштифтом, расположенным на торце винта соосно с ним, и радиального паза, выполненного в присоединительном элементе, причем Фасонный штифтрасположен с гарантированным зазором в соответствующем радиальномпазе, а на маховике нанесена шкалаэтого гарантированного зазора.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания.Известен торсиограф, содержащий свободно сидящую на оси исследуемого вала моховую массу, связанную с ним упругой пружиной, и систему регистрации углового перемещения маховой массы относительно вала Я .Однако данное устройство не обеспечивает требуемой точности измерения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига" емому результату является торсиограф для исследования крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий маховик, установленный с помощью подшипников на оси присоединительного элемента, связанного с валом двигателя, упругий элемент в виде Я-образной пружины, посредством которой маховик связан с осью присоединительного элемента, тензодатчик, размещенный на упругом элементе, и узел блокировки )21 .Недостатком известного торсиографа является сложность процесса тарировки и его низкая точность. Целью изобретения является повышение точности тарировки.Указанная цель достигается тем, что в торсиограф для исследования крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания, содержащем маховик, установленный с помощью подшипников на оси присоединитель- ного элемента, связанного с валом двигателя, упругий элемент в виде Я-образной пружины, посредством которой маховик связан с осью присоединительного элемента; тензодатчик, размещенный на упругом элементе, и узел блокировки, введен тарировочный узел, выполненный в виде размещенного в маховике параллельно его оси тарировочного винта со стрелкой-указателем и штифтом, расположенным на торце винта эксцентрично его оси, радиального паза, выполненного в присоединительном элементе, и размещенной на маховике градусной шкалы, при этом штифт расположен с возможностью скольжения в радиальном пазе, а узел блокировки расположен диаметрально противоположно тарировочному узлу и выполнен в виде размещенного в маховике параллельно его оси блокировочного винта со стрелкой-указателем и Фасонным в сечении штифтом, расположенным на торце винта соосно с ним, и радиального паза, выполненного в присоединительном элементе, причем фасонный штифтрасположен с гарантированным зазором в соответствующем радиальном пазе, а на маховике нанесена шкала этого гарантированного зазора,На фиг.1 представлен предлагаемый торсиограф, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид с торца; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.Торсиограф для исследования крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания (Фиг.1) 510 Торсиограф работает следующим образом.При торсиографировании вала двигателя винт 10 вывернут и заменен винтом-болванкой, сбалансированным в маховике с винтом 13, Который повернут так, чтобы штифт 14 имел с па 60б 5 содержит присоединительный элемент 1для связи с валом 2 двигателя внутреннего сгорания, ось 3, подшипники 4, сейсмическую массу, выпол ненную в виде маховика 5, упругийэлемент в виде Я-образной пружины 6(фиг.2), преобразователь в виде тензодатчика 7, установленного на упругом элементе. Я-образная пружинасвоей средней частью закреплена воси 3 и связана своими периферийными частями 8 с маховиком 5. Указанная связь выполнена регулируемой дляначальной установки, например, в виде продолговатых пазов 9 в периферийных частях 8. Маховик 5 расположен на подшипниках 4 на оси 3. Торсиограф содержит тарировочный узел,выполненный в виде тарировочноговинта 10 с штифтом 11 (фиг,1 и 3), З 0 расположенным эксцентрично оси винта 10, и радиального паза 12 в присоединительнс)м элементе 1. При этомвинт 10 размещен в маховике 5, аштифт 11 расположен в пазе 12 с воз можностью скольжения в нем, но беэгарантированного зазора. Узел блокировки выполнен в виде блокировочного винта 13 с штифтом 14, соос-ным оси винта 13, и радиального па за 15 в присоединительном элементе 1, Винт 13 размещен в маховике 5со стороны, диаметрально противоположной тарировочному винту 10, чтопозволяет не нарушать балансировки 45 Устройства. Нри этом штифт 14 имеетсо сторонами паза 15 гарантированные зазоры 16. Поперечное сечениештифта 14 выполнено Фасонным, например, в виде овала или эллипса,так что изменение положения осиэллипса (или овала) меняет величинузазора 16. Винт 19 снабжен стрелкойуказателем 17, в маховик 5 имеетвблизи стрелки-указателя 17 градусную шкалу 18Аналогичную стрелку имеет винт 13, а маховик 5 вблизивинта 13 имеет шкалу 19 гарантированного зазора.зом 15 максимальный зазор. Величина зазора выбрана такой, чтобы в егопределы укладывались максимально возможные смещения маховика 5 относительно элемента 1. При вращении вала двигателя момент передается на присоединительный элемент 1, на ось 3, затем через Я-образную пружину 6 - на маховик 5.При пуске двигателя, когда резкое ускорение вала 2 может привести к поломке пружины 6, в работу вступает узел блокировки. При повороте вала 2 и элемента 1 относительно маховика 5 на угол, превышающий максимально ожидаемый при торсиографировании, одна из сторон паза 15 упирается в штифт 14, так что в это время момент передается от элемента 1 через контакт паза 15. со штифтом 14 непосредственно на маховик 5, чем устраняется чрезмерная деформация пружины 6. При торсиографировании на исследуемом режиме зазоры между сторонами паза 15 и штифтом 14 не выбираются, момент от элемента 1 к маховику 5 передается через пружину 6, которая деформируется в соответствии с угловыми смещениями элемента 1, а следовательно, вада 2 относительно маховика 5. Деформации пружины. 6 передаются преобразователю-тензодатчику 7, который включен в обычную мостовую схему и обеспечивает выходной сигнал на регистратор.Полученный выходной сигнал обрабатывается по результатам статической тарировки, а для повышения точности - и динамической тарировки. Статическая тарировка торсиографа проводится следующим образом,При остановленном двигателе (или торсиографе, если он связан с двигателем через разобщительную муфту) вворачивают винт 10 так, чтобы штифт 11 вошел в паз 12. 1 огда при повороте винта 10 на некоторый угол штифт 11 благодаря его эксцентричному расположению относительно оси винта 10 и взаимодействию с пазом 12 смещен маховик 15 на некоторый .угол относительно оси 3, элемен" та 1 и вала 2. Величина этого углового смещения может быть измерена например, с помощью делительной головки и нанесена на градусную шкалу 18, а соответствующее значение смещения считывается по стрелке-указателю 17. Задавая ряд угловых смещений и регистрируя соответствующие им сигналы с тензодатчика, получают тарировочную кривуюстатической тарировки. Элементы измерения, преобразования и регистрации сигналов обладают определенными частотными характеристиками, такчто при работе торсиографа действительные, т.е. записанные в динамике смещения, будут отличаться отполученных в статике. Предложеннаяконструкция торсиографа позволяет10 проводить корректировку результатовстатической тарировки динамическойтарировкой.Динамическая тарировка выполняется следующим .образом.15 При статической тарировке поворачивают винт 13, устанавливаяштифт 14 в некоторое положение, определяющее, например, минимальныйзазор 16 между штифтом 14 и стенка 20 ми паза 15, Величина зазора 16 из, меряется путем поворота винта 10,причем однажды положения штифта 14могут быть вынесены на угловую шкалу 19 гарантированного зазора, величина которого затем будет определяться при повороте винта 13 посвязанной с ним стрелке-указателю.При торсиографировании, когдавинт 10 вывернут так, что штифт 1130 не взаимодействует с пазом 12 смещения маховика 5 относительно вала 2 ограничиваются зазором 16.Когда весь зазор выбирается, регистрируемый сигнал с тензодатчика 735имеет максимальную амплитуду, причем максимальный сигнал имеет площадку и постоянное значение уровня.Этот сигнал и соответствует установленному зазору 16, причем сигналполучен в динамике. Устанавливая40 различные значения зазора 16, получают кривую динамической тарировки,т.е. зависимость между смещениеммаховика 5 относительно вала 2 иуровнем регистрируемого в динамике45 сигнала.Предложенное устройство тарировочного узла позволяет записать помехи токосъемника регистратора. Дляэтого стрелка-указатель 17 по гра 50 дусной шкале 18 должна быть установлена в положение нулевого смещениямаховика 5 относительно присоединительного элемента 1,Использование в предлагаемомторсиографе встроенного тарировочного узла и узла блокировки с регулируемым гарантированным зазоромпозволяет повысить точность тарировки эа счет обеспечения возможности корректировки результатов статической тарировки по данным динамической тарировки.1081547 Составитель Г.Целилло Техред А.Бабинец ев Корректор Г.Решетни актор Л.Гр каз 1540/39ВНИИ писно 4/ 3035,илиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул.Проектная Тираж 82 Государственн елам иэобрете осква, Ж,го комитета ий и открыт аушская наб ПоССР