PL200103B1 - Urządzenie do walcowania wgłębnego wgłębień i promieni czopów łożyskowych wału korbowego - Google Patents

Abstract

Walcowanie wg lebne wykonuje si e za po- moc a kr azków do walcowania wglebnego (8), które podczas obracania wa lu korbowego (1) penetruj a we wg lebienia (4) lub promienie wa lu korbowego (1) pod naciskiem si ly walcowania wg lebnego i pod k atem oko lo 35°, powoduj ac odkszta lcenie wa lu korbowego (1). G leboko s c penetracji kr azków do walcowania wg lebnego (8) w wale korbowym (1) mierzy si e w kierunku promieniowym, a wielko sc si ly walcowania wg lebnego reguluje si e w funkcji mierzonej g leboko sci penetracji w taki sposób, aby pod- czas ostatniego obrotu wa lu korbowego (1) odkszta lcenie plastyczne odpowiada lo uzyska- niu korzystnej g leboko sci walcowania przy- najmniej w jednym z dwóch wglebie n (4) lub promieni czopu lo zyskowego (2) po walcowaniu wg lebnym. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do walcowania wgłębnego wgłębień i promieni na wałach korbowych.

Znane jest walcowanie wgłębne wałów korbowych wykonuje się za pomocą krążków do walcowania wgłębnego, dociskanych z określoną siłą we wgłębieniach i na promieniach poprzecznie ograniczających czopy łożyskowe wału korbowego. Sposób i urządzenie lub narzędzia do walcowania wgłębnego promieni i wgłębień wału korbowego ujawniono przykładowo w opisach patentowych EP 0 683 012 Al oraz w EP 0 661 137 Bl i EP 0 299 111 Bl. W znanych sposobach z zastosowaniem znanych urządzeń materiał wału korbowego uplastycznia się do głębokości około 1 mm za pomocą krążków do walcowania wgłębnego, obrotowo podpartych w narzędziu do walcowania wgłębnego. W tym przypadku szczątkowe naprężenia ściskające występują stycznie wokół walcujących promieni krążków do walcowania wgłębnego, co zmniejsza powstawanie pęknięć w krytycznych punktach przejścia czopa łożyskowego do czołowej powierzchni wału korbowego podczas pracy wału korbowego z naprężeniami zginającymi i tym samym wyraźnie zwiększa wytrzymałość zmęczeniową wału korbowego. Jakość walcowania wgłębnego ma decydujące znaczenie dla trwałości wału korbowego. Wraz ze wzrostem momentów obrotowych i osiągów silnika, zwłaszcza w rozpowszechnionym zastosowaniu silników wysokoprężnych, coraz bardziej rosną wymagania dla wałów korbowych. Dlatego przemysł zwrócił się w kierunku wykonywania walcowania wgłębnego wałów korbowych z coraz większą uwagą i wzrastającą dokładnością wykonywania. W znany sposób walcowanie wgłębne wykonuje się z określoną siłą. Jednakże bazowanie na samej tylko sile walcowania wgłębnego nie kompensuje rozkładu wytrzymałości wału korbowego bądź niedokładności powstających w wale korbowym podczas jego obróbki wstępnej, zwłaszcza podczas skrawania i utwardzania. Błędów wstępnej obróbki wgłębień lub promieni walcowanego wgłębnie wału korbowego nie wykrywa się znanymi sposobami w zakresie dotyczą cym ustalonej sił y walcowania.

W DE 195 882 Al opisano również sposób prostowania przedmiotu obrabianego. Taki znany sposób można zastosować przy wytwarzaniu wału korbowego. W tym przypadku podczas prostowania mierzy się powierzchnię przedmiotu obrabianego i na podstawie wyników pomiaru uzyskuje się zmienne dla ustawienia i zmiany parametrów narzędzi. Zwłaszcza określa się głębokość penetracji narzędzia odkształcającego w powierzchnię przedmiotu obrabianego. Krążek do walcowała wgłębnego wywierający odpowiednią siłę nacisku penetruje w materiał i w ten sposób wytwarza grzbiety po obu stronach penetrującego krążka walcowania wgłębnego, zależnie od zachowania się materiału przedmiotu obrabianego. Rzeczywista głębokość penetracji krążka do walcowania wgłębnego wynika zatem z różnicy grzbietów. Zarys powierzchni mierzy się różnymi sposobami, na przykład mechanicznie, pneumatycznie, hydraulicznie, akustycznie, elektromagnetycznie, elektropojemnościowo lub elektronicznie, za pomocą odpowiednio działających czujników.

Ujemną stroną znanego sposobu jest brak bezpośredniej rejestracji głębokości penetracji poprzez grzbiety na obu stronach penetrującego krążka do walcowania wgłębnego. Czasem grzbiety nie występują lub są ledwie widoczne, uniemożliwiając pomiar. Ma to miejsce zwłaszcza w przypadku na przykład leżących w różnych płaszczyznach grzbietów na przejściach po obu stronach wgłębień wału korbowego. Zgodnie z doświadczeniem, dokładność pomiaru grzbietów nie wystarcza i dla autorytatywnych ustaleń głębokości penetracji krążka do walcowania wgłębnego w powierzchnię wału korbowego. Zamiast tego, zasadniczo bardziej korzystne jest bezpośrednie podążanie po torze krążka do walcowania wgłębnego w kierunku promieniowym lub poosiowym względem wału korbowego bądź też w obu kierunkach równocześ nie.

W praktyce przemysłowej może wystąpić sytuacja, w której poszczególne krążki do walcowania wgłębnego wykazują krótszą żywotność w porównaniu z innymi krążkami do walcowania wgłębnego i przedwcześnie ulegają uszkodzeniu. Wobec dysponowanych dotychczas środków wykrycie przedwczesnego uszkodzenia krążka do walcowania wgłębnego jest trudne lub całkowicie niemożliwe. W związku z tym w przemyś le wyrywkowo kontrolowano w sposób ręczny walcowane promienie lub wgłębienia wału korbowego za pomocą przyrządów z mackami.

Urządzenie do walcowania wgłębnego wgłębień i promieni czopów łożyskowych wału korbowego, według wynalazku, po obu stronach w kierunku poosiowym, posiadające co najmniej jedno narzędzie do walcowania wgłębnego wgłębień i promieni, usytuowane po obu stronach czopów łożyskowych wałów korbowych, przy czym narzędzie do walcowania wgłębnego posiada wzajemnie przeciwne, pierwsze zewnętrzne końce dwóch nożycowych ramion przyrządu zawiasowo, połączonych

PL 200 103 B1 w pobliżu podłużnej osi oraz obudowę, w której jest usytuowany obrotowo podparty krążek prowadzący i co najmniej jeden krążek do walcowania wgłębnego, zaś krążek prowadzący jest promieniowo odsunięty od czopa łożyskowego wału korbowego, a pomiędzy dwoma drugimi zewnętrznymi końcami ramion narzędzia jest usytuowany siłownik, wytwarzający siłę walcowania wgłębnego, charakteryzuje się tym, że w przestrzeni pomiędzy krążkiem prowadzącym i czopem łożyskowym jest usytuowany czujnik określający głębokość penetracji krążka do walcowania wgłębnego we wgłębieniach i promieniach wału korbowego lub pomiędzy obudową narzędzia i krążkiem pomiarowym jest usytuowany kolejny czujnik, określający przemieszczenie krążka pomiarowego w kierunku poosiowym wału korbowego, przy czym każdy z czujników jest połączony z komputerem zapisującym zmierzone wartości i przekształ cają cym je w argumenty, zaś komputer jest połączony z licznymi elementami sterowania, z których co najmniej jeden kontroluje obroty wału korbowego, a co najmniej drugi kontroluje obciążenie siłownika dla wytworzenia siły mocowania wgłębnego w funkcji obrotu wału korbowego i argumentów określanych przez komputer.

Korzystne jest gdy narzędzie do walcowania wgłębnego jest umieszczone na wzajemnie przeciwnych, pierwszych zewnętrznych końcach dwóch nożycowych ramion zawiasowo połączonych w pobliżu ich podłużnej osi, a pomiędzy dwoma drugimi zewnętrznymi końcami ramion jest usytuowany siłownik wytwarzający siłę walcowania wgłębnego, przy czym pomiędzy dwoma pierwszymi zewnętrznymi końcami ramion jest usytuowany co najmniej jeden czujnik określający głębokość penetracji krążka (krążków) do walcowania wgłębnego we wgłębieniach i promieniach wału korbowego, który czujnik jest połączony z komputerem zapisującym zmierzone wartości i przekształcającym je w argumenty, zaś komputer jest połączony z licznymi elementami sterowania, z których co najmniej jeden kontroluje obroty wału korbowego i co najmniej drugi kontroluje obciążenie siłownika dla wytworzenia siły mocowania wgłębnego w funkcji obrotu wału korbowego i argumentów określanych przez komputer.

Korzystne jest gdy czujnik usytuowano w różnych płaszczyznach pomiarowych wzdłuż ramion.

Czujnik, korzystnie jest wybrany z grupy czujników i jest

- czujnikiem indukcyjnym,

- czujnikiem triangulacyjnym pracującym optycznie,

- czujnikiem cyfrowego pomiaru toru,

- potencjometrem lub

- czujnikiem ultradź wię kowym, a w szczególnoś ci czujnik jest w wersji laserowej.

Czujnik cyfrowego pomiaru toru lub potencjometr jest korzystnie urządzeniem pojemnościowym pracującym na zasadzie indukcyjnej.

Korzystne jest gdy czujniki dają co najmniej dziesiętną rozdzielczość przy zakresie pomiarowym około 1 mm, gdzie zmierzona wielkość głębokości walcowania leży w zakresie 0,1 mm do 0,9 mm.

Dla osiągnięcia tego udoskonalenia zaproponowano urządzenie, w którym głębokość penetracji mierzy się w sposób ciągły w kierunku promieniowym krążków do walcowania wgłębnego narzędzia do walcowania wgłębnego, a wielkość siły walcowania wgłębnego reguluje się w funkcji zmierzonej głębokości penetracji, przez co utrzymuje się podczas walcowania wgłębnego wgłębień lub promieni czopa łożyskowego odkształcenie plastyczne odpowiadające zadanej głębokości walcowania.

W podobny sposób wykrywa się defekty wytworzone w wale korbowym w operacjach wstę pnej obróbki, w wyniku skrawania lub utwardzania.

Przed rozpoczęciem walcowania wgłębnego wprowadza się we wgłębienia czopów łożyskowych krążki pomiarowe pod małym naciskiem.

Zapisuje się poosiowe rozszerzenie krążków pomiarowych następujące podczas penetracji oraz określa się wartość zmierzoną dla obróbki wstępnej.

Zgodnie z wynalazkiem uzyskano właściwą głębokość walcowania w zależności od indywidualnego stanu walcowanych promieni i wgłębień wału korbowego oraz odpowiednią zmianę siły walcowania, dla uzyskania takiej głębokości walcowania. Urządzenie umożliwia zastosowanie takiego sposobu z wykorzystaniem pojedynczego krążka do walcowania wgłębnego w narzędziu do walcowania wgłębnego, lecz można również mierzyć wynikową głębokość penetracji krążków do walcowania wgłębnego zwykle stosowanych w narzędziu do walcowania wgłębnego. Ponadto można rejestrować przemieszczenie poosiowe krążków narzędzia pomiarowego.

Głębokości penetracji krążków narzędzia do walcowania wgłębnego lub przemieszczenie krążków narzędzia pomiarowego zmierzone za pomocą czujników wprowadza się do komputera, zapisuje w komputerze, przekształ ca w argumenty i odpowiednio reguluje się siłę na krążkach do walcowania wgłębnego. Typowe postępowanie obejmuje najpierw walcowanie wału korbowego przy małej i stałej

PL 200 103 B1 sile przed włączeniem zasadniczego walcowania wgłębnego i następnie po walcowaniu wgłębnym z siłą walcowania wgłębnego ocenia się róż nicę pomię dzy zmierzonymi wartoś ciami, uzyskaną na podstawie głębokości penetracji pod przyłożoną siłą i siłą walcowania wgłębnego, po czym określa się głębokość penetracji z wykorzystaniem odpowiednio oszacowanego argumentu. Argument jest przydatny do oznaczenia błędów obróbki wstępnej wału korbowego, w wyniku skrawania i utwardzenia bądź też uszkodzenia samych krążków do walcowania wgłębnego. Czujnik połączono z komputerem zapisującym zmierzone głębokości penetracji i przekształcającym je w argumenty, komputer połączono z licznymi elementami kontrolnymi, z których przynajmniej jeden kontroluje obroty wału korbowego i przynajmniej drugi kontroluje zasilanie siłownika medium pod ciśnieniem w funkcji obrotów wału korbowego oraz oszacowanych argumentów komputerowych, dla wytworzenia siły walcowania wgłębnego.

Czujniki można rozmieścić w różnych płaszczyznach pomiarowych na długości ramion przyrządu, z wyjątkiem pierwszych dwóch zewnętrznych końców dwu nożycowych ramion przyrządu, z których każde utrzymuje części narzędzia do walcowania wgłębnego. Oprócz określenia penetracji krążków do walcowania wgłębnego w wale korbowym w kierunku promieniowym, pod warunkiem że oba krążki narzędzia pomiarowego skonfigurowane podobnie do krążków walcowania wgłębnego pochylają się pod kątem około 35°, możliwe jest również określenie, za pomocą czujników, poosiowego rozszerzenia krążków pomiarowych towarzyszącego ich penetracji.

Odpowiednimi czujnikami będą tu czujniki indukcyjne, triangulacyjne o działaniu optycznym, czujniki do cyfrowego pomiaru toru, potencjometry lub czujniki ultradźwiękowe. Dobór najbardziej odpowiedniego czujnika pozostaje w gestii specjalisty. W tym przypadku przewiduje się również zastosowanie czujników triangulacyjnych pracujących z wykorzystaniem wiązki laserowej. Czujniki cyfrowego pomiaru toru i potencjometry pojemnościowe można wykonać jako - urządzenia pracujące na zasadzie prądów indukcyjnych. Istotnym jest, aby czujniki posiadały przynajmniej dziesiętną rozdzielczość w zakresie pomiarowym około 1 mm, gdzie mierzona wartość głębokości walcowania leży w zakresie 0,1 mm do 0,9 mm.

Zaletą obecnego wynalazku jest dalsze udoskonalenie walcowania wgłębnego promieni i wgłębień wałów korbowych dla uzyskania szczególnie jednorodnego wyrobu oraz wykrycia w odpowiednim czasie i wyeliminowania defektów wprowadzanych w kolejne operacje ze wstępnej obróbki przedmiotu obrabianego. W ten sposób udoskonalenie uzyskuje się bez dodatkowych nakładów i w sposób ekonomiczny. W szczególności umożliwia to wykorzystanie istniejących urządzeń, na przykład maszyn do wgłębnego walcowania wałów korbowych i narzędzi, a także znanych urządzeń pomiarowych i sprzętu regulacyjnego, bez zasadniczych zmian.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia narzędzie do walcowania wgłębnego, widok z przodu, fig. 2 - układ narzędzia do walcowania wgłębnego wewnątrz pojedynczego urządzenia do walcowania wgłębnego, fig. 3 - schemat kierunków pomiarowych, fig. 4 - pomiar poosiowego przemieszczenia wykonywany za pomocą krążków pomiarowych narzędzia pomiarowego, fig. 5 - układ narzędzia pomiarowego według fig. 2, w rzucie z boku, fig. 6 - różne płaszczyzny pomiarowe na długości ramienia przyrządu; fig. 7 - schemat zamocowania czujników, fig. 8 - przechylne urządzenie - pomiarowe, fig. 9 - urządzenie do pomiaru różnych głębokości walcowania, fig. 10 - urządzenie do walcowania wgłębnego z czujnikiem przemieszczenia.

Dla odróżnienia, części wału korbowego na poniższych rysunkach zakreskowano ukośnie. Układy sterowania pokazano linią przerywaną.

Na fig. 1 przedstawiono przebieg wgłębnego walcowania wału korbowego,1. Wał korbowy 1 posiada czop łożyskowy, przykładowo jako łożysko główne lub łożysko korbowodu. W kierunku podłużnej osi wału korbowego, przykładowo według linii osiowej 3 równoległej do podłużnej osi, łożysko czopa 2 ograniczają po obu stronach dwa wgłębienia 4. W fig. 1 pomiędzy wgłębieniami 4 występuje poosiowa odległość odpowiadająca szerokości łożyska czopa 2. W pokazanym przykładzie według fig. 1 wgłębienia 4 obrabia się za pomocą narzędzia do wgłębnego walcowania 5. Narzędzie do wgłębnego walcowania 5 posiada obudowę 6, w której obrotowo podparto krążek prowadzący 7 wokół osi 3. Krążki do walcowania wgłębnego 8 penetrują we wgłębienia 4, w których następuje rozsunięcie krążków na zewnątrz o kąt około 35° do pionu, podpartych wewnątrz obudowy 6 na powierzchniach prowadzenia 9 krążka prowadzącego 7.

W wyniku oddziaływania krążków wgłębnego walcowania 8 na wgłębienia 4 wewnątrz wał u korbowego 1 występują styczne szczątkowe naprężenia ściskające, pokazane strzałkami 10 w spodzie

PL 200 103 B1 wgłębień 4. Dno wgłębień 4 zaznaczono strzałką 11; strzałka 12 pokazuje promień walcowania, który w wałach korbowych do samochodów osobowych wynosi od 1,2 mm do 1,9 mm. W obecnym przykładzie pomiędzy zewnętrznym obwodem 13 krążka prowadzącego 7 i łożyskiem czopa 2 wału korbowego 1 umieszczono w promieniowym odstępie czujnik 14. Połączony z obudową w odpowiednim miejscu czujnik 14 mierzy promieniową odległość pomiędzy zewnętrznym obwodem 13 krążka prowadzącego 7 i łożyskiem czopa 2 wału korbowego 1. Czujnik 14 może być na przykład miniaturowym czujnikiem indukcyjnym. Czujnik 14 pokazano ponownie na fig. 2. Jest on tam przykładowo umieszczony na ramieniu przyrządu 15 w urządzeniu do walcowania wgłębnego 17, posiadającym dwa ramiona 15 i 16.

Jak wspomniano uprzednio, pojedyncza maszyna do walcowania wgłębnego zawiera liczne urządzenia do 17, odpowiadające obrabianej ilości łożysk czopa 2. Ramiona 15 i 16 połączono ze sobą zawiasowo we wspólnym punkcie przegubu 18, w układzie nożycowym. Pierwsze zewnętrzne końce 19 i 20 obu ramion przyrządu 15 i 16 utrzymują części narzędzia do walcowania wgłębnego 5. Przykładowo, pierwszy koniec zewnętrzny 19 ramienia przyrządu 15 zamocowano do obudowy narzędzia 6 z krążkiem prowadzącym 7, a na przeciwnym pierwszym końcu 20 drugiego ramienia przyrządu 16 zamocowano obudowę 21 z dwoma krążkami podpierającymi 22. Pomiędzy nimi umieszcza się wał korbowy 1. Zgodnie z fig. 2 do ramienia przyrządu 15 i do obudowy narzędzia 6 połączono czujnik 14.

Pomiędzy dwoma zewnętrznymi końcami 23 i 24 ramion przyrządu 15 i 16 umieszczono siłownik 25. Siłownik 25 dostarcza siłę walcowania wgłębnego, potrzebną dla zagłębienia krążków we wgłębieniach 43 wału korbowego 1. Sygnał czujnika 14 podaje się na przykład do komputera 53, gdzie zostaje zapisany w argumencie operacji i podany do regulatora 54 kontrolującego doprowadzenie medium pod ciśnieniem do siłownika 25. Komputer 53 oraz regulator 54 są znane specjalistom w tej dziedzinie.

Na fig. 3 przedstawiono zmianę odległości 26 krążka do walcowania wgłębnego 8 względem powierzchni łożyska 2 wału korbowego 1 w kierunku promieniowym. Mierzy się tylko zmianę odległości 26 dwóch krążków do walcowania wgłębnego 8, zmienną wraz z ich położeniem podczas operacji wgłębnego walcowania, w kierunku dwóch strzałek 27. Według fig. 3 obie strzałki 27 posiadają składową w kierunku pionowym odpowiadającą strzałce 26 oraz składową 28 w kierunku osi obrotu 3.

Taki typ rejestracji pokazano na fig. 4. Przy penetracji we wgłębienia 4 wału korbowego 1 krążki pomiarowe 38 narzędzia pomiarowego 57 rozchodzą się równocześnie w kierunku poosiowym 28. Podobnie jak dla narzędzia do walcowania wgłębnego oba krążki pomiarowe 38 narzędzia pomiarowego 57 prowadzi się w klatkach 33 (fig. 5). Dla określenia poosiowego przemieszczenia krążków pomiarowych 38 narzędzia pomiarowego 57 zastosowano czujniki 29 odczytujące przykładowo odstęp pomiędzy krążkami pomiarowymi 38 i kołnierzami olejowymi 31 wału korbowego 1. Poosiowe położenie krążków pomiarowych 39 przed operacją walcowania wgłębnego umożliwia identyfikację błędów wstępnej obróbki wału korbowego 1, tzn. zagłębienie wgłębień 4 na różne głębokości. Przemieszczenie krążków pomiarowych 38 podczas walcowania wgłębnego umożliwia określenie różnych głębokości walcowania, na przykład w wyniku zróżnicowanego utwardzenia w otoczeniu wgłębień 4 i w ten sposób służy do monitorowania operacji. Występuje układ odpowiadający fig. 4, w którym warunki zamocowania czujników do obudowy narzędzia pomiarowego są szczególnie korzystne. Dodatkowo, urządzenie pomiarowe 57 może zawierać czujnik do pomiaru nacisku 32, który według potrzeby współpracuje z czujnikiem toru (nie pokazano), umożliwiając rejestrację toru przystającego z wgłębieniem 34 podczas obrotu wału korbowego. Czujnik pomiarowy nacisku 32 łączy się przykładowo poprzez przewód sterowania 55 do przewodu zasilania 56 doprowadzającego medium pod ciśnieniem do siłownika 25. Dzięki zastosowaniu takiego sposobu rejestracji określa się również i monitoruje wielkość siły walcowania wgłębnego, poprzez rejestrację ciśnienia roboczego, również znaną specjaliście.

Na fig. 6 pokazano czujnik 35 podobny do czujnika 14, który rejestruje promieniową zmianę odległości pomiędzy dwoma pierwszym zewnętrznymi końcami 19 i 21 dwóch ramion przyrządu 15 i 16. Oprócz układów na zewnętrznych końcach 19 i 20 czujniki podobne do czujnika 35 można również zamocować w płaszczyznach pomiarowych 36. I w tym przypadku dobór odpowiednich płaszczyzn pomiarowych pozostaje w gestii specjalisty. Dla układu istotnym będzie, aby poszukiwanie wielkości pomiarowej pozwalało uzyskać rozdzielczość dziesiętną.

Powiększony widok zasadniczo odpowiadający fig. 6 pokazano na fig. 10. Obsadę 58 zamocowano tu pomiędzy zewnętrznym końcem 20 w punkcie przegubu 18 wewnątrz ramienia przyrządu 15. Z obsady 58 wystaje czujnik pomiarowy 59, przykładowo indukcyjny czujnik przesunięcia, skierowany do ramienia przyrządu 16. Czujnik pomiarowy 56 rejestruje odległość pomiędzy ramionami przyrządu 15 i 16 z dużą dokładnością, a zatem jest przydatny do rejestracji głębokości penetracji krążka

PL 200 103 B1 walcowania wgłębnego 8 w wał korbowy 1 bez żadnych szczelin. Sygnał pomiarowy przechodzi przewodem pomiarowym 60 do komputera 53 sterującego regulatorem 54, który zarządza zasilaniem siłownika 25 poprzez przewody zasilające 56. Czujnik pomiarowy 59 rejestruje głębokość penetracji krążka walcowania wgłębnego 8 z dokładnością ± 0,01 mm w zakresie pomiarowym.

Na fig. 7 pokazano schematyczne zamocowanie czujnika 14 do obudowy narzędzia 40. Zamiast krążków walcowania wgłębnego 8 na fig. 7 pokazano krążki pomiarowe 38 o wielkości i układzie porównywalnym z krążkami walcowania wgłębnego według fig. 1. Krążki pomiarowe 38 również podparto na krążku prowadzącym 39 wewnątrz obudowy narzędzia 40. Na fig. 7 pokazano przechylne urządzenie pomiarowe 41, przedstawione również na fig. 8. Przechylanie urządzenia pomiarowego 41 uzyskano przykładowo z zastosowaniem siłownika 42. Oba urządzenia 41 pokazane na fig. 7 i 8 są urządzeniami wyłącznie pomiarowymi. Przechylają się do odnośnego czopa łożyskowego 2 wału korbowego 1 natychmiast po odłączeniu narzędzi do walcowania wgłębnego 6 i 8, po czym służą do monitorowania walcowania wgłębnego. Przy odpowiednim skonfigurowaniu i zamocowaniu przyrządu 42, na przykład na ramieniu przyrządu 15, mierzy się głębokość penetracji krążków 8 również podczas walcowania, a także reguluje się siłę walcowania wytwarzaną przez siłownik 25, za pomocą czujnika 14 zintegrowanego w narzędziu do walcowania wgłębnego 6.

Na fig. 9 pokazano inne, odmienne urządzenie pomiarowe. W tym urządzeniu zastosowano dwa krążki pomiarowe 43, 44 poosiowo podzielone na połowy. Oba połówkowe krążki 43 i 44 obrotowo podparto w obudowie 45. Na krążkach podparto krążki pomiarowe 46 i 47, penetrujące we wgłębienia 43 i 49 wału korbowego 1. Jak pokazano na fig. 9, wgłębienia 48 i 49 mają różną głębokość odpowiadającą różnej głębokości walcowania. Ponownie, z obudową 45 połączono czujniki 50 poprzez zamocowania 51 podobne do zamocowania 37 na fig. 7. Urządzenie pokazane na fig. 7 jest również przechylne i służy do równoczesnego pomiaru różnych głębokości walcowania 48 i 49. Przewidziano tu możliwość ruchu obu połówek 43 i 44 krążka prowadzącego 52 w kierunku promieniowym względem wału korbowego 1. Do każdej osi obrotu przypisanej krążkom prowadzącym 43 i 44 połączono czujnik 50, przykładowo czujnik indukcyjny, który określa przemieszczenie układu względem czopa łożyskowego 2.

Claims (7)

1. Urządzenie do walcowania wgłębnego wgłębień i promieni czopów łożyskowych wału korbowego, po obu stronach w kierunku poosiowym, posiadające co najmniej jedno narzędzie do walcowania wgłębnego wgłębień i promieni, usytuowane po obu stronach czopów łożyskowych wałów korbowych, przy czym narzędzie do walcowania wgłębnego posiada wzajemnie przeciwne, pierwsze zewnętrzne końce dwóch nożycowych ramion przyrządu zawiasowo, połączonych w pobliżu podłużnej osi oraz obudowę, w której jest usytuowany obrotowo podparty krążek prowadzący i co najmniej jeden krążek do walcowania wgłębnego, zaś krążek prowadzący jest promieniowo odsunięty od czopa łożyskowego wału korbowego, a pomiędzy dwoma drugimi zewnętrznymi końcami ramion narzędzia jest usytuowany siłownik, wytwarzający siłę walcowania wgłębnego, znamienne tym, że w przestrzeni pomiędzy krążkiem prowadzącym (7, 43, 44, 52) i czopem łożyskowym (2) jest usytuowany czujnik (14, 29) określający głębokość penetracji krążka do walcowania wgłębnego (8) we wgłębieniach (4, 48, 49) i promieniach wału korbowego (1) lub pomiędzy obudową narzędzia (40) i krążkiem pomiarowym (38) jest usytuowany kolejny czujnik (29), określający przemieszczenie (28) krążka pomiarowego (38) w kierunku poosiowym wału korbowego (1), przy czym każdy z czujników (14, 29) jest połączony z komputerem (53) zapisującym zmierzone wartości i przekształcającym je w argumenty, zaś komputer (53) jest połączony z licznymi elementami sterowania (25, 54, 56), z których co najmniej jeden kontroluje obroty wału korbowego (1) i co najmniej drugi (54) kontroluje obciążenie siłownika (25) dla wytworzenia siły mocowania wgłębnego w funkcji obrotu wału korbowego (1) i argumentów określanych przez komputer (53).

2. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że narzędzie do walcowania wgłębnego (5) jest umieszczone na wzajemnie przeciwnych, pierwszych zewnętrznych końcach (19, 20) dwóch nożycowych ramion (15, 16) zawiasowo połączonych w pobliżu ich podłużnej osi, a pomiędzy dwoma drugimi zewnętrznymi końcami (23, 24) ramion (15, 16) jest usytuowany siłownik (25) wytwarzający siłę walcowania wgłębnego, przy czym pomiędzy dwoma pierwszymi zewnętrznymi końcami (19, 20) ramion (15, 16) jest usytuowany co najmniej jeden czujnik (14, 35, 50, 58, 59) określający głębokość penetracji krążka (krążków) do walcowania wgłębnego (8) we wgłębieniach (4, 48, 49) i promieniach

PL 200 103 B1 wału korbowego (1), który czujnik (14, 35, 50, 58, 59) jest połączony z komputerem (53) zapisującym zmierzone wartości i przekształcającym je w argumenty, zaś komputer (53) jest połączony z licznymi elementami sterowania (25, 54, 56), z których co najmniej jeden kontroluje obroty wału korbowego (1) i co najmniej drugi (54) kontroluje obciążenie sił ownika (25) dla wytworzenia sił y mocowania wg łębnego w funkcji obrotu wału korbowego (1) i argumentów określanych przez komputer (53).

3. Urządzenie, według zastrz. 2, znamienne tym, że czujnik (14, 35, 50, 58, 59) usytuowano w róż nych pł aszczyznach pomiarowych (36) wzdłu ż ramion (15, 16).

4. Urządzenie, według jednego z zastrz. 3, znamienne tym, że czujnik (14, 35, 50, 58, 59) jest wybrany z grupy czujników i jest

- czujnikiem indukcyjnym,

- czujnikiem triangulacyjnym pracującym optycznie,

- czujnikiem cyfrowego pomiaru toru,

- potencjometrem lub - czujnikiem ultradź wię kowym.

5. Urządzenie, według zastrz. 4, znamienne tym, że czujnik jest w wersji laserowej.

6. Urządzenie, według zastrz. 4, znamienne tym, że czujnik cyfrowego pomiaru toru lub potencjometr jest urządzeniem pojemnościowym pracującym na zasadzie indukcyjnej.

7. Urządzenie, według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że czujniki (14, 35, 50, 58, 59) dają co najmniej dziesiętną rozdzielczość przy zakresie pomiarowym około 1 mm, gdzie zmierzona wielkość głębokości walcowania leży w zakresie 0,1 mm do 0,9 mm.