Устройство для контроля радиального зазора в поршневых кольцах

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля радиального зазора поршневых колец преимущественно коробчатого типа. Цель изобретения - повышение производительности контроля за счет равномерного освещения каждого из рабочих поясков поршневого кольца пс всему периметру стыка. В корпусе 1 установлены источник 2 излучения и калибр 3 с внутренней цилиндрической базовой поверхностью, в средней части которой выполнена кольцевая ;Канавка. Излучение от источника 2 через последовательно установленные световоды 16, 17 поступает на вход кольцевого световода 9, размещенного в канавке. На отражающей поверхности световода 9 выполнены две фаски - круговые диффузно преломляющие поверхности, обращенные к стыкам между калибром 3 и рабочими поясками контролируемого кольца 26, установленного в калибре 3. Световод 9 диффузно излучает через фаски. Излучение дифрагирует в определенных точках по всему периметру стока и при наличии зазоров через световоды 20, 21 поступает на фотоприемники 18, 19. Для выявления зазоров по всему периметру стыка между калибром 3 и рабочими поясками поршневого кольца 26 приводят по вращение диски 22, 23, на которых уложены световоды 20, 21. Изменение величины выходного сигнала каждого фотоприемника 18, 19 пропорционально изменению величины радиального зазора вдоль периметра стыка. 2 ил. с б (Л 00 со 05 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gi) 4 G 01 В 11/14

ВСЕ(М11Н4%

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4004062/25-28 (22) 02.01.86 (46) 07.03.88. Нюл. N - 9 (71) Одесский конструкторско-технологический институт по поршневым кольцам (72) А, В. Авербух, Ю.И. Вирник, В.Ф. Конюк и А.А. Кеткович (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

6 86050, кл. G 01 В 5/14, 1947. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАДИАЛЬНОГО ЗАЗОРА В ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля радиального зазора поршневых колец преимущественно коробчатого типа. Цель изобретения — повышение производительности контроля за счет равномерного освещения каждого из рабочих поясков поршневого кольца пс всему периметру стыка. В корпусе 1 установлены источник 2 излучения и калибр 3 с внутренней цилиндрической базовой поверхностью, в средней

„„SU„„1379612 А 1 части которой выполнена кольцевая канавка. Излучение от источника 2 через последовательно установленные световоды 16, 17 поступает на вход кольцевого световода 9, размещенного в канавке. На отражающей поверхности световода 9 выполнены две фаски — круговые диффузно преломляющие поверхности, обращенные к стыкам между калибром 3 и рабочими поясками контролируемого кольца 26, установленного в калибре 3. Световод 9 диффузно излучает через фаски. Излучение дифрагирует в определенных точках по всему периметру стока и при наличии зазоров через световоды 20, 21 поступает на фотоприемники 18, 19. Для выявления зазоров по всему периметру стыка между калибром 3 и рабочими поясками поршневого кольца 26 приводят по вращение диски 22, 23, на которых уложены световоды 20, 21. Изменение величины выходного сигнала каждого фотоприемника 18, 19 пропорционально изменению величины радиального зазора вдоль периметра стыка. 2 ил.

1379612

Изо,>рстение относится к измерительной технике и может быть испа.lb зовано B млпиностроении для контроля радиального зазора (просвета) порпнчевых колец. пвеимушественно маслосъемных коробчатого типа, наружная поверхность которых состоит из

35 двух поясков.

Цель изобретения — повышение 10 производительности контроля эа счет равномерного освещения каждого иэ рабочих поясков поршневого кольца по всему периметру стыка.

На фиг. 1 изображена оптико-кине- 15 матическая схема калибра для контроля радиального зазора в поршневых кольцах коробчатого типа; на фиг.2 узел 1 нл фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, в 20 котором расположен источник 2 излучения. В качестве источника излучения могут быть использованы различные лампы накаливания, светодиоды, лазеры и т.п. На корпусе. 1 установлен калибр 3, содержащий внутреннюю цилиндрическую базовую поверхность

4 (фиг.2). Калибр 3 выполнен из двух частей, верхнего кольца 5 it нижнего кольца 6. Оси верхнего и як«него ко- 30 лец калибра совмещены благодаря установочным элементам: цилиндрическому выступу 7 нл верхнем кольце и соответствующей цилиндрической выточке 8 на никнем кольце.

Устройство содержит также круговой световод 9, который расположен в кольцевой канавке 10, выполненной на верхнем торце кольца 6, т.е. в средней части базовой поверхности 4.

Световод 9 представляет собой цилиндрическое кольцо, выполненное из оптически прозрачного материала например из стекла. Диаметр внутренней поверхности световода 9 немно- 45 го бо п1пе, ем диаметр базовой по— верхности 4 (например, на 0,5 мм).

На торцевые поверхности 11 и 12 (фиг. 2) световода, л также на внутреннюю цилиндрическую и наружную периферийную его поверхности 13 и 14 нанесено отражлющее покрытие, например зеркальное. fla отражающей поверхности световода 9, например на пересечении его торцов с внутренней цилиндрической поверхностью 13, выполнены две круговые диффузно преломляюшие поверхности 15, представляющие собой флски, на которых отсутствует отражавшее покрытие. Таким образом, фаски 15 обращены к стыкам между калибром и рабочими поясками.

Световод 9 оптически связан с источником 2 излучения, например, посредством двух последовательно расположенных световодов 16 и 17, Первый иэ них установлен в корпусе 1, а второй уложен в радиальную канавку, выполненную на верхнем торце кольца 6. Входной торец световода 16 связан с выходом источника 2, а выходной торец оптически связан (контактирует) с входным торцом световода 17, Выходной торец последнего контактирует с периферией (поверхностью 14) световодл 9, причем в месте контакта с поверхностью 14 удалено отражающее покрытие.

Корпус 1 снабжен также двумя одинаковыми приемными оптическими каналами, которые содержат фотоприемники 18 и 19. В качестве последних могут быть использованы фотодиоды, ФЭУ и т.п. Оптические каналы выполнены, например, в виде изогнутых световодов 20 » 21. Последние уложены на дисках 22 и 23, которые смонтированы в подшипниках 24 и 25 корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Поршневое кольцо 26 устанавливают в калибр 3 (за пределами устройства) так, чтобы их нижние торцы были расположены в одной плоскости.

Калибр 3 устанавливают на корпус 1 так (фиг.1), что выходной торец световода 16 и входной торец световода

17 совмещены.

Излучение источника 2 через световоды 16 и 17 попадает в световод 9.

Благодаря отражающему покрытию излучение распространяе гся вдоль всего световода 9. Нл фасках 15 отражающего покрытия нет, поэтому световод 9 излучает именно через фаски

15, причем каждая точка их поверхности излучает диффуэно.

Излучение, распространяющееся вдоль конических расточек 27 и 28 в направлении, укаэанном стрелками (фиг.2), дифрагирует в точках 29 — 32 по всему периметру стыка и при наличии зазоров в упомянутых стыках проникает наружу.

Излучение, прошедшее через зазоры, попадает на входные торцы све1379612 товодов 20 и 21. Фотоприемники 18 и 19 преобразуют излучение в электрический сигнал, последний сравнивается с эталонными, и по результатам сравнения судят о годности контролируемых поршневых колец.

Для выявления зазоров по всему периметру стыка между калибром и рабочими поясками поршневого кольца приводят во вращение диски 22 и 23 от привода (не показан), В результате изменение величины выходного сигнала каждого фотопри,емника во времени пропорционально изменению величины радиального зазора вдоль всего периметра стыка, т.е. соответствует развертке стыка. ,В предлагаемом устройстве вместо световода может быть установлен волоконный коллектор, собранный из множества световодов, входные торцы которых уложены в круг диаметром, соответствующим диаметру стыка. Выходные торцы световодов уложены в линию или образуют матрицу. Выход коллектора оптически связан (например, склеен) с катодом координатного фотоприемника, в качестве которого могут быть использованы линейки и матрицы ПЗС, сканисторы, видиконы и т.п.

Таким образом, радиальные зазоры вдоль всего периметра стыка одновременно проецируются на фотоприемник. Выходной сигнал последнего также представляет собой развертку радиального зазора. Любая обработка этого сигнала может быть выполнена как в аналоговом, так и в цифровом виде при помощи известных средств.

Последний вариант выполнения устройства позволяет исключить из конструкции вращающиеся части.

Применение в предлагаемом устройстве кругового световода с диффузно преломляющими зонами позволяет испольэовать либо постоянно вращающиеся каналы, либо жестко скрепленные волоконные коллекторы, что обеспечивает повышение производительности контроля.

Формула и э обретения устройство для контроля радиального зазора в поршневых кольцах трубчатого типа, содержащее корпус и установленные на нем источник излучения и калибр с внутренней цилиндрической базовой поверхностью, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено световодом, выполненным в виде кольца с двумя соосными диффуэно-преломляющими кольцевыми зонами, и двумя установленными на корпусе по разные стороны калибра приемными фотоэлектрическими узлами, в средней части калибра на его внутренней цилиндрической базовой поверхности выполнена кольцевая канавка в которой установлен световод с возможностью

35 обращения его диффузно-препомляющих зон к местам стыков между калибром и рабочими поясками контролируемых колец, а вход световода оптически связан с источником излучения.

1379612

2Д 4

2Е

75 71

Puz.2

Составитель С. Грачев

Техред M.Äèäûê КопреKTop С. Яекмар

Редактор O. Юрковецкая

Заказ 969/41

Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4