Устройство для проверки коленчатых валов

(19) (11) зв) С 01 В 11/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВ Люксютов,в 9,. точности вала опторы и ОВЕРКИ щее измеи марку,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛА 4 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПКОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, содержарительную визирную трубу о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения производительностипроверки, оно снабжено зеркальнойсистемой, состоящей из пирамидыс зеркальными гранями, установленнойвершиной в сторону объектива трубы,и зеркал, расположенных напротивкаждой грани пирамиды так, чтоугол между отражающими плоскостямизеркал равен углу между соответству.ющими гранями пирамиды, а целевойзнак марки выполнен в виде прозрачной стеклянной пласт)Гны с нанесенными на ней дугами одинаковой кривизны, со смещением их центров полинии симметрии марки." Изобретение относится к измерИтельной технике и может быть использо"вано, в частности, для контроля ступенчатых осей, валов и их взаимногоположения в объектах, например взаимного положения шеек коленчатыхвалов двигателей внутреннего сгорания.Известно механическое устройстводля определения положения оси шатунной шейки коленчатого вала, сотдержащее две призмы, базирующиеся накоренные шейки коленчатого вала,точную прямоугольную направляющую,индикатор и вспомогательные элементывыполняющие Функции крепежаи Фиксации Я .Для проведения измерений с помощьюэтого устройства требуется тщательная доводка призм под коренные шей Оки коленчатого вала, лх последующаявыставка на самих шейках и строгаяФиксация. Иетодика определения действительного положения оси одной шатуиной шейки требует проведениянескольких замеров. Все это представляет собой длительную и трудоемкуюоперацию, следствием чего являетсянизкая производительность контроля.Кроме того, устройство не позволяетконтролировать взаимное положениекоренных шеек коленчатого вала,Наиболее близким к изобретениюпо.технической сущности является устройство для проверки коленчатых валов, содержащее измерительную визир- З 5ную трубу и марку 2 .Однако известное устройство необеспечивает высокую производитель"ность проверки коленчатых валов,так как измерения необходимо начинать с трудоемкой операции выставкиоси визирной трубы (автоколлиматора)перпендикулярно плоскости зеркаламарки, установленной на первые шейкиколенчатого вала. Далее для определе.ния действительного положения коренных шеек в пространстве необходимо производить поворот коленчатоговала и повторить измерения, чтотакже увеличивает время измерений,отем самым снижается производительность контроля. Цель изобретения - повышение про"изводительности проверки коленчатых 55валов.Поставленнаяцель достигается тем,что устройство для проверки коленча" тых валов, содержащее измерительную визирную трубу н марку, снабжено зеркальной системой, состоящей иэ пирамиды с зеркальными гранями, установленной вершиной в сторону объектива трубы, и зеркал, расположенных напротив каждой грани пирамиды так, что угол между отражающими плоскостями зеркал равен углу между соответствующими гранями пирамиды, а целевой знак марки выполнен в виде прозрачной стеклянной:. пластины с нанесенными на ней дугами одинаковой кривизны, со смещением их центров по линии симметрии марки.На Фиг. 1 схематически изображено устройство дпя проверки коленча;ых валов, общий вид; на фиг. 2 - конструктивное исполнение визирной марки, на фиг. 3 - разрез А-А на Фиг. 2 на фиг. 4 - поле зрения измерительной визирной трубы в процессе наблюдения визирной марки на фиг. 5 - схема хода лучей от марки до визирной трубы (длл вертикального сечения на фиг. 1); на фиг. 6 - целевой знак визирной марки.Устройство (Фиг. 1) для проверки коленчатых валов содержит измерительную визирную трубу 1, четырехгранную пирамиду 2 с зеркальными гранями, которая расположена по оси трубы 1 вершиной в сторону ее объектива, зеркала 3 - 6 и визирную марку 7. Зеркала 3-6 расположены против отражающих граней пирамиды 2 и отстоят от ннх на Фиксированном расстоянии так, что обеспечивается наблюдение в.трубу визирной марки , установленной на контролируемой шейке коленчатого вала. Угол между отражающими плоскостями диаметрально противоположных зеркал равен углу между соответствующими гранями пирамиды. При этом оси о , Ь , с , 1 всегда параллельны. Визирная марка 7 (Фиг. 2 и 3) выполвека в виде корпуса 8, в котором смонтирован целевой знак 9. Целевой знак 9 представляет собой стеклянную пластинку, на которой от края до края нанесен ряд дуг 10 одинаковой кривизны. Причем центр кривизны 0 каждой дуги расположен на линии симметрии целевого знака вне его габарйтов и смещен друг относительно друга. При выполнении измерений в по.Построение изображения целевого знака визирной марки в каждом измерительном канале устройства происходит следующим образом,3 1128 ле зрения визирной трубы 1 наблюдается только одна дуга, соответствующая данному диаметру вала (фиг. 4) .Смещенное положение марки обозначено пунктиром (фиг. 6). При этом нижняя дуга занимает положение верхней дуги, а центр кривизны О сохраняет свое положение.Центр 0 кривизны каждой дуги совпадает с.осью 0 0 контролируе О мой шейки при установке на нее марки 7 на призматические направляющие 11. Иарка 7 на шейке коленчатого вала закрепляется при помощи эластичного хомута 1.2. Подсветка целевого знака осуществляется лампочкой 13. Для юстировки целевого знака предусмотрены регулировочные винты 14.Предлагаемое устройство работает следующим образом.20 Коленчатый вал устанавливается на опоры (не показаны) примерно вдаль оси измерительной визирной трубы 1 так, что одна из его шатунных шеек находится, ориентировочно, в верти25 кальной плоскости, т.е. против зеркала 5. Ввиду конструктивных особенностей коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания, у которых шатунные шейки развернуты друг относительно друга на 90 , их шатунныеОшейки расположены против остальных зеркал устройства. Затем на первую коренную шейку коленчатого вала устанавливается визирная марка 7, 35 сначала, например, в вертикальное изложение, и закрепляется при помошч хомута 12. Измерительную визирную трубу 1 через верхнюю грань пирамиды 2 и верхнее зеркало фокусируют на 40 целевой знак марки 7. При этом в поле зрения трубы 1 наблюдается сетка 15 трубы (фиг. 4) и отрезок 10 окружности, нанесенный на целевом зна 1,е марки 7. При помощи оптического 4 микрометра трубы изчеряетса отрезок - расстояние между горизонтальным штрихом сетки 15 трубы 1 и вершиной . отрезка 10 окружности, которое характеризует положение первой корен ной шейки коленчатого вала относительно неподвижной оси трубы 1 в вертикальной плоскости. Для определения положения шейки в горизонтальной плоскости визирную марку 7 необходи мо повернуть на 90 относительноО.своего первоначального положения влево или вправо и также измерить 112 4 отрезок М 1 - расстояние между вертикальным штрихом сетки трубы 1 и вершиной отрезка окружности (изображение целевого знака визирной марки показано пунктиром,фиг. 4). Аналогичные операции проделываются для остальных коренных шеек коленчатого вала. По разности значений одноименных координат судят об отклоне-. нии от соосности коренных шеек коленчатого вала.Для определения отклонения радиуса кривошипа коленчатого вала или действительного расстояния между осью коренных шеек с осью шатунной шейки визирную марку 7 последовательно устанавливают на каждую шатунную шейку вертикально или горизонтально в зависимости от ориентации шейки в пространстве. Затем измерительную визирную трубу 1 через отражающую грань пираьщды 2 и зеркало фокусируют на целевой знак марки 7. Если ось шатунной шейки находится в номинальном положении, изображение вершины отрезка окружности целевого знака марки 7 совпадает со штрихом сетки трубы 1. В противном случае, величина несовпадения, которая измеряется при помощи микрометра трубы 1, характеризует отклонение радиуса криво- шипа коленчатого вала. Из точки 16 (фиг. 5), обозначающей положение визирной маРки, расходящийся пучок лучей попадает на зеркало 5 и частично отражается награнь пирамиды 2, а затем направля"ется в объектив измерительной визирной трубы 1. Объектив переносит изображение целевого знака визирноймарки 7 в плоскость расположения измерительной сетки (не показано) . Еслицелевой знак визирной марки 7 расположен на оптической оси измерительной визирной трубы 1 (Фиг. 6),то .его изображение строится в центреизмерительной сетки. В случае смещения визирной марки (показано пунктиром) изображение. целевого знака.соответственно смещается относительноцентра измерительной сетки. Это. смещение измеряется при помощи микрометра визирной трубы (не показано),28112 3 11Взаимное расположение зеркал и пирамиды в устройстве определяется углами между рабочими (зеркальными) гранями пирамиды, Угол М между зеркалами, равен углу между соответствующими гранями пирамиды (фиг. 5).Такое расположение пирамиды 2 и зеркал 3-6 позволяет сохранить направление оптической оси визирной трубы 1, являющейся измерительной базой независимо от ориентации визирной трубы 1 относительно зеркальной системы. На фиг. 5 показано произвольное положение измерительной визирной трубы 1, отклонена на не-. который угол ( . При геометрическом построеяии смещения оптической оси щ пирамидой ,2 и зеркалами 3 и 5 получаем ее. параллельный перенос, одинаковый для верхнего и нижнего каналов. Указанное свойство существенно упрощает настройку устройства, поскольку не нужно совмещать,оптическую ось визирной трубы с геометрической осью зеркальной системы. Кроме того, расширяется диапазон конструктивного исполнения зеркальной системы - величина угла не ограничивается.Использование зеркальных систем с взаимно параллельными оптическими осями позволяет исключить трудоемкую настроечную операцию по вцставке измерительной трубы относительно контролируемого коленчатого вала, так как расположение его коренных , и шатуиных шеек определяется по разности измеренных координат, тем самым исключается погрешность взаимного положения коленчатого вала и измерительнй трубы, Благодаря заданию четырех направлений визирования отпадает необходимость вращать коленчатый вал в процессе измерения,. а использование визирной марки с целевым знаком в"виде концентрично распо"ложенных отрезков окружностей такжене требует точной установки марки 5 на шейке коленчатого вала строгов вертикальной илн горизонтальной плоскости, так как отрезок окружностивращается вокруг оси контролируемойшейки и его вершина всегда однознач но показывает положение оси в пространстве.Кроме того, ряд концентричнцхокружностей на целевом знаке маркипозволяет контролировать шейки ко ленчатого вала в широком диапазонеих диаметров и радиусов крнвошипабез .замены визирной марки на новыетипо-размеры, Это обеспечивается тем,что нри смещении марКи вверх или вниз, 26 вправо или влево из-за увеличения илиуменьшения диаметра шейки визированиеосуществляется по другому отрезкуокружности - выше (ниже) .Изменяя количество зеркальных 25 элементов и их взаимную ориентациюв пространстве, можно проводить проверку коленчатых валов с расположением шатунных шеек, отличных от 90апо тому же принципу, Перемещая визир ную марку вдоль оси шейки или поворачивая ее вокруг этой оси, можноизмерить Формы самой шейки: конусГность, овальность. Все это уменьшаетвремя контроля коленчатого валаи вместе с тем позволяет произвестиизмерения нескольких его параметров, вместо одного. Тамии образом, предлагаемое уст В ройстео для проверки коленчатых валов позволяет проводить их контрольпо широкому диапазону параметров,при этом обеспечивая высокую производительность контроля.