PL179499B1 - Urządzenie do badania luzów przegubów kulistych - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do badania luzów przegubów kulistych, posiadające płytową podstawę, do której w sposób rozłączny są zamocowane zespoły mocujące badane elementy oraz mające przesuwny trzpień współpracujący z urządzeniem czujnikowym, znamienne tym, że ma mocujący zespół(3) składający się z wspornika (5) z dociskowym elementem (6), na końcu którego znajduje się tuleja (7) usytuowana w osi gniazda badanego korpusu (4) znajdującego się w ostoi (9), oraz posiada zespół hydraulicznego siłownika (10), na którego tłoczysku (16) jest zamocowany rozłącznie uchwyt (18) z tarczą (20) posiadającą stożkowe gniazdo (21) mocowania badanego kulowego sworznia (22), za pomocą profilowanej nakrętki (23), w której wielokątnym otworze jest osadzone pokrętło (24) przechodzące przez wzdłużny przelotowy otwór w tłoczysku (16).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do badania luzów przegubów kulistych stosowanych zwłaszcza w zawieszeniach i układach kierowniczych pojazdów samochodowych.

Znane są różnego rodzaju urządzenia do badania luzów występujących pomiędzy dwoma współpracującymi ze sobą elementami. Z reguły urządzenia te składają się z płytowej podstawy, do której za pomocą połączeń rozłącznych, są przymocowane zespoły mocujące poszczególne badane elementy oraz zespół lub specjalny wspornik dla osadzenia w określonym położeniu czujnikowego urządzenia pomiarowego. W większości przypadków czujnik nie dotyka bezpośrednio do badanego elementu, lecz współpracuje z przesuwnym trzpieniem, który jest dociskany do detalu wykonującego ruchy lub drgania, w wyniku istnienia luzów w badanym zespole. Podczas badania, ruchy te najczęściej są wymuszane ręcznie lub za pomocą prostych urządzeń mechanicznych. Nie gwarantuje to wysokiej dokładności pomiarów, gdy luzy wynoszą od kilku do kilkunastu setnych milimetra, jak to ma miejsce w przypadku przegubów kulistych. Ponadto w przegubach tych, a szczególnie w używanych, luz musi być mierzony pod obciążeniem zmiennym co do wartości i kierunku. Tymczasem znane urządzenia w swojej większości służą do pomiaru luzów jednokierunkowych na przykład tylko wzdłużnych lub tylko poprzecznych względnie obwodowych.

Urządzenie według wynalazku, przeznaczone do badania luzów osiowych przegubów, ma do płytowej podstawy przymocowany zespół mocujący korpus badanego przegubu. Zespół ten składa się z wspornika, w którym znajduje się element dociskowy z tuleją na końcu. Tuleja jest wymienna i posiada wymiary odpowiednie do badanego korpusu. W osi z tuleją znajduje się otworowe gniazdo dla drugiej strony korpusu, wykonane w ostoi przymocowanej do podstawy płytowej. Urządzenie ma również zespół siłownika hydraulicznego, na którego tłoczysku jest zamocowany uchwyt z tarcząposiadającąstożkowe gniazdo dla osadzenia w nim stożkowej części

179 499 sworznia kulowego badanego przegubu. W uchwycie jest umieszczona suwliwie profilowana nakrętka z gwintem identycznymjak na końcówce sworznia kulowego. W przedłużeniu gwintowanego otworu nakrętki znajduje się wielokątny otwór, w którym jest osadzone pokrętło przechodzące przez otwór wzdłużny w tłoczysku. Zespół hydraulicznego siłownika na tłoczysko dwustronne wykonane jako jedna całość z tłokiem, na którym są wykonane kanały doprowadzające olej. Zakrywające korpus siłownika z obu stron pokrywy posiadają odprowadzające olej kanały połączone z kanałem w korpusie, który dalej jest połączony z układem hydraulicznym urządzenia.

W odmianie rozwiązania według wynalazku, przeznaczonej do pomiaru luzów promieniowych, urządzenie ma przymocowany do płyty zespół mocujący sworzeń kulisty badanego przegubu. Zespół ten składa się z podstawy, na której jest osadzony wspornik z przymocowanym uchwytem, posiadającym stożkowy otwór do mocowania kulowego sworznia badanego przegubu. Natomiast w zespole siłownika hydraulicznego, na końcu tłoczyskajest zamocowany przesuwny wspornik, zakończony widłową szczęką do mocowania korpusu badanego przegubu. W przesuwnym wsporniku znajduje się gwintowana część pokrętła, którego końcówka wchodzi do otworu w widłowej szczęce, gdzie styka się z trzpieniem, którego koniec wchodzi do otworu mocowania korpusu i dociska go. Po drugiej stronie szczęki, w osi dociskowego trzpieniajest wykonany otwór dla końcówki czujnika umocowanego do podstawy.

W rozwiązaniu według wynalazku, siłownik generujący siłę obciążenia posiada dwustronne tłoczysko, co pozwala na uzyskanie jednakowej prędkości ruchu w obu kierunkach. Dzięki wyeliminowaniu z siłownika uszczelnień i podparcie tłoka hydrostatycznie uzyskano eliminację sił tracia. Pozwoliło to na uzyskanie sztywnego układu mocowania przegubu i pomiar siły poprzez pomiar ciśnienia. Siłownik stanowi integralną część urządzenia pomiarowego. W wersji przeznaczonej do badań luzów osiowych, wydrążony w tłoczysku otwór umożliwia szybkie mocowanie na jego końcu sworznia przegubu. Zakręcany na tłoczysko siłownika uchwyt, pozwala poprzez zmianę tarczy prowadzić badania różnych przegubów o innych stożkach i średnicach. Również łatwo wymienne są tuleje i podpory oraz ostoje zespołu mocowania korpusu badanego przegubu. W odmianie do badań luzów promieniowych można szybko i bez trudności wymienić osprzęt siłownika w postaci przesuwnego wspornika z widłową szczęką oraz uchwyt do mocowania sworznia kulowego. Również szybko można przezbroić urządzenie z jednego rodzaju badań do drugiego. Możliwość obrotowego przymocowywania sworznia kulowego pozwala na pomiar luzów promieniowych w różnych kierunkach.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do badania luzów osiowych, a fig. 2 - odmianę tego urządzenia przystosowaną do badania luzów promieniowych.

Urządzenie według wynalazku, przeznaczone do badania luzów osiowych ma płytę 1, z którą za pomocą śrub 2 połączony jest zespół 3 mocujący korpus 4 badanego przegubu. Mocujący zespół 3 składa się z wspornika 5, w którym znajduje się element dociskowy w postaci śruby 6, z wymienną w zależności od typu i wielkości korpusu 4 dociskową tuleją7, zabezpieczoną przed spadnięciem za pomocą wkrętu 8. Druga strona korpusu 4 dociskana jest do gniazda znajdującego się w ostoi 9 przymocowanej rozłącznie do płyty 1. Ostoja 9 jest wymienna w zależności od wymiarów badanych korpusów 4. Z płytą 1 jest połączony zespół hydraulicznego siłownika 10, składający się z korpusu 11 z obu stron zamkniętego pokrywami '12 i 13, w których są wykonane odprowadzające olej kanały 14. Kanały 14 są połączone z odpływowym kanałem 15 znajdującym się w korpusie 11 i dalej z znanym układem hydraulicznym urządzenia, nie pokazanym na rysunku. Dwustronne tłoczysko 16 wykonane jest jako jedna całość z tłokiem, na którym znajdują się olejowe rowki 17 doprowadzające olej do smarowania. W pokrywach 12 i 13 pomiędzy komorami tłokowymi a odprowadzającymi olej kanałami 14 nie występują żadne uszczelnienia tłoczyska 16. Dzięki wyeliminowaniu uszczelnień i podparcie tłoka hydrostatycznie uzyskano eliminację sił tarcia. Na gwintowanym końcu tłoczyska 16 osadzony jest mocujący uchwyt 18, w wyniku czego pokręcając tłoczyskiem 16 można łatwo zamontować lub zdemonto4

179 499 wać uchwyt 18. Za pomocą śrub 19 do uchwytu 18 przymocowanajest wymienna tarcza 20 z stożkowym gniazdem 21 o wymiarach odpowiednich do stożka znajdującego się na kulowym sworzniu 22 badanego przegubu. Oś gniazda 21 pokrywa się z osią gniazda korpusu 4 w ostoi 9. W uchwycie 18 znaj duj e się otwór, w którymjest umieszczona przesuwnie profilowana nakrętka 23 z gwintem odpowiadającym gwintowi na kulowym sworzniu 22. W przedłużeniu gwintu, nakrętka 23 ma wzdłużny wielokątny otwór, w którym jednym końcem jest osadzone pokrętło 24, przychodzące przez osiowy otwór w tłoczysku 16 i posiadające końcówkę przystosowaną do korbki lub innego rodzaju elementu pokręcającego. Z końcem tłoczyska 16 może współpracować, nie pokazane na rysunku, znane urządzenie czujnikowe.

Odmiana urządzenia według wynalazku, przeznaczona do badania luzów promieniowych ma zespół 25 mocujący kulowy sworzeń 22. Zespół 25 składa się z przymocowanej do płyty 1 podstawy 26, na której jest osadzony wspornik 27 z przymocowanym wymiennym tarczowym uchwytem 28 posiadającym otwór stożkowy odpowiedni do mocowania określonego kulowego sworznia 22. Zespół hydraulicznego siłownika 10 na gwintowanym końcu tłoczyska 16 ma zamocowany przesuwny wspornik 29, zakończony widłową szczęką 30. W wsporniku 29 za pomocą gwintu osadzony jest koniec pokrętła 31, który współpracuje z dociskowym trzpieniem 32 znajdującym się w otworze szczęki 30. Płaszczyzna czołowa trzpienia 32 przylega do korpusu 4 badanego przegubu. Po przeciwległej stronie w stosunku do dociskowego trzpienia 32, w widłowej szczęce 30 znajduje się otwór 33 dla dotykającej do korpusu 4 końcówki czujnika, nie pokazanego na rysunku. Czujnik jest mocowany do podstawy 26.

Zasada działania urządzenia podczas badania luzu osiowego jest następująca. Badany przegub jest wkładany korpusem 4 w gniazdo znajdujące się w ostoi 9, przy czym czynność ta może być wykonywana ręcznie lub za pomocą manipulatora przy produkcji seryjnej. Jednocześnie część stożkowa kulowego sworznia 22 poprzez otwór w gnieździe ostoi 9 wchodzi w stożkowe gniazdo 21 znajdujące się w tarczy 20. Następnie przez pokręcanie nakrętki 23 za pomocą pokrętła 24 mocuje się sworzeń 22 w tarczy 20 i uchwycie 18. Podczas montażu przegubu, tłoczysko 16 może przesuwać się swobodnie pozwalając na samoczynne prawidłowe ułożenie się sworznia 22 i zachowanie osiowego działania siły obciążenia, generowanej siłownikiem 10. W dalszej kolejności pokręcając śrubąó, za pomocą dociskowej tulei 7 dociska się korpus 4 badanego przegubu do gniazda w ostoi 9. Po zamontowaniu przegubu, pomiędzy tarczą 20 i ostoją 9 występuje szczelina o szerokości „a”. Podanie ciśnienia do siłownika 10 powoduje obciążenie przegubu i zwiększanie się lub zmniejszanie się szczeliny „a”, co jest luzem przegubu. Pomiar luzu w przegubie polega na podaniu do siłownika 10 ciśnienia na przemian, raz do jednej komory tłokowej a drugi raz do drugiej komory i pomiar w tym czasie wartości przemieszczenia się tłoczyska 16. Zadanie to może być łatwo zrealizowane przez system hydrauliczno-komputerowy z automatyczną oceną wielkości luzu. Po zakończeniu badań demontaż sworznia 22 następuje poprzez wypychanie go nakrętką 23, która mocowała go podczas montażu.

Sposób pomiaru luzów promieniowych jest podobny do sposobu pomiaru luzu osiowego. Różnica polega tylko na tym, że podczas badania luzu osiowego, dwukierunkowe obciążenie jest podawane na kulowy sworzeń 22 przy unieruchomionym korpusie 4, a podczas badania luzów promieniowych obciążany jest korpus 4 przy sztywnym zamocowaniu sworznia 22. Korpus 4 mocowany j est w widłowej szczęce 3 0 przez dociśnięcie trzpieniem 32 w wyniku pokręcania pokrętłem 31. Kulowy sworzeń 22 może być luzowany w tarczowym uchwycie 28 a następnie obrócony o pewien kąt, celem zbadania luzu w innym kierunku, leżącym w tej samej płaszczyźnie przekroju poprzecznego sworznia 22. Obrót ten może być również wykonany razem z uchwytem 28 o kąt zawarty między śrubami mocującymi ten uchwyt do wspornika 27.

Oba rodzaje badań można wykonać na tym samym urządzeniu po odpowiednim jego przezbrojeniu. Polega ono na zmianie zespołu 3 z ostoją 9 mocujących korpus 4 na zespół 25 mocujący sworzeń 22 oraz na zastąpieniu mocowanego na końcu tłoczyska 16 uchwytu 18 z tarczą

179 499

20, przez przesuwny wspornik 29 z widłową szczęką 30. Jednocześnie należy wymienić zakończone wielokątem pokrętło 24 na gwintowane pokrętło 31.

Na rysunkach nie pokazano powszechnie znany układ hydrauliczny zasilający siłownik 10.

Urządzenie według wynalazku może być stosowane również do badania luzów między współpracującymi częściami różnych innych maszyn. W tym celu należy tylko przekonstruować zespoły mocujące te elementy.

Fig .2

179 499

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do badania luzów przegubów kulistych, posiadające płytową podstawę, do której w sposób rozłączny sązamocowane zespoły mocujące badane elementy oraz mające przesuwny trzpień współpracujący z urządzeniem czujnikowym, znamienne tym, że ma mocujący zespół (3) składający się z wspornika (5) z dociskowym elementem (6), na końcu którego znaj duje się tuleja (7) usytuowana w osi gniazda badanego korpusu (4) znajdującego się w ostoi (9), oraz posiada zespół hydraulicznego siłownika (10), na którego tłoczysku (16) jest zamocowany rozłącznie uchwyt (18) z tarczą (20) posiadającą stożkowe gniazdo (21) mocowania badanego kulowego sworznia (22), za pomocą profilowanej nakrętki (23), w której wielokątnym otworze jest osadzone pokrętło (24) przechodzące przez wzdłużny przelotowy otwór w tłoczysku (16).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że hydraulicznego siłownika zespół (10) ma dwustronne tłoczysko (16) wykonane jako jedna całość z tłokiem, na którym znajdują się olejowe rowki (17), a pokrywy (12) i (13) posiadają kanały (14) połączone z kanałem (15) i dalej z układem hydraulicznym urządzenia.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że mocujący zespół (25) składa się z podstawy (26), na której osadzony jest wspornik (27) z przymocowanym rozłącznie uchwytem (28) posiadającym stożkowy otwór mocowania kulowego sworznia (22), natomiast na końcu tłoczyska (16) jest zamocowany przesuwny wspornik (29) zakończony widłową szczęką (30), w którą wchodzi końcówka pokrętła (31) osadzonego częścią gwintowaną w wsporniku (29), przy czym pokrętło (31) przylega do trzpienia (32), którego koniec wchodzi do otworu mocowania korpusu (4) badanego przegubu, a w osi trzpienia (32) po drugiej stronie szczęki (30) znajduje się otwór (33).

* * *