Способ определения упругой распределенной силы поршневого кольца и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХ А 11 а 01 Ь 1/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСН ос- иэ 00 е СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Саратовский ордена Знак Почета институт механизации сельского хозяйства им. М.И. Калинина (53) 531781(088,8)(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОЙ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИЛЫ ПОРИНЕВОГО КОЛЬЦК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИ Я.(57) 1.Способ определения упругой распределенной силы поршневогокольца, заключающийся в размещении кольца в калибре номинального диаметра с прорезью и определении величин деформации кольца в месте прорези, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точн ти эа счет исключения косвенных мерений, устраняют деформацию кольца в месте прорези путем приложения внешней силы, возвращая его в размер калибра номинального диаметра, фиксируют величину этой силы, а затем проворачивая кольцо по окружности, повторяют укаэанные дей" ствия для каждого сечения кольца.2. Устройство дляопределения упругой распределенной силы поршневого кольца, содержащее корпус с номинальным диаметром посадочного узла под поршневое кольцо и прорезью, в которой размещен штифт индикатора для контакта с кольцом, силонагружающий и силоизмерительный элементы, о т л и ч а ю щ е е - ЕФ с я тем, что, в штифте индикатора выполнена щель, одна иэ граней которой служит опорой силоиэмерительного элемента, выполненного в виде С балки равного сопротивления и связанного с пилонагружающим элементом, Я причем посадочный узел состоит иэ верхней и нижней крестовин и гайки, рвай. выполненных с возможностью поворота. дрИзобретение относится к измерительной технике и может найти применение в машиностроении, в частности двигателестроения при производстве поршневых колец и контролеих качества. 5Известен способ определения упругой силы поршневого кольца, заключающийся в измерении величины усилия,требуемой для отжатия кольца, размещенного в калибре номинального диаметра, на определенную наперед заданную величину. Переход от нажимного усилия к упругой радиальной си-.ле кольца осуществляется путем пересчета, при этом не учитываются силы 15трения, реальные упругие свойстваматериала кольца, а при расчете используются приближенные зависимости Г 13.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату 20к изобретению являются способ определения упругой силы поршневогокольца и устройство, содержащее номинальный калибр с прорезью, индикатор, силоизмерительный и силонагружающий элементы 2 3,Однако определение упругой распределенной силы поршневого кольцаэтим способом производится при ряце допущений путем пересчета замеряемых косвенных величин, что увеличивает трудоемкость обработки ре-,зультатов измерения, снижает точность результатов и не дает аредставления о действительном характере распределения упругой силы.кроме того, датчик перемещений (индикатор) и силоиэмерительный элемент выполнены раздельно и выполняют свои функции независимо друг отдруга, не имея общего связующегозвена, что также вносит погрешностив результаты измерений.Целью изобретения является повышение точности измерения эа счетисключения косвенных измерений. 45Укаэанная цель достигается тем,что согласно способу определенияупругой распределенной силы поршневого кольца, заключающемуся в размещении кольца в калибре номинального диаметра с прорезью и определении величины деформации кольца вместе прорези, устраняют деформацию,кольца в месте прорези путем приложения внешней силы, возвращая его в 55размер калибра номинального диаметра, фиксируют величину этой силы,а затем проворачивая кольцо по окружности, повторяют укаэанные действия для каждого сечения кольца.В устройстве для определения уп"ругой распределенной силы поршневого кольца, содержащем корпус с номинальным диаметром посадочного узла под поршневое кольцо и прорезью,,в которой размещен штифт индикатора 65 для контакта с кольцом, силонагружающий и силоизмерительный элементы, в штифте индикатора Выполнена щель, одна из граней которой служит опорой силоиэмерительного элемента, выполненного в виде балки равного сопротивления и связанного с силонагружающим элементоМ, причем посадочный узел состоит иэ верхней и нижней крестовин и гайки, выполненных с воэможностью поворота.На фиг, 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-5 - последовательность операций способа определения распределенной силы поршневого кольца.Устройство состоит иэ корпуса 1, внутренняя поверхность которого выполнена по окружности диаметром, равным диаметру номинального калибра. В корпусе 1 в месте измерения упругой силы кольца сделана прорезь 2 высотой, большей высоты измеряемого кольца 3. Поскольку в процессе измерения поршневое кольцо 3должно опираться на поверхность корпуса, 1 по всему периметру, то приданном конструктивном исполнениипоследнее обстоятельство может бытьвыполнено при условии, если длинапрорези 2 будет ограничена и использована для непосредственного измерения значения упругой силы на погонную единицу длины, равную 1 см. В прорези 2 в направляющей 4 размещается штифт (подвижная опора) 5, являющаяся одновременно ножкой индикатора 6, В штифте 5 сделанащель 7. Одна грань левая о представляет собой призматическую опору силоизмерительного элемента, выполненного в виде балки равного сопротивления изгибу 8 с наклеенным тенэодатчиком 9 и регистрирующим прибором 10Балка 8 совместно с силонагружающим элементом 11 жестко соедииена с основанием корпуса 1.Устройство включает в себя посадочный узел под поршневое кольцо, состоящий из нижней 12 и верхней 13 крестовин и гайки 14Посадочный узел служит также для проворачивания кольца 3 в корпусе 1.Способ определения упругой распределенной силы поршневого кольца состоит в следующем.Пробку - калибр 15 вводят в корпус 1 и фиксируют показания номиналЬ-ного диаметра посредством индикатора б (по шкале индикатора О), при этом балка 8 не оказывает никакого воздействия на грань а щели 7 и нагрузка отсутствует (фиг 3). Вынимают пробку-калибр 15 из корпуса 1, на измерительный стол корпуса 1 устанавливают крестовину 12. Вводят поршневое кольцо 3 в корпус 1, устанавливают верхнюю крестовину 13 на поршневое кольцо 3, Посредством гай- ки 14 сжимают обе крестовины и Фиксируют кольцо 3, а затем проворачивают кольцо 3 с помощью приспособления иэ деталей 12-14 до окружности до сечения, где необходимо производить измерения.Гайка 14 ослабляется, при этом часть кольца 3 в месте прорези. 2 не опирается на поверхность корпуса 1, вследствие чего на этом участке имеет место упругая деформация кольца 3, которая перемещает штифт 5 индикатора б и последний показывает деформацию кольца в этом сечении ,(например, стрелка индикатора по шкале на отметке 50, фиг. 4) Балка .8 остается ненагруженнойСилонагружающим элементом 11 посредством балки 8 возвращают кольцо 3 в размер калибра номинального диаметра, воздействуя на грань а щели 7, перемещают штифт 5 в положение, соответствующее положению ножки индикатора б для размера пробки-калибра 15 (по шкале индикатора О, .Фиг. 5), что в свою очередь вызывает изменение сопротивления тенэодатчика 9. Изменение сопротивления фиксируется регистрирующим при"бором 10 (например, цифровым тензометрическим мостом). По приращениюсопротивления и тарировочному коэф 5 фициенту определяется величина уси 4лия, требуемая для возвращения кольца 3 в размер калибра номинальногодиаметра, которая является величинойупругой силы кольца на стенку ци 10 линдра (корпуса 1) в данном сечении,Регистрирующим прибором 10 произво"дят измерение упругой распределенной силы кольца Э по периметру в указанной последовательности, поворачивая кольцо Э в корпусе 1 с помощью деталей 12-14.Использоаание предложенных способа и устройства позволяет уменьшитьпогрешности измерения введением единого связующего элемента в силонагружающем устройстве и датчике перемещений (индикаторе); исключитьиспользование приближенных зависимостей для определения упругой силы по результатам замеров на приборах; производить непосредственныеизмерения распределенной упругойсилы, тем самым повысить точностьизмерений,31080035 В. Курбатовицхак СоставитеТехред Т Корректор И, Мус Редактор М, Дылы писное каз 1326/ 43 11303 Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проект Тираж 823 ВНИИПИ Государс по делам изобр 5, Москва, Женногоений иРаушска митета ССкрытийнаб., д.