Способ и устройство для измерения непроницаемости просвета поршневых колец (варианты)



Способ и устройство для измерения непроницаемости просвета поршневых колец (варианты)
Способ и устройство для измерения непроницаемости просвета поршневых колец (варианты)
Способ и устройство для измерения непроницаемости просвета поршневых колец (варианты)
Способ и устройство для измерения непроницаемости просвета поршневых колец (варианты)

 


Владельцы патента RU 2608346:

ФЕДЕРАЛ-МОУГАЛ БУРШАЙД ГМБХ (DE)

Изобретения относятся к измерительной технике, в частности к средствам и методам измерения непроницаемости просвета поршневого кольца. При реализации способа открытое поршневое кольцо зажимают в направлении периферии посредством вспомогательного приспособления с максимальным закрытием стыка и определяют непроницаемость просвета посредством оптических средств. В зоне, по меньшей мере, одного края стыка поршневого кольца действует заданное усилие радиально изнутри в направлении стенки вспомогательного приспособления, причем посредством оптических средств определяют беспросветное прилегание подвергаемой воздействию усилия зоны стыка поршневого кольца к стенке вспомогательного приспособления, причем соответствующую зону стыка прижимают с усилием, составляющим от 0,5 до 50 Н, к стенке вспомогательного приспособления, выполненного, в частности, в виде контрольного кольца. В устройстве вспомогательное приспособление выполнено в виде контрольного кольца, охватывающего поршневое кольцо, и радиально внутри контрольного кольца установлен ролик с возможностью его подачи, по меньшей мере, в направлении контрольного кольца, причем используют систему оптического контроля, сканирующую, по меньшей мере, один заданный участок периферии, по меньшей мере, одного края стыка относительно охватывающей его стенки контрольного кольца. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу измерения непроницаемости просвета снабженного стыком и осуществленного овальным поршневого кольца, а также к устройству для измерения непроницаемости просвета поршневых колец (варианты).

Уровень техники

DD 148982 В1 выявляет измерительную систему для определения недопустимого зазора между вращательно-симметричными конструктивными элементами, в частности, для контроля непроницаемости зазора поршневых колец, при использовании источника света и фотоприемника. Подвергаемое контролю поршневое кольцо зажимается в калиберном кольце, а источник световых импульсов при подключении системы линз с оптической осью направляется на зазор между поршневым кольцом и калиберным кольцом, причем противоположно зазору на оптической оси располагается контрольный приемник, зависящий от величины зазора, аналоговый электрический сигнал которого подается на селекторный усилитель, причем зарегистрированные в процессе вращения калиберного кольца посредством известной электрической схемы аналоговые электрические сигналы, соответствующие периферии, могут быть затребованы, записаны и визуально воспроизведены.

Из DE 10030368 А1 известен способ определения способности поршневых колец прилегать к овально осуществленной поверхности гильзы цилиндра по всему периметру. Для этого используется стабильная по форме контрольная гильза, которая помещается в прибор контроля формы. Контрольная гильза на своей внутренней поверхности имеет участок, форма которого точно соответствует форме кругового цилиндра и который соответствует номинальному диаметру поршневого кольца, а в аксиальном направлении прилегающий к нему, слегка овальный участок с четырьмя дугообразными выпуклостями примерно в 20 мкм. Образованная вписанной окружностью и выпуклостями поверхность поперечного сечения используется в качестве эталонной поверхности. Посредством постоянного измерения формы помещенного в овальный участок контрольной гильзы поршневого кольца определяется форма профиля внутренней поверхности поршневого кольца на овальной периферии участка.

При изготовлении поршневых колец для поддержания непроницаемости просвета в рабочем состоянии должен обеспечиваться высокий уровень изготовления, что сопряжено с немалыми затратами. Полученные путем изготовления на соответствующем высоком уровне поршневые кольца должны подвергаться, по меньшей мере, иногда контролю непроницаемости просвета, чтобы таким образом установить неприемлемые, образовавшиеся в процессе изготовления, допуски.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача даже при наличии больших допусков при изготовлении поршневых колец предложить способ, посредством которого можно контролировать, пригодно ли поршневое кольцо для работы или же оно должно быть оценено как брак. Кроме того, должно быть предложено работающее с использованием данного способа конструктивно простое устройство.

Эта цель достигается в способе измерения непроницаемости просвета снабженного стыком и осуществленного овальным поршневого кольца за счет того, что открытое поршневое кольцо при максимальном закрывании стыка посредством вспомогательного средства зажимается в направлении периферии и в зоне, по меньшей мере, одного из концов стыка поршневого кольца в направлении стенки вспомогательного средства оказывается определенное усилие, причем при использовании оптических средств определяется, прилегает ли подвергнутая воздействию усилия зона стыка поршневого кольца к стенке вспомогательного средств с непроницаемым просветом.

Предпочтительные варианты осуществления способа в соответствии с изобретением можно заимствовать из последующих относящихся к способу зависимых пунктов формулы изобретения.

Работающее с использованием данного способа устройство, отличающееся тем, что вспомогательным средством является обхватывающее поршневое кольцо контрольное кольцо, причем радиально внутри контрольного кольца позиционирован выполненный с возможностью подачи, по меньшей мере, в направлении контрольного кольца ролик.

Работающее с использованием данного способа альтернативное устройство, отличающееся тем, что вспомогательным средством является обхватывающее поршневое кольцо контрольное кольцо и что внутри контрольного кольца неподвижный корпус, включающий в себя два направленных на концы стыка нажимных элемента, выполнен с возможностью радиальной подачи в направлении концов стыка.

При использовании способа в соответствии с изобретением, а также альтернативных, работающих с использованием данного способа устройств, можно установить, выполнено ли тем не менее изготовленное с большими допусками поршневое кольцо с такой степенью непроницаемости просвета, что пригодно для эксплуатации в машине.

Воздействие усилия на соответствующий конец стыка осуществляется в предпочтительном варианте радиально изнутри.

В соответствии со следующей идеей изобретения соответствующая зона стыка прижимается к стенке осуществленного, в частности, в виде контрольного кольца вспомогательного средства с усилием от 0,5 Н до 50 Н.

Величина усилия зависит при этом от диаметра, материала поршневого кольца и радиальной толщины стенки измеряемого поршневого кольца.

Способ в соответствии с изобретением может быть, при необходимости, без больших затрат интегрирован в и так уже осуществляемый процесс контроля просвета поршней.

Технически возможно большое количество вариантов осуществления процесса контроля непроницаемости просвета поршневого кольца, которые будут представлены ниже:

- ролик(и), выполненный при необходимости с возможностью вращения, выполнен с возможностью воздействия на один или на оба конца стыка,

- неподвижный(ые), снабженный(ые) нажимными элементами корпус, который(ые) выполнен(ы) с возможностью подачи в направлении обоих концов стыка.

Специалисту, в зависимости от варианта применения, предлагается конструктивно простое, а также наиболее экономичное решение.

По аналогии с уровнем техники в соответствии с DD 148982 В2 и в способе в соответствии с изобретением может быть предусмотрен оптический источник примерно под 90° к зажатому поршневому кольцу, который находится в рабочем взаимодействии со светоприемником.

Краткое описание чертежей

Предмет изобретения представлен на чертежах на основании примера осуществления изобретения:

фиг. 1 и 2 принципиальный эскиз устройства измерения непроницаемости просвета поршневых колец;

фиг. 3 альтернативное устройство для измерения непроницаемости просвета поршневых колец.

Осуществление изобретения

Фиг. 1 и 2 демонстрируют в виде упрощенного принципиального эскиза устройство 1 для измерения непроницаемости просвета снабженного стыком 2 поршневого кольца 3. Устройство 1 включает в себя вспомогательное средство 1' в форме контрольного кольца, имеющего цилиндрическую внутреннюю поверхность 4 периферии. Для лучшей наглядности предмета изобретения один конец 5 стыка поршневого кольца 3 отогнут радиально внутрь. Это служит также для лучшей наглядности предмета изобретения в отношении другого конца 6 стыка поршневого кольца 3. В данном случае используется, однако, ролик 7, который при необходимости, будучи выполненным с возможностью вращения, выполнен с возможностью перемещения в направлении периферии и в любом случае с возможностью подачи радиально в направлении конца 6 стыка. При использовании определенного усилия, в данном примере величиной в 2 Н, конец 6 стыка поршневого кольца 3 прижимается к цилиндрической внутренней поверхности 4 периферии контрольного кольца 1'. Если посредством использования определенного усилия F негерметичную зону 5, 6 стыка снова можно будет прижать к внутренней поверхности 4 периферии контрольного кольца 1', то это обеспечит непроницаемость просвета и будет означать пригодность поршневого кольца 3 для дальнейшей эксплуатации.

На фиг. 2 в обобщенной форме представлено также оптическое измерительное устройство, состоящее из ориентированного в направлении возможного просвета 8, светоизлучающего источника 9 света, а также из светочувствительного конструктивного элемента 10, к примеру фотоприемника.

Фиг. 3 демонстрирует альтернативный (фиг. 1) вариант осуществления. Представленное на фиг. 1 контрольное кольцо 1' в данном случае невидимо. В этом примере неподвижный корпус 11, включающий в себя два нажимных элемента 12, 13, воздействует на концы 5, 6 стыка поршневого кольца 3. Концы 5, 6 стыка одновременно прижимаются к стенке окружающего контрольного кольца. Нажимные элементы 12, 13 берут на себя при этом функцию представленного на фиг. 1 и 2 ролика 7, причем сила воздействия в обоих случаях одинакова.

1. Способ измерения непроницаемости просвета поршневого кольца (3), выполненного со стыком (2) и овальным, при котором открытое поршневое кольцо (3) зажимают в направлении периферии посредством вспомогательного приспособления (1') с максимальным закрытием стыка (2) и определяют непроницаемость просвета посредством оптических средств (9, 10), отличающийся тем, что в зоне, по меньшей мере, одного края (5, 6) стыка поршневого кольца (3) действует заданное усилие (F) радиально изнутри в направлении стенки (4) вспомогательного приспособления (1'), причем посредством оптических средств (9, 10) определяют беспросветное прилегание подвергаемой воздействию усилия (F) зоны (5, 6) стыка поршневого кольца (3) к стенке (4) вспомогательного приспособления (1'), причем соответствующую зону (5, 6) стыка прижимают с усилием (F), составляющим от 0,5 до 50 Н, к стенке (4) вспомогательного приспособления (1'), выполненного, в частности, в виде контрольного кольца.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, то усилие (F) оказывает, по меньшей мере, один ролик (7), выполненный, при необходимости, с возможностью вращения и радиальной подачи в направлении соответствующей зоны (5, 6) стыка.

3. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что на соответствующий край (5, 6) стыка воздействует только один ролик (7).

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердое тело (11), включающее два прижимных элемента (12, 13), воздействующих на соответствующие края (5, 6) стыка, выполнено с возможностью радиальной подачи в направлении краев (5, 6) стыка.

5. Устройство для способа по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что вспомогательное приспособление (1') выполнено в виде контрольного кольца, охватывающего поршневое кольцо (3), и радиально внутри контрольного кольца (1') установлен ролик (7) с возможностью его подачи, по меньшей мере, в направлении контрольного кольца (1'), причем используют систему (9, 10) оптического контроля, сканирующую, по меньшей мере, один заданный участок периферии, по меньшей мере, одного края (5, 6) стыка относительно охватывающей его стенки (4) контрольного кольца (1').

6. Устройство для осуществления способа по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что вспомогательное приспособление (1') выполнено в виде контрольного кольца, охватывающего поршневое кольцо (3), и внутри контрольного кольца (1') установлено с возможностью его радиальной подачи в направлении краев (5, 6) стыка твердое тело (11), включающее два направленных на края (5, 6) стыка прижимных элемента (12, 13), причем используют систему (9, 10) оптического контроля, сканирующую, по меньшей мере, один заданный участок периферии, по меньшей мере, одного края (5, 6) стыка относительно охватывающей его стенки (4) контрольного кольца (1').



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях для мониторинга прочности ответственного оборудования в процессе его эксплуатации, например паропроводов и корпусных элементов оборудования высокого давления.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях (ТЭС) на паровых турбинах низкого давления, имеющих лопатки с бандажными полками, и предназначено для контроля целостности бандажных полок с возможностью контроля количества расцеплений на контролируемой турбинной ступени в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к оборудованию для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин. Стенд для испытания рабочих органов дорожно-строительных машин содержит опорную раму со стойками, установленную на опорной раме несущую плиту с упорами для фиксации исследуемого образца грунта, взаимодействующего с испытываемым рабочим органом.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке газовых подшипников высокооборотных турбомашин. Стенд содержит вал, установленный в радиальном подшипнике, закрепленном на станине стенда, установленный на валу испытуемый газодинамический подшипник, размещенный в корпусе, подвижном относительно станины, приводное устройство, соединенное с валом, нагрузочное устройство, связанное с указанным корпусом испытуемого газодинамического подшипника, и измерительную систему с датчиком частоты вращения вала и блоком обработки данных.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам снижения вибраций турбомашин, и может быть использовано в авиационных газотурбинных двигателях, испытательных стендах, роторы которых оборудованы упругими опорами.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания подшипниковых опор ротора, и может быть преимущественно использовано при определении предварительного осевого натяга подшипников качения ротора.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам определения прочности лопаточных дисков турбомашин с вильчатым соединением. Способ заключается в создании эксплуатационных условий нагружения одновременно в трех верхних крепежных отверстиях элементах обода диска.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для испытания на прочность лопаточных дисков турбомашин с вильчатым соединением. Устройство содержит тяги, предназначенные для связи с захватами испытательной машины и с элементом обода диска посредством заклепок, предназначенных для размещения в крепежных отверстиях элемента обода диска, четыре планки - верхнюю и нижнюю, расположенные горизонтально параллельно друг другу, правую и левую, расположенные вертикально параллельно друг другу и перпендикулярно верхней и нижней планкам, причем верхняя планка содержит пять отверстий, равномерно отстоящих друг от друга, нижняя, правая и левая планки содержат по три отверстия, равномерно отстоящих друг от друга, при этом отверстия, расположенные справа и слева от центрального отверстия верхней планки, а также центральные отверстия нижней, правой и левой планок предназначены для соединения и передачи усилий от соответствующих захватов двухосной испытательной машины.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при определении стойкости инструмента методом, основанным на корреляции между магнитными и физико-механическими свойствами.

Изобретение относится к испытательной технике и испытаниям на усталостную прочность при кручении. Стенд содержит сервогидравлическое нагружающее устройство (СНУ), элемент коленчатого вала (1), один конец которого жестко крепится через фланец отбора мощности к вертикальной неподвижной стойке (7).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения осевой нагрузки на шарикоподшипниковые опоры роторов, а также для определения и контроля собственных частот колебаний роторов небольших механизмов и приборов. Устройство содержит магнитоэлектрический преобразователь, связанный с системой подвеса для установки силового гироскопа или двигателя-маховика, устройство возбуждения колебаний, теплоизолированную вакуумную камеру, систему терморегуляции полости камеры, систему управления работой стенда. Дополнительно устройство оснащено теплоизолированной вакуумной камерой, внутри камеры располагается на упругих элементах система подвеса, связанная с магнитоэлектрическим преобразователем и устройством возбуждения вибраций через упругие герметичные элементы, например сильфоны. Также устройство оснащено внешней системой терморегулирования полости теплоизолированной вакуумной камеры, состоящей из камеры тепла и холода и блока принудительной вентиляции. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда, увеличении помехозащищенности, повышении точности измерений. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх