RU2023976C1 - Method of measuring error in parallelism of axle necks of main shaft - Google Patents

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: superimposed unit is used for measurement which has a prism as ancillary base and indication unit mounted onto the shaft. Superimposed unit is provided with brackets which is mounted onto arm and connected with prism by means of a spring. Indication unit is made in form of indicator provided with measuring tip and mounted at level. Measuring tip interacts with prism at the point which belongs to surface of axis of hinge of the level. this surface is perpendicular to bisector plane of the prism. level is made for rotation about axis of hinge. unit is mounted onto the shaft at two diametrically opposite positions; one position is assumed as start point of indication. Parameter to be measured is determined as relation of indications to doubled length of base of the unit. EFFECT: improved precision of measurements; improved efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к методам измерения и измерительным устройствам, а более конкретно к способам механических измерений и механическим измерительным устройствам. The invention relates to measurement methods and measuring devices, and more particularly to methods of mechanical measurements and mechanical measuring devices.

Известен способ измерения отклонения и устройство, позволяющее при помощи мостика с переставными опорами и угломерным прибором производить измерения. A known method of measuring deviation and a device that allows using a bridge with adjustable supports and a goniometer to make measurements.

Известен также способ замера непараллельности мотылевых шеек коленчатого вала на плите с использованием стойки и индикатора часового типа [2]. There is also a method of measuring the non-parallelism of crank crank journals on a plate using a rack and a dial gauge [2].

Эти способы не позволяют оперативно производить измерения с достаточной точностью. These methods do not allow you to quickly make measurements with sufficient accuracy.

Известен также способ измерения отклонения и устройство состоящее из закрепленной на шатунной шейке вспомогательной базы, кронштейна площадки, измерительной стойки, установленной на кронштейн - площадке с возможностью перемещения, отсчетных узлов, установленных на измерительной стойке [3]. There is also a known method for measuring deviation and a device consisting of an auxiliary base fixed on a connecting rod neck, a platform bracket, a measuring rack mounted on a bracket — a platform with the ability to move, reference units mounted on a measuring rack [3].

Известный способ, осуществляемый при помощи известного устройства, имеют следующие недостатки: сложность монтажа и настройки прибора и вместе с этим снижение оперативности контроля, сложность конструкции прибора, что ведет к снижению точности замеров. The known method, carried out using the known device, has the following disadvantages: the complexity of installation and configuration of the device and, at the same time, a decrease in the efficiency of control, the complexity of the design of the device, which leads to a decrease in the accuracy of measurements.

Целью изобретения является повышение точности замера непараллельности осей мотылевых шеек оси коленчатого вала, обеспечение оперативности контроля, расширение технологических возможностей, так как возможно определение величины прогиба консолей валов и возможен замер непараллельности непосредственно на двигателе без полной разборки. The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring the parallelism of the axes of the crank necks of the axis of the crankshaft, ensuring the speed of control, expanding technological capabilities, since it is possible to determine the magnitude of the deflection of the shaft consoles and it is possible to measure the parallelism directly on the engine without complete disassembly.

Это достигается тем, что накладное устройство, содержащее призму в качестве вспомогательной базы и отчетный узел, устанавливаемое на валу, содержащее кронштейн с шарнирно установленным на нем уровнем, соединенным посредством с призмой. Отчетный узел выполнен в виде установленного на уровне индикатора с измерительным наконечником, взаимодействующим с призмой в точке, лежащей в плоскости оси шарнира уровня, перпендикулярной биссекторной плоскости призмы. Уровень выполняют с возможностью поворота вокруг оси шарнира, а устройство устанавливают на шейке вала в двух диаметрально противоположных положениях, одну из которых принимают за начало отсчета, а искомый параметр определяют как отношение показаний индикатора к удвоенной длине измерительной базы устройства. This is achieved by the fact that an overhead device containing a prism as an auxiliary base and a reporting unit mounted on a shaft, comprising a bracket with a level articulated thereon, connected by means of a prism. The reporting unit is made in the form of an indicator installed at the level with a measuring tip interacting with the prism at a point lying in the plane of the axis of the level hinge perpendicular to the bisector plane of the prism. The level is performed with the possibility of rotation around the axis of the hinge, and the device is mounted on the shaft neck in two diametrically opposite positions, one of which is taken as the reference point, and the desired parameter is determined as the ratio of the indicator readings to the doubled length of the measuring base of the device.

Способ иллюстрируется на фиг.1 и 2. The method is illustrated in figures 1 and 2.

Устройство замера непараллельности осей мотылевых шеек коленчатого вала состоит из призмы 1 (фиг. 2), кронштейна 7 и плитки 8 закрепленных на призме, причем ось шарнира 3 кронштейна должна находиться в плоскости А плитки 8. В устройство также входит уровень 2, шарнирно связанный с призмой с закрепленными на нем индикатором 4 и регулировочным винтом 5, пружины 6, удерживающей уровень с индикатором в положении, определяемом положением регулировочного винта. The device for measuring the axial parallel axis of the crank shaft crankshaft consists of a prism 1 (Fig. 2), a bracket 7 and a tile 8 mounted on a prism, the axis of the hinge 3 of the bracket must be in the plane A of tile 8. The device also includes level 2, pivotally connected to a prism with an indicator 4 fixed on it and an adjusting screw 5, a spring 6 holding the level with the indicator in the position determined by the position of the adjusting screw.

Изобретение осуществляется следующим образом:
Устанавливают устройство на контролируемую шейку ω = 0 (фиг.1) и "0" на уровне 2 посредством регулировочного винта 5. Устанавливают "0" на индикаторе 4. При этом, если допустить, что уровень 2 устройства расположен под некоторым углом α к оси коленчатого вала и шейка имеет конусность с углом γ а также непараллельность с углом φ будет иметь место следующее выражение (см. фиг.1) tg(φ+γ-α) =

/1/, где K - постоянная прибора, равная расстоянию от шарнира 3 до оси индикатора 4.The invention is as follows:
Install the device on a controlled neck ω = 0 (Fig. 1) and "0" at level 2 by adjusting screw 5. Set "0" on indicator 4. Moreover, if we assume that level 2 of the device is located at a certain angle α to the axis the crankshaft and the neck has a taper with an angle γ and also a parallelism with an angle φ will be the following expression (see figure 1) tg (φ + γ-α) =

/ 1 /, where K is the constant of the device equal to the distance from the hinge 3 to the axis of the indicator 4.

Снимают устройство с контролируемой шейки и проворачивают коленчатый вал в положение ω = 180^o. Устанавливают устройство на контролируемую шейку регулировочным винтом 5, "0" на уровне 2, при этом ( см.фиг.1 ω= 180^o)^.
tg(φ-γ+α) =

/2/,
Суммируется почленно (1) и (2)
tg(φ+γ-α)+tg(φ-γ+α) =

=

/3/, где Δ = Δ₁ + Δ₂ - показание индикатора в результате замера (см.фиг.1 ω= 180^o). Раскладывается левая часть выражения (3) в ряд Тейлора для тангенса. Берется два первых члена ряда, так как остальные бесконечно малые величины.Remove the device from the controlled neck and crank the crankshaft to the position ω = 180 ^o . Install the device on a controlled neck with the adjusting screw 5, "0" at level 2, while (see Fig. 1 ω = 180 ^o ) ^.
tg (φ-γ + α) =

/ 2 /,
Summarized term by term (1) and (2)
tg (φ + γ-α) + tg (φ-γ + α) =

=

/ 3 /, where Δ = Δ ₁ + Δ ₂ is the indicator reading as a result of measurement (see Fig. 1 ω = 180 ^o ). The left side of expression (3) is expanded in a Taylor series for tangent. The first two members of the series are taken, since the remaining infinitesimal quantities.

(φ+γ-α) +

(φ+γ-α)³+(φ-γ+α) +

(φ-γ+α)³ =

/4/
2φ +

(φ+γ-α)³ +

(φ-γ+α)³ =

2φ +

+2φγ²+2α²φ-4φγα =

/5/,
Если учесть, что значения углов лежат в пределах:
φ= 0 - 10^-2 град = 0 - 1,75 - 10^-4 рад;
γ = 0 - 2,3 - 10^-2 град = 0 - 4^. 10^-4 рад;
α = 0 - 1 град = 0 - 1,7 - 10^-2 рад, то
2 φ = 3,5 ^.10^-4 рад,

= 3,6 -10^-12 рад, 2 φ γ² = 2,8 ^.10^-11рад, 2α² φ = 5^. 10^-8 рад, 4 φ γ α= 4,76 ^.10^-9 рад
Теперь, если отбросить все члены многочлена (5), кроме 2φ , то погрешность измерения:

100% =

100%=0,013%
Т. е погрешность методики не отразится на качестве замеров (контроля), поэтому
2φ =

/6/ и
φ =

/7/
Проградуировав шкалу индикатора 4 фиг.1 в единицах несоосности ((

)) можно сразу снимать ее абсолютную величину без всякой математической обработки результатов обмеров.(φ + γ-α) +

(φ + γ-α) ³ + (φ-γ + α) +

(φ-γ + α) ³ =

/4/
2φ +

(φ + γ-α) ³ +

(φ-γ + α) ³ =

2φ +

+ 2φγ ² + 2α ² φ-4φγα =

/5/,
Given that the values of the angles lie within:
φ = 0 - 10 ^-2 deg = 0 - 1.75 - 10 ^-4 rad;
γ = 0 - 2.3 - 10 ^-2 deg = 0 - 4 ^. 10 ^-4 glad;
α = 0 - 1 deg = 0 - 1.7 - 10 ^-2 rad, then
2 φ = 3.5 ^. 10 ^-4 glad

= 3.6 -10 ^-12 rad, 2 φ γ ² = 2.8 ^. 10 ^-11 rad, 2α ² φ = 5 ^. 10 ^-8 rad, 4 φ γ α = 4.76 ^. 10 ^-9 glad
Now, if we discard all terms of the polynomial (5), except 2φ, then the measurement error:

100% =

100% = 0.013%
That is, the error of the method will not affect the quality of measurements (control), therefore
2φ =

/ 6 / and
φ =

/ 7 /
Graduating the scale of the indicator 4 of figure 1 in units of misalignment ((

)) You can immediately take its absolute value without any mathematical processing of the measurement results.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОСЕЙ МОТЫЛЕВЫХ ШЕЕК ОСИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА, заключающийся в применении накладного устройства, содержащего призму в качестве вспомогательной базы и отсчетный узел, установливаемый на валу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения, накладное устройство снабжают кронштейном, шарнирно установленным на кронштейне и соединенным пружиной с призмой уровнем, отчетный узел выполняют в виде установленного на уровне индикатора с измерительным наконечником, взаимодействующим с призмой в точке, лежащей в плоскости оси шарнира уровня, перпендикулярной биссекторной плоскости призмы, уровень выполняют с возможностью поворота вокруг оси шарнира, а устройство устанавливают на валу в двух диаметрально противоположных положениях, одно из которых принимают за начало отсчета, и искомый параметр определяют как отношение показаний индикатора к удвоенной длине измерительной базы устройства. METHOD FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF AXIS OF THE WASHER NECK OF THE AXIS OF THE CRANKSHAFT, consisting in the use of an attachment device containing a prism as an auxiliary base and a readout unit mounted on the shaft, characterized in that, in order to improve the accuracy and performance of the measurement, the attachment device is equipped with an arm, pivotally mounted on the bracket and connected by a spring with a prism level, the reporting unit is made in the form of an indicator installed at the level with a measuring tip, interacting him with a prism at a point lying in the plane of the axis of the level hinge perpendicular to the bisector plane of the prism, the level is rotated around the axis of the hinge, and the device is mounted on the shaft in two diametrically opposite positions, one of which is taken as the reference point, and the desired parameter is determined as the ratio of the indicator to the doubled length of the measuring base of the device.

Images