Прибор для проверки герметичности клапанов

Полезная модель относится к области испытания герметичности клапанов, применяемых в различных системах автотракторных двигателей, в частности к испытаниям клапанов карбюраторов бензиновых двигателей.
Известен прибор для испытания нагнетательных клапанов рядных топливных насосов [1, стр. 226, рис. 171]. Прибор состоит из гидроаккумулятора, представляющего корпус прибора, на котором собраны остальные узлы: корпус затвора, узел ручного насоса, установлен манометр. Корпус затвора включает запирающую втулку, кольцо затвора, прокладку, рукоятку, прижимной винт, трещотку и головку установочного винта. Нагнетательный клапан с седлом устанавливается в корпус затвора. Клапан к седлу прижимается с помощью пружины. Ручным насосом создается давление над клапаном, которое контролируется с помощью манометра. По времени падания падения давления над клапаном судят о герметичности сопряжения клапан - седло. Недостатком прибора является его конструктивная сложность, низкая точность результатов испытаний по причине, что время падения давления зависит не только от состояния сопряжения клапан - седло, но и от утечек через всасывающий и обратный клапаны ручного насоса. Еще одним недостатком прибора является то, что технологическая жидкость (в данном случае дизельное топливо) вытекает в процессе испытания в открытое пространство, что ведет к загрязнению рабочего места и ухудшению условий работы оператора. Известно также, чем сложнее конструкция изделия, тем оно обладает низкой надежностью, что также является недостатком прибора. Применение в производственных условиях показало следующие характерные недостатки, присущие данному прибору: часто отказывает ручной насос по причине ненадежности его всасывающего и обратного клапанов, заклинивает установочный винт, а также часто заклинивает прижимной винт. Прибор сконструирован для испытания клапанной пары только одного вида конструкции и габаритных размеров, то есть имеет ограниченное применение, что также является его существенным недостатком.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является приспособление для проверки герметичности игольчатого клапана карбюратора [2, стр. 162, рис. 65]. Приспособление собрано на общем корпусе, который представляет вертикально расположенную плоскую поверхность, на которой установлены все элементы, необходимые для испытания герметичности игольчатого клапана карбюратора. Принцип работы прибора основан на создании вакуума под нагнетательным клапаном с помощью водяного столба и измерении времени снижения мениска водяного столба по шкале на определенную величину. Приспособление конструктивно просто, содержит небольшое количество элементов, но также не лишено следующих недостатков.
На приспособлении можно определить герметичность только игольчатого клапана одной конструкции и конструктивной формы и размеров. То есть приспособление обладает узкой функциональностью. На нем невозможно испытать на герметичность клапаны другой конструкции, форм и размеров, то есть ограничен область применения.
Так как вода, применяемая в известных приборах, является прозрачной и бесцветной жидкостью, то это затрудняет определение положения мениска столба жидкости относительно отметки шкалы прибора, требует внимательности и много времени, что также затрудняет работу оператора. Таким образом, известные приборы обладают существенным недостатком и предложенный прибор устраняет перечисленные недостатки.
На фиг. 1 показан общий вид известного прибора для испытания игольчатого клапана карбюратора, где приняты следующие обозначения: 1 - корпус; 2 - основной штуцер, куда устанавливается испытываемый клапан; 3 - соединительная трубка; 4 - шкала для определения положения мениска воды; 5 - контрольная трубка; 6 - гибкий шланг; 7 - ручка перемещения подвижной трубки; 8 - направляющая; 9 - подвижная трубка; 10 - кронштейн.
На фиг. 2 показан штуцер-переходник, установленный на основной штуцер, где приняты следующие обозначения: 11 - штуцер-переходник для испытания герметичности клапанов различных размеров, конфигураций и форм; 12 - уровень круглой формы; остальные обозначения те же, что и на фиг. 1.
1
2
На фиг. 3 показан штуцер-переходник, установленный на основной штуцер, где приняты следующие обозначения: 13 - прокладка; d - внутренний диаметр резьбы штуцера - переходника; d - наружный диаметр резьбы штуцера - переходника; остальные обозначения те же, что и на фиг. 2.
Сущность предложенного прибора для проверки герметичности клапанов заключается в следующем.
Конструктивно предложенный прибор для проверки герметичности клапанов собран на корпусе 1 (фиг. 1 и 2) на его плоской стороне. Испытываемый клапан устанавливают на основной штуцер 2. Соединительная трубка 3 служит для соединения основного штуцера 2 с контрольной трубкой 5. В процессе испытания по шкале 4 определяют (устанавливают) положение мениска воды относительно отметок шкалы 4. Мениск воды перемещается в процессе перемещения подвижной трубки 9 вверх или вниз за ручку 7. Гибкий шланг 6 соединяет контрольную трубку 5 с нижним концом подвижной трубки 9 и обеспечивает степень свободы подвижной трубке 9 для перемещения вверх или вниз. Основной штуцер 2 закреплен на кронштейне 10 неподвижно. Подвижная трубка 9 перемещается вверх или вниз по направляющей 8. Вертикальное положение испытываемого клапана в процессе испытания контролируют с помощью, установленного на верхней точке корпуса прибора уровня 12 круглой формы (фиг. 2).
2
1
Для расширения функциональной возможности прибора, то есть расширения возможности контроля герметичности клапанов различных размеров, конфигураций и форм на основной штуцер 2 заворачивают штуцер-переходник 11 (фиг. 2), на который можно установить клапан определенного размера, конфигурации и формы. Штуцера-переходники изготовляют наружным диаметром и шагом, равным внутреннему диаметру d основного штуцера 2, а внутренний диаметр штуцера-переходника 11 изготавливают диаметром d и шагом, равным под конкретный размер корпуса клапанного узла данного размера, конфигурации и формы. Такой подход позволяет при одном и том же принципе испытания, заложенном в основу использования данного прибора, позволяет расширить его функциональные возможности. Наличие прокладки 13 обеспечивает герметичность между основным 2 и штуцером-переходником 11.
В предложенном приборе в качестве технологической жидкости применяют воду, окрашенную в зеленый цвет, как наиболее благоприятный (успокаивающий) цвет для оператора. Применение воды зеленого цвета позволяет быстро и удобно контролировать положение мениска столба жидкости относительно отметок шкалы, и тем самым повысить точность результатов испытаний.
Испытание клапанов на герметичность на предложенном приборе осуществляется следующим образом.
Подбирают из набора соответствующий штуцер-переходник 11 (фиг. 2) для испытания на герметичность клапана данного размера, конфигурации и формы и, заворачивают на основной штуцер 2 (фиг. 2). При этом устанавливают герметизирующую прокладку 13 (фиг. 3). На штуцер-переходник 11 устанавливают испытуемый клапан. В систему заливают воду зеленого цвета. С помощью ручки 7 перемещают мениск столба воды вверх в контрольной трубке 5. Затем перемещают мениск столба воды вниз до нулевой отметки шкалы. При этом под испытуемым клапаном образуется вакуум. Атмосферное давление над клапаном, проходя сквозь щель между клапаном и седлом, давит на мениск и перемещает его вниз. Чем плотнее сопряжение между клапаном и седлом, тем медленнее будет перемещаться мениск вниз по шкале 4. Фиксируя время перемещения мениска по шкале вниз на определенное количество отметок, судят о герметичности сопряжения клапан - седло. Продолжительность фиксации времени и количество отметок, на которые должен перемещаться мениск за это время, устанавливается для каждого типа клапана в технических условиях.
Таким образом, наличие набора переходников для испытания на герметичность клапана данного размера, конфигурации и формы, а также применение воды зеленого цвета позволяет повысить производительность испытания клапанов на герметичность и уменьшить погрешности результатов испытаний. Для уменьшения погрешности результатов измерений на верхней точке корпуса 1 прибора установлен уровень круглой формы 12, по которой выставляется вертикальное положение основного штуцера 2. Это позволяет расположить испытываемый клапан вертикально в седле и тем самым стабилизировать результаты и уменьшить погрешности результатов испытаний.
Технический эффект заключается в повышении производительности процесса испытаний клапанов на герметичность и уменьшении погрешностей результатов испытаний.
Источники информации
1. Кривенко П.М., Федосов И.М. Ремонт и техническое обслуживание системы питания автотракторных двигателей. - М.: Колос, 1980. - 288 с., ил. - (Учебники и учебные пособия для подгот. с.-х. кадров массовой квалификации).
2. Справочная книга по технологии ремонта машин в сельском хозяйстве. Под ред. А.И. Селиванова, М.: «Колос», 1975. 600 с. ил.