Устройство для измерения силы трения в цилиндро-поршневой группе двигателя внутреннего сгорания

Устройство для измерения силы трения в цилиндро-поршневой группе двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для повышения точности определения силы трения в цилиндро-поршневой группе при испытаниях двигателей внутреннего сгорания . Сила трения поршня 1 и поршневых колец 2, а также сила давления газов вызывают осевые продольные деформации измерительных элементов 5, которые воспринимаются их упругими элементами и

COIQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 M 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i euem.e б пласнасти бебипбия банзай

Силы паргиги сечение б пласнасти атсрпрпбия беистбиа банабой силы париим

Фиг.1 (21) 4442347/06 (22) 20.06.88 (46) 23.03.91. Бюл. ¹ 11 (71) Всесоюзное специализированное научно-производственное объединение "Союзучприбор" и МГТУ им. Н, 3. Баумана (72) С. В. Путинцев, Ю. С, Песоцкий и M. К, Скуднов (53) 621.43-15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1264022, кл. G 01 M 13/00, 1985, Авторское свидетельство СССР № 1456809, кл. G 01 M 13/00; 1987, „„5U „„1636704 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ В ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ

ГРУППЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение может быть использовано для повышения точности определения силы трения в цилиндро-поршневой группе при испытаниях двигателей внутреннего сгорания. Сила трения поршня 1 и поршневых колец 2, а также сила давления газов вызывают осевые продольные деформации измерительных элементов 5, которые воспринимаются их упругими элементами и

1636704

10

I я

О тр + Осетр О тр

40

45 преобразуются тензодатчиками в электрический сигнал. Отрицательные усилители вычитают значейие напряжений. сигналов с измерительных элементов с утонченными и неутонченными пластинами, в сумматоре

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение точности измерения силы трения в цилиндра-поршневой группе.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез, в плоскости качания шатуна и в перпендикулярной ей; на фиг, 2— стенка гильзы, частичный вырез; на фиг, 3— общая схема электронного блока.

Устройство содержит поршень 1 в сборе с поршневыми кольцами 2, размещенный в гильзе цилиндра 3, имеющей продольные направляющие пазы 4, в которых располагаются составные измерительные элементы — полосы 5, жестко связанные с упругими элементами, на которых размещены тензодатчики 6, Причем одна или несколько полос

5, лежащих в плоскости А коленчатого вала (не показан), на всей длине или на участке! контакта с кольцами 2 и юбкой поршня 1 имеют толщину, меньшую глубины паза 4, в котором они установлены и образуют с юбкой и кольцами 2 гарантированный зазор

h. Операционные усилители 7 и 8, имеющие инвертирующий и неинвертирующий входы, подключены к выходам датчиков деформаций. При этом с инвертирующими входами усилителей 7 и 8 связаны выходы тензодатчиков 6 (фиг, 1), установленных на утонченных полосах, а с неинвертирующими — выходы остальных тензодатчиков 6.

Количество усилителей определяется числом измерительных элементов. Сигнал датчиков на утонченных полосах 5 можно использовать параллельно на нескольких усилителях. Выходы усилителей 7 и 8.подключены к входу сумматора 9, а выход сумматора .9 последовательно подключен к умножителю 10 и регистрирующему прибору».

Устройство работает следующим образом, При работе двигателя на установившемся тепловом режиме сила трения поршня 1 и поршневых колец 2, а также сила давления газов Pz вызывают осевые - про дольные деформации (измерительных) полос 5, которые воспринимаются их упругими элементами и преобразуются разскладываются значения напряжений с измерительных элементов с разных сторон гильзы, полное значение силы трения находят путем перемножения сигналов в умножителе и регистрируют прибором 11. 3 ил. мещенными на них тензодатчиками 6 в электрический сигнал. При этом элементы с пластинами уменьшенной толщины получают осевую деформацию только от действия на йих газовых сил (Р ). Измерительные элементы — пластины без утончения воспринимают одновременно деформацию от действия сил трения Ртр u Pr. В операционных усилителях 7 и 8 происходит вычитание значений напряжения из сигналов с измерительных элементов сигналов с измерительных элементов с утонченными пластинами: (0 тр + Upp) Up Осетр

В сумматоре 9 складываются значения

Ор, с измерительных элементов с разных сторон гильзы;

Полное значение силы трения находится путем умножения в умножителе 10 сигнала, UF,, на тарировочный коэффициент и регистрируется прибором».

Для получения количественных данных о силе трения необходимо перед началом эксперимента произвести тарировку и калибровку устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения силы трения в цилиндро-поршневой группе двигателя внутреннего сгорания, снабженного гильзой с буртом, содержащее измерительные элементы, упругие элементы, датчики деформации, электронный блок, причем в гильзе в плоскости качания шатуна и в плоскости, ей перпендикулярной, выполнены продольные трапецеидальные направляющие пазы, измерительные элементы выполнены в виде металлических пластин, размещенных в пазах, каждая пластина связана с упругими элементами, на которых размещены датчики деформации, и закреплена на корпусе гильзы, датчики связаны с электронным блоком, включающим операционные усилители„умножитель и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е50 с я тем, что, с целью повышения точности, электронный блок снабжен сумматором, 1636704 пластины, размещенные в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна, выполнены толщиной, меньшей глубины направляющего паза, выходы датчиков дефор- мации, установленных на этих пластинах, 5 подключены к инвертирующим входам операционных усилителей, а выходы датчиков, установленных на остальных пластинах. подключены к конвертирующим входам операционных усилителей, выходы 10 последних подключены к входам сумматора, выход которого последовательно подключен к умножителю и регистрирующему прибору.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что величина h уменьшения толщины металлических пластин, размещенных в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна, определяется неравенством:

Лт+ hz < h < пз+ h4, где h1 — сумма максимальных шероховатостей рабочих поверхностей пластины и паза;

hz — максимальная шероховатость трущихся поверхностей колец или юбки поршня; пэ — полусумма допусков на размеры толщины пластины или глубины паза;

hq — сумма отклонений образующих поверхностей пластины и паза от прямолинейного профиля, 3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ющ е е с я тем, что уменьшение толщины полос выполнено только на участке их контакта с кольцами и юбкой поршня.

1636704

Составитель А.Аристов

Техред М, Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор М.Бланар

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

Эакаэ 809 Тираж 358 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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