Устройство для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе поршневых машин

 

Изобретение относится к устройствам для измерения силы трения и может бытьиспользовано в машиностроении при определении потерь на трение в цилиндропоршнавой группе поршневых машин. При работе поршневой машины сила трения между поршнем 7 и цилиндром 8 вызывает осевые перемещения полос 10. Полосы 10 через отверстия 3 в головке 1 цилиндра и уплотнительные элементы 4 взаимодействуют с упругими элементами 6, расположенными на противоположной днищу 2 стороне головки 1 цилиндра, деформируя упругие элементы 6 пропорционально силе трения. Деформация упругих элементов 6 воспринимается первичными преобразователями 5 и регистрируется блоком обработки сигналов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.^feю00о00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 M 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

4 ю

С)

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746653/06 (22) 09.10.89 (46) 15.02.92. Бюл, t4 6 (71) Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.

Н.Э. Баумана (72) С.В.Путинцев (53) 621.313.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1264022, кл. 6 01 М 13/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ В ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ

ГРУППЕ ПОРШНЕВЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к устройствам для измерения силы трения и может быть

„„SLY(, 1712808 А1 использовано в машиностроении при определении потерь на трение в цилиндропоршневой группе поршневых машин. При работе поршневой машины сила трения между поршнем 7 и цилиндром 8 вызывает осевые перемещения полос 10. Полосы 10 через отверстия 3 в головке 1 цилиндра и уплотнительные элементы 4 взаимодействуют с упругими элементами 6, расположенными на противоположной днищу 2 стороне головки 1 цилиндра, деформируя упругие элементы 6 пропорционально силе трения. Деформация упругих элементов 6 воспринимается первичными преобразователями 5 и регистрируется блоком обработки сигналов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1712808

Г5

Изобретение относится к устройствам для измерения силы трения и может быть использовано в машиностроении при определении потерь на трение в цилиндропоршневой группе (ЦПЦ поршневых машин.

Известно устройство, применяемое для измерения сил трения в ЦПГ двигателей внутреннего сгорания, содержащее блок цилиндроь, головку цилиндров, осевые и радиальные упоры, упругие элементы, поршень, цилиндр, причем цилиндр выполнен из связанных между собой составных weментов, имеющих возможность осевого перемещения под действием силы трения поршня, при этом боковая сила поршня воспринимается радиальными упорами, а сила трения поршня через осевые упоры передается в аиде деформации изгиба на упругие элементы и регистрируется с помощью первичных преобразователей тензометрического типа.

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее головку цилиндра с днищем, поршень в цилиндре, снабженном составными измерительными элементами в виде металлических полос, расположенных в продольных направляющих пазах цилиндра и взаимодействующих при помощи упругих элементов с первичными преобразователями деформации, и блок обработки сигналов преобразователей, при этом каждый измерительный элемент одним концом жестко связан с верхним поясом цилиндра, а другим — с упругим элементом, Недостаток известного устройства заключен в пониженной точности измерений силы трения..Это обусловлено тем, что при жестком закреплении одного конца измерительного элемента относительно цилиндра деформации упругого элемента под действием одинаковой силы трения при различных по длине цилиндра положениях поршня (различных точках приложения силы трения поршня к полосе) во время работы двигателя согласно закону Гука будет также различной, что вносит искажения в измеряемую величину силы трения, При свободном конце измерительного элемента, обращенном к днищу головки цилиндра, точность измерений будет снижена из-за искажающего действия силы давления газов на свободную торцовую поверхность измерительного элемента. Таким образом, использование известного устройства не позволяет проводить измерения силы трения в ЦПГ с требуемой точностью.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

ЗО

ЗЦ

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве для измерения силы трения в ЦПГ поршневых машин, содержащем головку цилиндра с днищем, поршень, расположенный в цилиндре, имеющем продольные направляющие пазы с размещенными в них составными измерительными элементами в виде металлических полос, взаимодействующих при помощи упругих элементов с гервичными преобразователями деформаций, и блок обработки сигналов преобразователей, в головке цилиндра в продолжение осей лазов выполнены отверстия, а один из. концов каждой металлической полосы выведен через соответствующее отверстие и жестко связан с упругим элементом, размещенным на противоположной днищу стороне головки цилиндра, при этом устройство снабжено размещенными в отверстиях в плоскости днища головки цилиндра уплотнительными элементами, а поперечные сечения пазов„ полос, отверстий и уплотнительных элементов выполнены взаимно соответствующиКроме того, уплотнительные элементы устройства выполнены или в виде колец прямоугольного сечения„или в виде Т-образных ступенчатых втулок, обращенных основанием к днищу головки цилиндра и установленных (как и кольца) эаподлицо с поверхностью днища головки цилиндра.

При этом уплотнительные элементы изготовлены или из термостойкого антифрикционного материала, илл из термостойкого алас томера.

На чертеже схематически изображен фрагмент устройства, продольный разрез, Устройство содержит головку 1 цилиндра с днищем 2 и отверстиями 3, уплотнлтельные элементы 4 и упругие элементы 5 с первичными преобразователями 6 деформации, поршень 7, размещенный в цилиндре 8, имеющем пазы 9 с металлическими полосами 10, блок обработки сигналов первичных преобразователей («e показан), Устройство работает следующим образом.

Во время работы поршневой машины сила трения в ЦПГ, возникающая при движении поршня 7 в цилиндре 8. действует на размещенную в пазу 9 металлическую полосу 10, вызывая пропорциональные этой силе осевые перемещения полосы 10. За счет размещения полосы 10 в отверстии 3 головки t цилиндра и жестко связанного с концом полосы 10 упругого элемента 5, вызываются энакопеременные деформации изгиба последнего, соответствующие величине и направлению силы трения в ЦПГ.

1712808

Формула изобретения

1, Устройство для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе поршневых машин, содержащее головку цилиндра с днищем, поршень, расположенный е цилиндре, имеющем продольные направляющие пазы с размещенными в них составными измерительными элементами в виде металлических полос, азаимодействуСоставитель С,Путинцев

Редактор Э.Слиган Техред M.Moðãåíòàë Корректор О,Кравцова

Заказ 530 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Деформации упругого элемента 5 воспринимаются размещенными на нем первичными преобразователями 6 и регистрируются в виде характеристики силы трения блоком обработки сигналов.

Герметизация полости цилиндра 8 в зоне отверстий 3 головки 1 цилиндра и устранение непосредственно о контактирования полосы 10 с наиболее нагретой зоной головки 1 цилиндра — днищем 2, осуществляется уплотнительными элементами 4, выполненными в виде Т-образных ступенчатых втулок из термостойкого эластомера, установленных основанием к днищу 2 головки 1 цилиндра заподлицо с поверхностью днища 2.

Возникающее при работе поршневой машиныы давление газов в полости между головкой 1 цилиндра и поршнем 7 не вносят искажений в регистрируемый сигнал„так как открытые торцовые поверхности полосы

10 находятся за пределами зоны действия давления газов, Давление газов на обращенную к днищу 2 часть поверхности уплотнительного элемента 4 воспринимается головкой 1 цилиндра и не влияет на осев е перемещения полосы 10 под действием силы трения в ЦПГ. ющих при помощи упругих элементов с первичными преобразователями деформации, и блок обработки сигналов преобразователей, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью

5 повышения точности измерений, в головке цилиндра в продолжение осей пазов выполнены отверстия, а один из концов каждой металлической полосы выведен через соответствующее отверстие и жестко связан с

10 упругим элементом, размещенным на противоположйой днищу стороне головки цилиндра, при этом устройство снабжено размещенными в отверстиях в плоскости днища головки цилиндра уплотнительными

15 элементами, а поперечные сечения пазов, полос, отверстий и уплотнительных элементов выполнены взаимно соответствуют;ими.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем. что уплотнительные элементы выполнены в виде колец прямоугольного сечения, установлен ных заподлицо с поверхностью днища головки цилиндра.

З.Устройство по и. 1, отл ич а ю ще е25 с я тем, что уплотнительные элементы выполнены s виде Т-образных ступенчатых втулок, обращенных основанием к днищу головки цилиндра и установленных заподлицо с поверхностью днища головки цилин30 дра, 4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что уплотнительные элементы изготовлены из термостойкого антифрикционного материала.

35 5. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что уплотнительные элементы изготовлены из термостойкого эластомера.