УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРА И ФОРМЫ ГИЛЬЗ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
CONTROL DEVICE OF SIZE AND SHAPE OF SHELLS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к измерительной технике, и может быть использовано при операциях контроля размеров и форм гильз, установленных в блок двигателя внутреннего сгорания.
Известен кругломер типа "Тейлеронд", в котором отклонения формы определяются на основе контакта щупа с измеряемой поверхностью гильзы, снятой с двигателя и установленной непосредственно в прибор, с последующим преобразованием полученных перемещений с помощью соответствующих электронных блоков и выводом информации на круглограмме. Отклонения формы гильзы определяются прямым относительным методом непосредственно в приборе, перед сборкой и не могут быть осуществлены в собранном двигателе.
Механизм нутромера представляет собой сочетание клиновой передачи с измерительным устройством с ценой деления от 0,01 до 0,002 мм. При измерениях нутромер располагается в руке, и в процессе измерений производятся его покачивания в плоскости проведения измерений при отсутствии его базирования по отношению к измеряемой поверхности (см. В.И. Берков. Технические измерения. М.: Высшая школа, 1983 г., сс. 68-72. Открытое издание. Прототип). Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому техническому решению и взято за прототип.
Однако недостатком прототипа является то, что нутромер контролирует размеры и форму рабочей поверхности гильзы цилиндра только в свободном состоянии, до ее установки в блок двигателя и затяжки головкой блока цилиндров. При сборке двигателя внутреннего сгорания невозможно произвести измерение формы и размеров гильз, так как гильза закрыта сверху головкой цилиндра, а снизу коленчатым валом двигателя.
Известно, что гильза прижата по газовому стыку головкой к блоку цилиндров и вследствие больших нагрузок деформируется, изменяет форму, становится некруглой и не цилиндричной. Отклонения достигают величин от минус 0,05 мм до плюс 0,05 мм, что приводит к неудовлетворительной приработке и задирам по поверхности гильз и колец. Это вызывает необходимость проведения исследований и измерений, направленных на определение фактической формы и размеров гильзы после ее монтажа в блок двигателя внутреннего сгорания. При этом известное устройство не отражает состояние гильзы подверженной воздействию усилий от крепежных болтов через головку и газовый стык.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка простого измерительного устройства, позволяющего контролировать размеры и форму рабочей поверхности гильзы цилиндра не только в свободном состоянии, но и в состоянии собранного двигателя, а также обеспечение точности и снижение погрешностей проводимых измерений.
Техническим решением задачи контроля размера и формы гильзы цилиндра является обеспечение возможности измерения размеров и формы гильзы цилиндров, после сборки двигателя с одновременным снижением величин погрешностей измерений.
Устройство контроля размера и формы гильз двигателей внутреннего сгорания отличается тем, что представляет собой нутромер с измерительной шкалой и насадкой на корпусе, а также металлическую плиту. Металлическая плита повторяет форму головки блока цилиндров с газовым стыком и пятью технологическими отверстиями, из которых четыре отверстия выполнены по краям и одно отверстие посередине плиты. Технологические отверстия, расположенные по краям, одного размера и предназначаются для фиксации плиты при ее установке на блок двигателя с помощью крепежных болтов. Отверстие, расположенное посередине плиты, выполнено двухступенчатым, верхняя часть отверстия необходима для установки подвижной насадки нутромера, а нижняя часть отверстия имеет форму конуса и предназначается для перемещений нутромера при проведении измерений. Насадка нутромера представляет собой металлическое кольцо, внутри которого выполнен подвижный элемент в форме шара с отверстием, в которое впрессована пластмассовая втулка. На корпусе нутромера, с одной стороны нанесена измерительная шкала в мм. Насадка надевается на корпус нутромера, перед его сборкой и настройкой по эталону на рабочем столе.
Изобретение поясняется фиг.1, на которой изображен общий вид устройства контроля размера и формы гильз двигателей внутреннего сгорания,
где:
1 - нутромер;
2 - измерительная шкала;
3 - подвижная насадка;
4 - металлическая плита;
5 - пластмассовая вставка подвижной насадки;
6 - верхнее отверстие металлической плиты;
7 - гильза;
8 - блок двигателя;
9 - болты;
10 - двухступенчатое отверстие;
11 - измерительная головка нутромера;
12 - индикатор;
13 - подвижный стержень;
14 - неподвижный стержень.
Устройство контроля размера и формы гильз двигателей внутреннего сгорания представляет собой нутромер 1 с измерительной шкалой 2, подвижной насадкой 3 и металлической плитой 4.
В отличие от прототипа в устройстве контроля размера и формы гильз двигателей внутреннего сгорания для проведения измерений размеров и формы гильз после сборки двигателя используется нутромер 1, на корпусе которого нанесена измерительная шкала 2, позволяющая контролировать места замеров плоскости гильзы. На нутромер 1 насажена подвижная насадка 3 с пластмассовой вставкой 5, которая исключает повреждение корпуса и обеспечивает перемещение нутромера в осевом и радиальном направлениях. Подвижная насадка 3 вставляется в верхнее отверстие металлической плиты 6, диаметр которой больше, чем диаметр подвижной насадки 3. Разность в размерах обеспечивает возможность перемещения подвижной насадки 3 с нутромером 1 по плоскости металлической плиты 6 до нахождения перпендикуляра, затем подвижная насадка 3 прижимается к плоскости металлической плиты 6 и фиксируется.
В отличие от прототипа, конструкция устройства контроля размера и формы гильз двигателей внутреннего сгорания позволяет проводить измерения гильз после сборки двигателя, дополнительная измерительная шкала и фиксация нутромера снижают погрешности и увеличивается точность производимых измерений.
Пример работы устройства. После впрессовки гильз 7, к блоку двигателя 8 четырьмя болтами 9 крепится металлическая плита 4, болты 9 затягиваются, а создаваемая нагрузка соответствует нагрузке, которая воздействует на гильзу при креплении штатной головки блока цилиндров двигателя. Нутромер 1 с подвижной насадкой 3 вставляется в двухступенчатое отверстие 10 металлической плиты 4 и опускается в гильзу 7. Подвижная насадка 3 располагается в верхнем отверстии металлической плиты 6, а разность в размерах обеспечивает возможность перемещения подвижной насадки 3 с нутромером 1 по плоскости верхнего отверстия металлической плиты 6 до нахождения перпендикуляра, затем подвижная насадка 3 прижимается к плоскости металлической плиты 4, фиксируется. Нутромер 1 располагается перпендикулярно относительно поверхности гильзы 7, измерительная головка нутромера 11 находится в свободном состоянии, при этом индикатор 12 обнуляется, первое деление измерительной шкалы 2 нутромера 1 совмещается с верхним краем подвижной насадки 3, что соответствует готовности устройства к измерению. Измерение размеров и формы гильзы 7 производится по трем поясам, каждый пояс делится на равные четыре плоскости замера, при этом измерения в поперечном сечении гильзы 7 производятся проворачиванием нутромера 1 на 360 градусов в подвижной насадке 3, а в продольном сечении - опусканием нутромера 1 на необходимую глубину и его покачиванием из стороны в сторону внутри гильзы 7.
Техническое преимущество предлагаемого устройства состоит в том, что обеспечивается возможность измерения размеров и формы гильз при воздействии нагрузок, определение радиальных и осевых отклонений размеров гильз двигателя внутреннего сгорания после сборки.
Конструкция устройства контроля размера и формы гильз двигателей внутреннего сгорания обеспечивает возможность измерения размеров и формы гильз при сборке двигателя с одновременным снижением величин погрешностей измерений.
Все это повышает возможность использования средств линейных и угловых измерений, обеспечивает их основное свойство - точность.
Библиографические данные источников информации, содержащие приведенные аналоги.
В.И. Берков. Технические измерения. М.: Высшая школа, 1983 г., сс. 68-72. Прототип. Открытое издание.