PL70037B1 - - Google Patents

Description

Przyrzad do pomiaru maksymalnych wartosci zmieniajacego sie okresowo cisnienia gazu Wynalazek dotyczy przyrzadu do pomiaru maksymalnych wartosci zmieniajacych sie periodycznie cisnien gazu, przy pomocy tloka przeznaczonego do przejmowania dzialajacego nan cisnienia gazu oraz przy pomocy wspólpracujacego z tlokiem elementu pomiarowego, który obciazony jest sprezyna pomiarowa. Przyrzad sklada sie dalej z urzadzenia zatrzymujacego, które zezwala na poruszanie sie czesci pomiarowej w kierunku przeciw¬ nym do dzialania sily wywolanej sprezyna pomiarowa, natomiast uniemozliwia ruch w kierunku przeciwleglym.W sklad przyrzadu wchodzi równiez organ wskazujacy, który zwiazany jest z elementem pomiarowym i sluzy do pokazywania maksymalnego wystepujacego cisnienia, na podstawie krancowego polozenia elementu pomiarowe¬ go, w którym to polozeniu istnieje równowaga miedzy maksymalna sila nacisku gazu wywierana na element pomiarowy za posrednictwem tloka i sila wywierana przez sprezyne pomiarowa.Tego rodzaju przyrzady do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia znane sa na przyklad ze szwajcarskich opisów patentowych 270.292 i 288.472. W przyrzadach tych cisnienie gazti dzialajace na tlok powoduje sciska¬ nie sprezyny pomiarowej, przy czym element zatrzymujacy odciazony jest przy pomocy sprezyny i porusza sie w ten sposób, ze wyrównuje luz, powstaly wskutek sciskania sprezyny pomiarowej, zatrzymujac przy tym element pomiarowy w jego krancowym polozeniu osiagnietym w czasie pomiaru. Na podstawie tego krancowego polozenia mozna okreslic maksymalny nacisk, który dzialal na tlok.Przyrzady tego rodzaju do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia posiadaja w zasadzie mieszek sprezysty umieszczony miedzy tlokiem i obudowa, który umozliwia przesuwanie sie tloka pod wplywem cisnienia gazu i chroni tylna strone tloka przed oddzialywaniem cisnienia gazu.W znanych dotad konstrukcjach tych przyrzadów do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia, musi tlok w czasie pomiaru przebyc cala droge równa odksztalceniu sprezyny pomiarowej. Z uwa*i na dokladnosc pomia¬ ru dazy sie do uzyskania duzych odksztalcen sprezyny. Jezeli jednak przyrzad ma byc skonstruowany do pracy przy wysokich cisnieniach, wówczas powstaja trudnosci przy wykonaniu odpowiednich mieszków, które mogly¬ by wytrzymac wysokie cisnienie i nadawaly sie przy tym do przejmowania duzych ugiec sprezyny. Przy stoso¬ waniu duzych mieszków i przy pomiarach goracych gazówjak na przyklad przy pomiarze maksymalnych cisnien wystepujacych w silnikach wysokopreznych, powstaje poza tym cecha ujemna, zwiazana z tym, ze mieszki posiadaja duza powierzchnie i wskutek tego nagrzewaja sie silnie w czasie pomiaru.2 70037 Celem wynalazku j^st stworzenie przyrzadu wspomnianego rodzaju do pomiaru maksymalnej wartosci cisnie¬ nia, który nie wykazuje podanych cech ujemnych i w którym mozna uszczelnienie tloka uzyskac przy pomocy krótkiego mieszka, który jest wytrzymaly na wysokie cisnienie i posiada mala powierzchnie.Przyrzad wedlug wynalazku do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia, który umozliwia osiagniecie tego celu, charakteryzuje sie tyci, ze tlok jest osadzony przesuwnie wzgledem elementu pomiarowego w kierunku zgodnym z jego ruchem i wyposazony jest w sprezyne, która powoduje ruch zwrotny tloka po kazdorazowym zadzialaniu cisnienia gazu, a do ograniczenia ruchu tloka pod wplywem cisnienia, przewidziany jest poza tym ogranicznik ruchu, przy czym miedzy tlokiem i elementem pomiarowym umieszczony jest organ nastawczy, który po kazdym fuchu zwrotnym tloka wyrównuje luz pcwstaly pod wplywem organu zatrzymujacego miedzy elementem pomiarowym itlokiem. - Dzieki wynalazkowi stworzone zostaje rozwiazanie przyrzadu do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia, w którym tlok nie musi przebywac calej drogi wykonywanej przez element pomiarowy i sprezyne pomiarowa.Skoro przy wzroscie cisnienia zostaje element pomiarowy uniesiony w kierunku przeciwleglym do nacisku sprezyny pomiarowej, nastepuje pod dzialaniem drugiego elementu nastawczego wyrównywanie odstepu miedzy tlokiem i elementem pomiarowym, tak ze tlok zostaje zawsze sprowadzony do swego polozenia wyjsciowego a mimo to dziala w pelni sprawnie. W tym rozwiazaniu wystarczaja do uruchomienia przyrzadu do pomiaru maksymalnych wartosci cisnienia bardzo male skoki tloka, o wielkosci rzedu 0,1 mm, które moze bez trudnosci przejac równiez krótka membrana odporna na wysokie cisnienia. Dzieki temu zwieksza sie zywotnosc przyrzadu, który nagrzewa sie mniej przy pomiarze cisnienia goracych gazów i dziala dokladniej niz znane dotychczas przyrzady tego rodzaju.Wynalazek objasniony jest na podstawie przykladu wykonania, przedstawionego schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podluzny zgodnego z wynalazkiem przyrzadu do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia, a fig. 2 przekrój wedlug linii II-II na fig. 1.Fig. 1 pokazuje przekrój przyrzadu do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia 10, który sklada sie z czesci obudowy 11, 12, 13, 14. Obudowe te mozna przy pomocy czesci stozkowej 16 i nakretki kolpakowej 17 nakrecic ha czop gwintowany, znajdujacy sie na maszynie, na której maja sie odbyc pomiary. Czesci obudowy 11, 12, 13, 14 otoczone sa dajaca sie obracac puszka 15, która przy pomocy zazebienia 15, laczy sie z odpo¬ wiednimi wpustami na nakretce kolpakowej, polaczonej z nakretka 17. Przy pomocy puszki 15, mozna przyrzad nasadzic recznie na gwint. W czesci obudowy 14 wykonany jest osiowy kanal 18, przez który mozna doprowa¬ dzac przewidziane do mierzenia cisnienie gazu. W czesci 13 obudowy, która jest uszczelniona wzgledem czesci obudowy 14 umieszczony jest w wytoczeniu uszczelniajacy mieszek 20, który swym drugim koncem zamyka tlok 21. Tlok 21 posiada wystajaca srube 22, która przechodzi przez wywiercenie w tarczy 23, która stanowi jedna calosc z czescia obudowy 12. Miedzy tlokiem 21 i zwrócona ku niemu strona tarczy 23 istnieje w stanie spoczynku odstep S, którego wielkosc w danym wypadku wynosi okolo 0,1 mm. Miedzy tlokiem 21i tarcza 23 znajduje sie sprezyna talerzowa 24, która utrzymuje tlok 21 w takim odstepie od tarczy 23.W wytoczeniu czesci obudowy II prowadzony jest swa powierzchnia zewnetrzna okragly kolnierz 25 ele¬ mentu pomiarowego 26. Kolnierz 25 zabezpieczony jest przed obracaniem sie wzgledem czesci obudowy 11 kolkiem 27 prowadzonym w wycieciu 28 w czesci obudowy 11. Element pomiarowy 26 posiada laczaca sie z kolnierzem 25 czesc cylindryczna 30 z gwintem wewnetrznym 31, z która laczy sie czesc 32 posiadajaca gwint zewnetrzny 32. Dookola czesci cylindrycznej 30 umieszczone sa sprezyny talerzowe, które zjednej strony opieraja sie o kolnierz 25, a z drugiej poprzez czesci 34 i 35 o czesc 11 obudowy. Sprezyny talerzowe tworza razem sprezyne pomiarowa 33, która pod wplywem mierzonego cisnienia ulega odksztalceniu, przy czym jej odksztalcenie wykorzystane zostaje do okreslenia maksymalnej wartosci cisnienia.Na czesc 32 elementu pomiarowego 26 nasrubowana jest czesc zatrzymujaca 36, która posiada postac tulejki gwintowej. Uzwojenie czesci 32 jak l czesci zatrzymujacej 36 jest samohamujace. Czesc zatrzymujaca 36 pola¬ czona jest z wewnetrznym koncem sprezyny spiralnej 37, której koniec zewnetrzny umocowany jest do cylin- * drycznej tulei38, która polaczona jest trwale z górnym koncem obudowy 11. Sprezyna 37 umieszczona*jest w ten sposób, ze w czasie pracy wywiera na czesc zatrzymujaca 36 tak skierowany nacisk, ze czgsc zatrzymujaca 36 dazy do wkrecania sie w gwint elementu pomiarowego 26, a wiec ku dolowi. Wobec tego jednak, ze czesc zatrzymujaca 36 opiera sie swa dolna powierzchnia czolowa o powierzchnie 35' czesci 35, umocowanej w budo¬ wie 11, powoduje tarcie wystepujace w stanie spoczynku, pod wplywem sprezyny pomiarowej 33.W uzwojeniu wewnetrznym 31 cylindrycznej czesci 30 elementu pomiarowego 26 wkrecony jest czopowaty element nastawczy 40, który aa jego dolnym koncu zaopatrzony jest w kolnierz 41, któryw stanie spoczynku opiera sie o powierzchnie 23\ tarczy 23 odwrócona od tloka 21. Element nastawczy 40 posiada poza tym czop 42, który w kierunku osfiowym ciagnie sie na zewnatrz poprzez element pomiarowy 26. Na zewnetrznym3 70037 koncu czopu 42 umocowany jest element polaczeniowy 43, do którego umocowany jest wewnetrzny koniec sprezyny nastawczej 44. Zewnetrzny koniec sprezyny nastawczej 44 umocowany jest na tuleji 38 w identyczny, nie pokazany na rysunku sposób, jak koniec sprezyny 37. Sprezyna 44 jest tak umieszczona, ze w czasie pracy stara sie ona wykrecic na zewnatrz element nastawczy 40 w gwincie 31 z elementu pomiarowego 26, to znaczy wedlug rysunku ku dolowi. Jednakze w stanie spoczynku ruch ten nie dochodzi do skutku, wskutek opierania sie kolnierza 41 na powierzchni 23' tarczy 23 i wskutek powstajacego przy tym tarcia, albowiem kolnierz 41 obciazony jest aprezyna 33.Pomiedzy elementem polaczeniowym 43 i czescia zatrzymujaca 36 istnieje, jak to widac na fig. 2, polaczenie, w rodzaju sprzegla zebatego, posiadajace duzy luz. Element laczacy 43 posiada wystepy 45, ] które wchodza w wykroje 46 w koncu czesci zatrzymujacej 36. Sprzeglo zebate pozwala poruszac od zewnatrz wspólnie oby¬ dwiema czesciami 36 i 40 w szczególnosci w celu przestawienia ich w polozenie wejsciowe. Na skutek luzu, który istnieje miedzy wystepami 45 i wykrojami 46 moga w ruchu obydwie czesci poruszac sie swobodnie wzgledem siebie.Na górnym koncu czopa 42 elementu nastawczego 40 umocowany jest przy pomocy nakretki 47 kolpak 48, który sluzy do obracania czesci 36, 40 w podany sposób oraz do odczytywania wartosci pomiarowych. Na dolnym brzegu kolpaka 48 znajduje sie skala, która wspóldziala ze znakiem umieszczonym na czesci 11 obudo¬ wy. Przed rozpoczeciem pomiaru sprowadza sie - przy pomocy kolpaka 48 obydwie czesci 36 i 40 w polozenie wyjsciowe które np. na skali kolpaka 48 moze byc oznaczone przez „O". Poszczególne czesci przyrzadu pomia¬ rowego znajduja sie przy tym w polozeniu przedstawionym na fig. 1. Przyrzad pomiarowy zostaje nastepnie przykrecony do przewidzianej do pomiaru maszyny np. do cylindra silnika wysokopreznego o ile przyrzad ten nie pozostal umocowany z poprzedniego pomiaru.Jezeli nastepnie dzialaja na tlok 21 przez kanal 18 okresowo uderzenia fali cisnienia, powoduje to uniesienie tloka 21 przez dzialajacy przy tym nacisk gazu, a mianowicie w kierunku przeciwnym do kierunku nacieku sprezyny pomiarowej 33, przy czym nacisk przenosi sie przez leb sruby 22, kolnierz 41 elementu nastawczego 40 oraz przez gwint 31 na element pomiarowy 30. Tlok 21 moze przy tym przesuwac sie kazdorazowo o odle¬ glosc odpowiadajaca odstepowi S, albowiem pózniej uderza on o ogranicznik ruchu utworzony przez tarcze 23.Przy tym przesunieciu, które jak juz wspomniano, moze byc minimalne, a w danym wypadku wynosi np. 0,1 mm leb 22 powoduje uniesienie elementu nastawczego 40, a wraz z nim elementu pomiarowego 26. Wraz z ele¬ mentem pomiarowym zostaje przesunieta równiez czesc zatrzymujaca 36, która przy tym podnosi czesc 35.Wskutek tego znika tarcie miedzy czescia 36 i czescia 35 tak, iz sprezyna 37 moze obracac czesc zatrzymujaca 36. Ruch obrotowy trwa tak dlugo dopóki czesc 36 nie zderzy sie z czescia 35.Przy nastepujacym po tym obnizeniu cisnienia powraca tlok 21 w poprzednie polozenie pod wplywem dzialania sprezyny 24. Element pomiarowy 26 nie moze nasladowac tego ruchu, albowiem przytrzymuje go czesc zatrcymtnaca 36, tak iz wówczas miedzy kolnierzem 41 elementu nastawczego 40 i tarcza 23 powstalaby szpara. Powoduje to jednak oswobodzenie tarczy 41, która byla dotad przytrzymywana przez tarcie, wskutek czego sprezyna 44 obraca element nastawczy 40 tak dlugo, dopóki nie zetknie sie on z tarcza 23 wzglednie jej plaszczyzna cierna 25'.Przy nastepnych uderzeniach fali cisnieniowej powstajacej z nacisku gazów, dzialajacego na tlok 21 zostaje zawsze najpierw przesunieta czesc zatrzymujaca 36, a nastepnie element nastawczy 40. Wskutek tego nastepuje stopniowe przesuwanie elementu pomiarowego 26 w kierunku ku górze, przy czym sprezyna 33 zostaje scisnieta.Przesuwanie to trwa tak dlugo, dopóki sila powstala wskutek odksztalcenia sprezyny pomiarowej 33 nie wzrosnie w takim stopniu, ze nacisk gazu dzialajacy na tlok 21 nie moze jej juz pokonac. Powstaje stan równowagi, przy którym sila wywierana przez sprezyne pomiarowa 33 jest równa pod wzgledem wielkosci naciskowi gazu dzialajacemu na tlok, przez co pomiar zostaje zakonczony. Wobec tego, ze ruch obrotowy elementu nastawczego 40 jest proporcjonalny do skoku elementu pomiarowego 26 w kierunku osiowym, mozna wartosc pomiarowa odczytac na skali kolpaka 48.Rozumie sie, ze nizej podanymi PL PL

Claims (11)

1. zastrzezeniami objete sa rózne zmiany w stosunku do opisanego i przedsta¬ wionego przykladowo rozwiazania. Takwiec organ nastawczy moze dzialac hydraulicznie i moze go tworzyc np. tlok prowadzony w wytoczeniu elementu pomiarowego, przy czym dla zabezpieczenia opisanego dzialania prze¬ widziane sa odpowiednie zawory. Zastrzezenia pYtentowe 1. Przyrzad do pomiani maksymalnych wartosci zmieniajacego sie okresowo cisnienia gazu, posiadajacy tlok, przeznaczony do przejmowania nacisku gazu oraz wspólpracujacy z tlokiem element pomiarowy, obciazony4 70037 sprezyna pomiarowa i wyposazony w organ zatrzymujacy, który umozliwia przesuwanie sie elementu pomiaro¬ wego w kierunku przeciwnym do dzialania nacisku sprezyny pomiarowej, zapobiega natomiast jego przesuwaniu sie w kierunku przeciwleglym oraz organ wskazujacy polaczony z elementem pomiarowym i sluzacy do wskazy¬ wania maksymalnego wystepujacego cisnienia, na podstawie krancowego polozenia elementu pomiarowego, które uzyskano w czasie jednego pomiaru, a podczas którego wystepuje równowaga miedzy maksymalnym dzia¬ lajacym poprzez tlok na element pomiarowy naciskiem gazu i naciskiem sprezyny pomiarowej, znamienny tym, ze tlok (21) jest osadzony przesuwnie wzgledem elementu pomiarowego (26) w kierunku, w którym on sie przesuwa i wyposazony jest w sprezyne (24), która powoduje ruch powrotny tloka (21) po kazdym dzialaniu nacisku gazu, a do ograniczenia posuwania sie tloka (21) pod wplywem nacisku gazu przewidziany jest ogranicz¬ nik ruchu (23), zas miedzy tlokiem (21) i elementem pomiarowym (26) umieszczony jest organ nastawczy (40), który po kazdym ruchu zwrotnym tloka wyrównuje luz, powstajacy pod wplywem organu zatrzymujacego (36) miedzy elementem pomiarowym (26) i tlokiem (21).

2. Przyrzad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze organ nastawczy utworzony jest przez element nastawczy (40), który polaczony jest z elementem pomiarowym (26) przy pomocy gwintu samohamujacego (31), podparty jest przeciw naciskowi sprezyny pomiarowej (33) na powierzchni ciernej (23) i obciazony jest w kierunku obrotu przez sprezyne nastawcza (44), który to kierunek odpowiada ruchowi osiowemu w kierunku przeciwleglym do kierunku, w którym odbywa sie przesuniecie elementu pomiarowego (26) przeciw naciskowi sprezyny pomiaro¬ wej (33).

3. Przyrzad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze organ zatrzymujacy utworzony jest przez czesc zatrzymujaca (36), która.z elementem pomiarowym (26) polaczona jest gwintem samohamujacym, opiera sie na powierzchni ciernej (35') i obciazona jest w kierunku obrotu sprezyna nastawcza (37).

4. Przyrzad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tlok (21) uszczelniony jet przy pomocy mieszka (20) wzgledem obudowy (12, 13,14) przyrzadu do pomiaru maksymalnej wartosci cisnienia.

5. Przyrzad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze miedzy tlokiem (21) i elementem nastawczym (40) umiesz¬ czona jest umocowana w obudowie (11—14) tarcza (23)% prostopadla do kierunku mchu tloka, która tworzy ogranicznik ruchu i posiada na stronie odwróconej od tloka (21) wspólpracujaca z elementem nastawczym (40) powierzchnie cierna oraz posiada otwór srodkowy, przez który przechodzi czesc (22, zlaczona z tlokiem (21), a która przeznaczona jest do opierania sie na elemencie nastawczym (40).

6. Przyrzad wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze element nastawczy (40) ma ksztalt czopa wkreconego w srodkowe wytoczenie gwintowego elementu nastawczego, który to czop na swym koncu zwróconym do tloka (21) posiada kolnierz (41), który posiada powierzchnie cierna, sluzaca do wspólpracy z powierzchnia cierna tarczy (23).

7. Przyrzad wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze element pomiarowy (26) posiada na swym koncu zwróco¬ nym do tloka (21) kolnierz (25), na którego jednej stronie opiera sie sprezyna pomiarowa (33), a którego druga strona tworzy powierzchnie sluzaca do podparcia, w stanie spoczynku, elementu nastawczego (40) na kolnierzu (41).

8. Przyrzad wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze element nastawczy (40) wyposazony jest w czop (42) wyprowadzony na zewnatrz przez osiowe wytoczenie w elemencie pomiarowym (26) i przy pomocy tego czopa mozna wplywac od zewnatrz na polozenie elementu nastawczego (40) wzgledem elementu pomiarowego (26).

9. Przyrzad wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze sprezyna nastawcza (44) elementu nastawczego (40) pola¬ czona jest z zewnetrznym koncem czopa (42) elementu nastawczego (40).

10. Przyrzad wedlug zastrz. 2 i 9, znamienny tym, ze czesc zatrzymujaca posiada postac tuleji (36) otaczaja¬ cej gwint zewnetrzny (32') elementu pomiarowego (26), która to tuleja umieszczonajest na koncu (32) elementu pomiarowego (26) odwróconym od tloka (21) oraz tym, ze tuleja (36) polaczona jest przy pomocy sprzegla zebatego (45,46) z czescia (43) umocowana na koncu czopa (42) elementu nastawczego, dzieki czemu mozliwe jest wspólne cofanie tuleji (36) i elementu nastawczego, przy czym istnieje jednak dostateczny luz, który sprawia, ze przy pomiarze moze nastepowac wzajemne swobodne przesuwanie sie wzgledem siebie tuleji (36) i elemenUi nastawczego (40).

11. Przyrzad wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze na koncu czopa (42) elementu nastawczego (40) umoco¬ wany jest, recznie poruszany kolpak (48), który wspólpracuje z sasiednia czescia (11) obudowy, przy czym na jednej z tych czesci wykonany jest znak, a na drugiej skala w taki sposób, ze przy pomiarze mozna z krancowego polozenia kolpaka (48) odczytac na skali wartosc pomiarowa.EL 42k, 10/01 70037 PL PL