Стенд для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения и исследования сил трения в цилиндропоршневой группе нори/невых машин. Цель изобретения - повышение точгюсти измерения. Поршень 1 совершает возвратно-поступател1пос движение в гильзе 2. При зтом в упругих элементах 4 и 5 вознитсают лефорг-шции, пропорциональные величине силы трения, действующей в цилиндротЕоршневой группе (гильзе 2) . Регистрация этих деформаций производится с г омо1Д1)Ю тензодатчиков 6 и 7, наклеепньк па з пругие элементы. Бла (Л г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д1 P G 01 1 1 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3632939/25-06 (22) 05.08.83 (46) 30,04.86. Бюл. 11 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологичес-кий институт компрессорного машиностроения (72) В.Г.Концевич, П;И.Пластинин и Е.А.Ивашнев (53) 621.436.001.5(088 8) (56) Рык Г.M., Тухман И.Я. Определение сил трения поршневой гру -.ы ди-зеля с воздушным охлаждением, — меж.— ведомственный республиканский научн.— техн. сб. двигатели внутреннего сг- рания. — Харьков, ХГУ, 1980, вып. 31. с, 105-112.

„„SU„„1227965 А 1 (54) СТЕ111(Д11Я 11311ЕРЕНИЯ СИ 1Ы ТРЕНИЯ

B Ц! 1. 1И11ДРОПОР11111ЕВ01! ГРУППЕ (57) Изобретение относится к машиностроению и можег быть использовано для определе гия и исследования сил трения в цилиндропоршневой группе порш невых машин. Цель изобретения повышение точности измерения. Поршен., 1 совершает возвратно-поступателгнос движениc в гильзе 2. При этом в упругих элементах 4 и 5 возникач т т еформации, пропорциональные велгчине силы трения, действующей в цининцроноршневой группе (гильзе 2).

Регистрация этих деформаций производится с -гомсщью тензодатчиков 6 и 7, наклеенных на упругие элементы. Блаf гоцаря наличию буртика на проточках

27 и 28 гильзы, увеличивается посадочная поверхность для упругих элементов 4 и 5. Между торцом гильзы 2 и нижней поверхностью 17 уплотнительного элемента существует зазор, позволяющий гильзе 2 цилиндра совершать осевые перемещения. Установленный уплотнительный элемент 14 с уплотнительными кольцами 15 и 16 из антифрикционного материала исключает утечку сжатого газа из камеры сжа227965 тия, предотвращает возможное давле- . ние газа на торец гильзы 2 цилиндра и, следовательно, исключает влияние процесса сжатия на показания тензодатчиков. Наличие двух упругих элементов достаточной толщины, жестко зафиксированных в кольцевых проточках гильзы 2 цилиндра и в проточках проставочных колец 10 и 11 блока цилиндров 3 позволяет исключить влияние нормальных усилий на показания тензодатчиков. i ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения и исследования: сип трения в цилиндропоршневой группе поршневых машин, Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже изображен стенд для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе.

Предлагаемый стенд содержит поршень 1, гильзу 2 цилиндра в бл:оке цилиндров 3, упругие элементы 4 и 5, на которые наклеены тензодатчики 6 и 7, проставочные втулки 8 и 9, проставочные кольца 10 и 11, резьбовые кольца 12 и 13, уплотнительпый элемент 14, выполненный в виде ступенчатой тарелки с цилиндрической частью, в кольцевых канавках которого установлены уплотнительные коль" ца 15 и 16 из полимерного антифрикционного материала, больший диаметр нижней поверхности 17 которого установливается между блоком цилинцров и головкой. Блок цилиндров 3 выполнен с окнами 18 и наружными проточками 19 и 20, контактирующими с внутренними проточками 21 и 22, выполненными на проставочных кольцах

10 и 11, между которыми защемлены большими диаметрами 23 и 24 упругие элементы 4 и 5, а меньшими диаметрами 25 и 26 одеты без зазора на проточки 27 и 38 гильзы 2 цилиндра, выполненные с обеих ее сторон, и поджаты к ним резьбовыми кольцами 12 и 13 через проставочные втулки 8 и 9. Резьбовые кольца снабжены специальными стопорными устройствами, предотвращающими их разворачивание.

Стенд работает следующим образом.

При работе компрессора поршень 1 совершает возвратно-поступательное движение в гильзе 2. При возвратнопоступательном движении упругих элементов 4 и 5 возникают, деформации, пропорциональные величине силы трепия, действующей в цилиндропоршневой группе (гильзе 2). Регистрация этих деформаций производится с помощью тензодатчиков б и 7, наклеенных на упругие элементы.

Благодаря напичию буртика на проточках 27 и 28 гильзы увеличивается п:.осадочная поверхность для упругих элементов 4 и 5, Использование про- сгавочных втулок 7 и 8 позволяет усилиям, возникающим при затяжке резьбовых колец 12 и 13 для жесткого защемления упругих элементов, равномерно распределиться по всей посадочной поверхности, и, таким образом, 25 исключить возможность появления местных изгибов и перекосов, а также концентраторов напряжений, искажающих показания тензодатчиков. Между торцом гильзы 2 и нижней поверхностью

30 17 уплотнительного элемента существует зазор, позволяющий гильзе 2 цилиндра совершать осевые перемещения.

Установленный уплотнительный элемент

14 с уплотнительными кольцами 15 и

16 из антифрикционного материала исключа т утечку сжатого газа из камеры сжатия и предотвращает возможное давление газа на торец гильзы 2 цилиндра и Следовательно исключает

12279 5

Производств,-полиграф. пред-е, влияние процесса сжатия »а показания тензодатчиков. Кроме того, таким образом исключается возможный подогрев тензодатчиков от сжатого горячего газа.

Наличие двух упругих элементов достаточной толщины, жестко зафиксированных в кольцевых проточках гильзы 2 цилиндра и в проточках проставочных колец

10 и 11 блока цилиндров 3 позволяет >р исключить влияние нормальных усилий на показания тензодатчиков.

Стенд для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе эа счет устранения перекосов и зазоров, устранения давления газа на торец гильзы, исключения подогрева упругих элементов утекающим горячим газом, обеспечения, адекватности теплообмена обеспечивает повышенную точность измерения. Кроме того, упрощается конструкция стенда, очень прост монтаж и демонтаж его, Выполненные вентиляционные окна в блоке цилиндров кроме адекватности теплообмена реальной поршневой машины с воздушным охлаждением позволяет расширить объем производных экспериментов (в частности исследовать влияние темпеpaT bI стенки Гильзы на Величину сН- ЗО лы трения за счет искусственного подогрева), а также облегчает доступ к стенке гильзы для установки термопар и других регистрирующих датчиков.

Положительный эффект изобретения достигается за счет центрирования гильзы цилиндра при помощи двух упругих элементов, что обеспечивает полностью осесимметричное положение гильзы цилиндра. Действие нормальных сил на боковую поверхность гильзы строго перпендикулярно зеркалу гильзы.

B противопоставленных констгукциях отклонение положения гильзы цилиндра от осесимметричного поло:.",ения ведет к перекосу и изгибу упругих элементов, на которые наклеены тензодатчики, следовательно, вносятся погрешности в измерения, учесть которые при тарировке невозможно, нормальная сила действует не строго перпендикулярно, а под каким-то углом, возникает составляющая сила, направление и величину которой трудно определить.

Таким образом, в предлагаемой

55 конструкции обеспечивается не снижеВНИИПИ Заказ 2280!42 ние боковых сил, а полное их исчезновение благодаря установке с двух сторон гильзы цилиндра упругих элементов, на которые наклеены тензодатчики. Четыре пары тензодатчиков о наклеены через 90 и соединены параллельно в тензометрическом мосту, причем 2 пары на них находятся в зоIIe влияния нормальных сил, а 2 пары вне ее. Показания датчиков равны.

В результате эксперимента определено отсутствие влияния боковой силы на показания тенэодатчиков. Точность-измерения повышается также за счет полногo исключения влияния величины давления утекающих газов из надпоршневого пространства на торец гильзы цилиндра. Последнее достигается за счет введения фторопластовых колец в расточках тарелки, входящей внутрь г| льзы.

Плотпость уплотнения не вносит погрешность в измерение потому, что она одинакова при тарировке и при эксперименте.

Бо всех известных конструкциях существует влияние утечек газа на торец гильзы цилиндра, которое вносит погрешность в измерения и учитывать ее влияние невозможно.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Стенд для измерения силы трения в цплиндропоршневой группе, содержащ»iI поршень и гильзу цилиндра в блоке лилпндрав, упругий элемент с тенэодатчикамп на нем и уплотнптельный элемент, причем гильза цилиндра с гopIIa связана с уплотнптельным элементом и через упругий элемент связана с блоком цилиндров, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения точности, стенд сн-.бжсн дополнительным упругим элементов с тенэодатчиками на нем, гильза цилцлдров дополнительно связана с блоком цилиндров через допо".ûIòåëüIIbé упругий элемент, а уплотнп; ельный элемент выполнен в виде ступенчатой тарелки с фторопластовыми кольцами, установленными в наруж .ы;; расточках меньшего диаметра тарелки, причем тарелка своим меньшим диаметром размещена внутри гильзы и взаимодействует с ней через фторопластовые кольца.

Тираж 778 Подписное

r. Ужгород, ул. Проектная, 4