SU1712808A1 - Устройство дл измерени силы трени в цилиндропоршневой группе поршневых машин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  силы трени  и может бытьиспользовано в машиностроении при определении потерь на трение в цилиндропоршнавой группе поршневых машин. При работе поршневой машины сила трени  между поршнем 7 и цилиндром 8 вызывает осевые перемещени  полос 10. Полосы 10 через отверсти  3 в головке 1 цилиндра и уплотнительные элементы 4 взаимодействуют с упругими элементами 6, расположенными на противоположной днищу 2 стороне головки 1 цилиндра, деформиру  упругие элементы 6 пропорционально силе трени . Деформаци  упругих элементов 6 воспринимаетс  первичными преобразовател ми 5 и регистрируетс  блоком обработки сигналов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.^feю00о00

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  силы трени  и может быть использовано в машиностроении при определении потерь на трение в цилиндропоршневой группе (ЦПГ) поршневых машин.

Известно устройство, примен емое дл  измерени  сил трени  в ЦПГ двигателей внутреннего сгорани , содержащее блок цилиндров, головку цилиндров, осевые и радиальные упоры, упругие элементы, поршень , цилиндр, причем цилиндр выполнен из св занных между собой составных элементов , имеющих возможность осевого перемещени  под действием силы трени  поршн , при этом бокова  сила поршн  воспринимаетс  радиальными упорами, а сила трени  поршн  через осевые упоры передаетс  в виде деформации изгиба на упругие элементы и регистрируетс  с помощью первичных преобразователей тензометрического типа.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство, содержащее головку цилиндра с днищем, поршень в цилиндре, снабженном составными измерительными эл1зментами в виде металлических полос, расположенных в продольных направл ющих пазах цилиндра и взаимодействующих при помощи упругих элементов с первичными-преобразовател ми деформации, и блок обработки сигналов преобразователей, при этом каждый измерительный элемент одним концом жестко св зан с верхним по сом цилиндра, а другим - с упругим элементом.

Недостаток известного устройства заключен в пониженной точности измерений силы трени . .Это обусловлено тем, что при жестком закреплении одного конца измерительного элемента относительно цилиндра деформации упругого элемента под действием одинаковой силы трени  при различных подлине цилиндра положени х поршн  (различных точках приложени  силы трени  поршн  к полосе) во врем  работы двигател  согласно закону Гука будет также различной , что вносит искажени  в измер емую величину силы трени . При свободном конце измерительного элемента, обращенном к днищу головки цилиндра, точность измерений будет снижена из-за искажающего действи  силы давлени  газов на свободную торцовую поверхность измерительного элемента. Таким образом, использование известного устройства не позвол ет проводить измерени  силы трени  в ЦПГ с требуемой точностью.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве дл  измерени  силы трени  в ЦПГ поршневых машин, содержащем головку цилиндра с днищем, поршень , расположенный в цилиндре, имеющем продольные направл ющие пазы с размещенными в них составными измерительными элементами в виде металлических полос, взаимодействующих при помощи упругих элементов с первичными преобразовател ми деформаций, и блок обработки сигналов преобразователей, в головке цилиндра в продолжение осей пазов выполнены отверсти , а один из концов каждой

5 металлической полосы выведен через соответствующее отверстие и жестко св зан с упругим элементом, размещенным на противоположной днищу стороне головки цилиндра , при этом устройство снабжено

0 размещенными в отверсти х в. плоскости днища головки цилиндра уплотнительными элементами, а поперечные сечени  пазов., полос, отверстий м уплотнительных элементов Выполнены взаимно соответствующи5 ми.

Кроме того, уплотнительные элементы устройства выполнены или в виде колец пр моугольного сечени , или в виде Т-образных ступенчатых втулок, обращенных основанием к днищу головки цилиндра и установленных (как и кольца) заподлицо с поверхностью днища головки цилиндраПри этом уплотнительные элементы изготовлены или из термостойкого антифрикционного материала, илм из термостойкого эластомера.

На чертеже схематически изображен фрагмент устройства, продольный разрез. Устройство содержит головку 1 цилиндра с днищем 2 и отверсти ми 3. уплотнительные элементы 4 и упругие элементы 5 с первичными преобразовател ми 6 деформации , nopujeHb 7. размещенный в цилиндре 8. имеющем пазы 9 с металлическими

5 полосами 10. блок обработки сигналов первичных преобразователей (не показан).

Устройство работает следующим образом .

Во врем  работы поршневой машины

0 сила Трени  в ЦПГ, возиикаюш.ад при движении поршн  7 8 цилиндре 8. действует на размещенную в пазу 9 металлическую полосу 10, вызыва  пропорциональные этой силе осевые перемещени  полосы 10. .За счет

5 размещени  полосы 10 в отверстии 3 голоаки 1 цилиндра и жестко св занного с концом полосы 10 упругого элемента 5. вызываютс  знакопеременные деформации изгибачпоследнего, соответствующие величине и направлению силы трени  в ЦПГ.

Деформации упругого элемента 5 воспринимаютс  размещенными на нем первичными преобразовател ми 6 и регистрируютс  8 виде характеристики силы трени  блоком обработки сигналов.

Герметизаци  полости цилиндра 8 в зоне отверстий 3 головки 1 цилиндра и устранение непосредственного контактировани  полосы 10 с наиболее нагретой зоной головки 1 цилиндра - днищем 2, осуществл етс  уплотнительными элементами 4, выполненными 8 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 машины давление газов в полости между головкой 1 цилиндра и поршнем 7 не вносит искажений е регистрируемый сигнал, так как открытые торцовые поверхности полосы 10 наход тс  за пределами зоны действий давлени  газов. Давление газов на обращенную к днищу 2 часть поверхности уплотнительного элемента 4 воспринимаетс  головкой 1 цилиндра и не вли ет на oceei se перемещени  полосы 10 под действием силы трени  в ЦЛГ.

Claims (5)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  силы тренй  в цилиндропоршневой группе поршневых машин, содержащее головку цилиндра с днищем, поршень, расположенный е цилиндре , имеющем продольные направл ющие пазы с размещенными в них составными измерительными элементами в виде металлических полос, взаимодействующих при помощи упругих элементов с первичными преобразовател ми деформации, и блок обработки сигналов преобразователей , отличающеес  тем, что. с целью повышени  точности измерений, в головке цилиндра 8 продолжение осей пазов выполнены отверсти , а один из концов каждой металлической полосы выведен через соответствующее отверстие и жестко св зан с упругим элементом, размещенным на противоположной днищу стороне головки цилиндра , лри этом устройство снабжено размещенными в отверсти х в плоскости днища гсловки цилиндра уплотнительными злементам, а поперечные сечени  пазов, полос, отверстий и уплотнительных элементов выполнег ы взаимно соответствуюи ими .
2. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что уплотнительные элементы выполнены в виде колец пр моугольного сечени , установленных заподлицо с поверхностью днища головки цилиндра.
3. 3.Устройство по п. 1,отличающеес   тем. что уплотнительные элементы выполнены в виде Т-образных ступенчатых втулок, обраи нных основанием к днищу головки цилиндра и установленных загюдлицо с поверхностью днища головки цилиндра .
4. 4.Устройство по пп. 1-3, отличающ е ее   тем, что уплотнительные элементы изготовлены из термостойкого антифрикционного материала.
5. 5.Устройство по пп. 1-3, отличающее с   тем, НТО уплотнительные элементы изготовлены из термостойкого эластомера.