Устройство для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания

 

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1ЕСГ1УЬЛИН (l9) (11) А1 (51)5 Г О1 М 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВРЕтКНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4705749/06 (22) 03,05,89 (46) 30.04,91, Бюл, N 16 (71) Научно-исследовательский институт энергомашиностроения МГТУ им, Н.Э. Баумана и Всесоюзное специализированное научно-производственное объединение "Союзучприбор" (72) С.В, Путинцев, А.С, !!!аповалов, R,К. Чистяков, Ю.С, Песоцкий и

М.К. Скуднов (53) 621.43.001.5(088.8) (56) Фега Л. и Бури К. Механические потери в поршневых кольцах. Сб, трудов конференции "REK0H-84". Гос.рег.

Ф 69956, В1!П, Горький, 1988, с.1-10. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ

ТРЕНИЯ В !П!ЛИНЛРОПОР!!!НЕВОИ ГРУППЕ

ЛВИГАТЕЛЯ ВНУТР! ННЕГО СГОРАНИЯ

2 (57) Изобретение предназначено для повьш ения точности измерения силы трения в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгсрания. При всздействии на гильзу 4 цилиндра силы трения от движения поршня 3 происхо дит упругая деформация рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5, соприкасающейся опорными плоскостями 7 и 8 с головкой 2 и гильзой 4 цилиндра, что вызывает осевые перемещения гильзы относительно блока 1 и головки 2 цилиндра. Перемещение регистрируется первичными измерительными преобразователями 11. Вертикальные и горизонтальные составляющие газовых сил, дей- g ствующих на гильзу, уравновешиваются за счет действия аналогичных сил на пружину 5, ил.

1645874

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения силы трения в цилиндропоршневой группе при испыта5 ниях двигателя внутреннего сгорания (TВС) .

Пель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлен фрагмент устройства, продольный разрез.

Устройство содержит блок 1 цилиндров, головку 2 цилиндров, поршень 3 с кольцами, гильзу 4, тарельчатую пружину 5, имеющую рабочий участок 6 и две опорные плоскости 7 и 8, механически связанные с головкой 2 цилинпрон и гильзой 4, на сопряженном с тарельчатой пружиной 5 торце которой выполнена обращенная внутрь цилинд20 ра 4 кольцевая фаска 9, а также имеет размещенные между блоком 1 цилиндров и гильзой 4 радиальные упоры 10 и первичные измерительные преобразователи 1 1 осевых перемещений гильзы

4, электрически связанные с блоком обработки сигнала (не показан).

Устройство работает следующим образомм.

Во время работы ДВС возникает сила трения движущегося поршня 3 с кольцами, приложенная к зеркалу гильзы 4 цилиндра вдоль его оси, При воздействии на гильзу 4 силы трения происходит упругая деформация (изгиб) рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5, механически связанной через опорные плоскости 7 и 8 с головкой 2 цилиндров и гильзой 4. Таким образом, указанная деформация рабочего участ- 4О ка 6 тарельчатой пружины 5 вызывает пропорциональные силе трения в цилиндропоршненой группе (ЦПГ) осевые перемещения гильзы 4 относительно блока 1 и головки 2 цилиндров, кото- 45 рые становятся возможными благодаря наличию зазора в соединениях: блок 1 цилиндров — гильза 4, головка 2 цилиндров — гильза 4. Регистрация данных осевых перемещений гильзы 4 (что

S0 при соответствующей тарировке означает измерение силы трения в ЦПГ) осуществляется посредством связанных с гильзой 4 и блоком 1 цилиндров первичных измерительных преобразователей 11 любого известного типа (тензо55 резисторных, пьезокристаллических, индуктивных и др.), Боковая сила поршня 3, действующая при работе ДГС на гильзу 4 по нормали к зеркалу, воспринимается размещенными в зазоре блок 1 цилиндров — гильзы 4 радиальными, упорами 10 и не оказывает влияния на осевые перемещения гильзы 4.

При работе устройства в цилиндре создается давление газов, которое воздействует на поверхности элементов упругой поднески гильзы 4.

При этом осуществляется внутренняя (не требующая применения периферийных устройств) компенсация искажающего регистрацию силы трения действия силы давления газов в цилиндре РВС, которая достигается благодаря уравновешиванию приложенных к рабочему участку 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевой фаске 9 связанного с тарельчатой пружиной 5 торца гильзы 4 составляющих вектора силы давления газов.

Как следует иэ векторного анализа, приведенного на фиг ° 1, вектор газовой силы Рг, действующей по нормали к рабочему участку 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевой фаске 9 гильзы 4, раскладывается на вертикальные Р и горизонтальные Р составляющие.

При этом горизонтальные составляющие

Р, благодаря тому, что рабочий участок 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевая фаска 9 гильзы 4 являются замкнутыми кольцевыми поверхностями, взаимно уравновешиваются. Вертикальные составляющие также уравновешиваются, как pBFIHblp и противоположно направленные, благодаря соответствию (раненстну) площадей поверхности и углов наклона К, рабочего участка Ь тарельчатой пружины 5 и кольцевой

<Ьаски 9 гильзы 4, связанной через опорные плоскости 8 и 7 тарельчатой пружины 5 с головкой 2 цилиндров.

Таким образом, возникающее в цилиндре ПВС давление газов не вызывает дополнительных осевых перемещений гильзы 4 предложенного устройства, т.е, не искажает регистрацию пронесса измерения силы трения н ППГ. Незначительная разница н углах наклона рабочего участка 6 тарельчатой пружины

5 и кольцевой фаски 9 гильзы 4, возникающая н результате изгиба рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5 при осевых перемещениях гильзы 4 под действием силы трения в ЦПГ путем увеличения жесткости рабочего участка 6, может быть сведена к величине 2-го

1645874

Составитель А, Аристов

Техред N дидык Корректор ".Ревская

Редактор М. Келемеш

Заказ 1347

Тираж 363

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский. комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 порядка малости (соизмеримой с допуском на точность выполнения углов t6 наклона рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевой фаски 9).

Формула изобретения

Устройство для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания, содержащее блок цилиндров, головку цилиндров, поршень с кольцами, гильзу цилиндра и радиальные упоры, первичные измерительные преобразователи осевого перемещения гильзы и блок обработки сигнала, причем радиальные упоры расположены между блоком и гильзой, которая размещена в блоке с воэможностью осевого перемещения, а первичные электрические преобразователи электрически связаны с блоком обработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено тарельчатой пружиной, установленной между головкой блока и гильзой и выполненной в виде рабочего участка и двух опорных плоскостей, одна иэ которых взаимодействует с головкой цилиндра, а другая с гильзой, на внутренней стороне которой выполнена кольцевая фаска, причем площадь поверхности фаски и угол наклона ее образующей соответствуют площади поверхности и углу наклона рабочего участка пружины.