1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska. 3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń. 5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego. 1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska. 3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń. 5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego. 1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska. 3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń. 5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego.

1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska. 3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń. 5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego. 1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska. 3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń. 5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego. 1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska. 3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń. 5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego.

1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska.

3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń.

5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego. 5. Metody pomiaru czopów głównych wału korbowego. Najczęściej wał korbowy do pomiaru zakładany jest na tokarkę lub specjalny przyrząd. Podczas pomiarów, wszystkie czopy gł. wału korbowego spoczywją na sztywnych podporach pryzmowych o regularnej wysokości(rys 5). Podpory reguluje się w pionie w celu wyeliminowania przeginania wału, mierząc tzw. (sprężynowanie wału) między wykorbieniami za pomocą czujnika. Jako miarę sprężynowania mierzonego za pomocą czujnika zegarowego, przyjmujemy różnicę jego wskazań w górnym max. położeniu i dolnym max. położeniu wykorbienia(rys 6). W dalszej kolejności wykonujemy pomiary bicia promieniowego czopów gł. za pomocą czujnika(rys 7) oraz błędów położenia osi czopów za pomocą poziomicy o odpowiedniej czułości(rys 8) . w obu przypadkach, przy pomiarach, wał korbowy jest obracany, a jako wynik ostateczny przyjmowana jest wartość max. z pomiarów. Elementem pośredniczącym przy pomiarach jest pryzma. Ostatnią czynnością jest sprawdzenie nośności czopów bł. za pomocą tzw. (segmentu tuszarskiego) który powinien przy kontroli obejmować przy kontroli co najmniej 1/5 czopa obwodu czopa. Wyniki tych pomiarów, oprócz błędów mierzonych czopów ustalonych w pryzmach oraz ich mimośrodowości, zawierają dodatkowe błędy zaokosowania osi poszczególnych czopów gł. względem osi głównej wału korbowego. Bardziej rozwinięte formy przyrządów realizujących tego typu pomiary zawierają układ pozwalający na pionowy ruch ramienia czujnikiem w czasie pomiarów, przyrządy te przystosowane są jednocześnie do pomiarów kształtu. W przypadku pomiarów długich wałów korbowych ustalonych w kłach, wyniki pomiarów są zniekształcone przez sprężyste deformacje wykorbień części środkowej dla różnych kątów obrotu wału korbowego.

1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska.

3. Konstrukcja czopów łożysk głównych i wału korbowego. Wał korbowy jest obciążony siłami ciśnienia gazów, siłami bezwładności od mas elementów układu korbowo-tłokowego będących w ruchu obrotowym i postępowo zwrotnym. Okresowo działanie tych sił wywołuje poza naprężeniami zginającymi, skręcającymi, szczególnie niebezpieczne drgania skrętne. Tr naprężenia mogą wynikać z nieprawidłowego łożyskowania wału lub nieprawidłowego sprzęgnięcia wału z zespołami współpracującymi, wywołując uszkodzenia mechanizmu. Podział wałów ze względu na konstrukcje: 1 jednolite, 2 składane, 3 z przeciw wagą, 4 bez przeciwwag. Wały korbowe silników wolnoobrotowych o dużej mocy, wykonujemy jako składane częściowo lub całkowicie nierozłącznie, albo składane z 2 lub więcej części rozłączne tzw. wały dzielone. Silników szybko i średnio obrotowych wykonywane są jednolicie. Budowa wału: 1 czopy główne, które ustalają wał w korpusie, 2 czopy korbowe współpracujące z korbowodami,3 ramiona łączące poszczególne czopy. Jeden koniec wału ( zwykle przedni ) zaopatrzony jest w cylindryczny czop do osadzenia koła zębatego napędu rozrządu. Drugi koniec ukształtowany w postaci tarczy lub stożka, służy do zamocowania koła zamachowego. Wał zaopatrzony jest w przeciw wagi, które są przykręcane lub wykonane łącznie z wałem. Ukształtowanie wału zależy od liczby i układu cylindrów, kolejność zapłonu oraz złożonego stopnia wyrównoważenia silnika. Liczba czopów korbowych w silnikach rzędowych jest równa liczbie cylindrów a silnikach widlastych jest dwukrotnie mniejsza. Liczba czopów gł. może być różna. W silnikach mniej obciążonych łożyskowanie jest co drugie wykorbienie wału. Zapewnia to prostszą i bardziej zwartą konstrukcje. 4. Przy ustaleniu wymiarów czopów gł. i korbowych, tj. ich średnicy i długości, brane są pod uwagę: wielkości nacisków czopa na panewkę wywołanych siłami gazowymi, warunkami właściwego smarowania czopa oraz wielkości pracy tarcia. Średnice czopa gł. wykonujemy zwykle o około 20% większą niż średnica czopa korbowego. Powoduje to zwiększenie sztywności wału i powiększenie częstości drgań skrętnych. W celu zmniejszenia masy wykorbienia i przeciwciężarów, stosuje się często drążone czopy korbowe. Jednym z podstawowych elementów wpływających na żywotność węzła łożyskowego jest chropowatość powierzchni czopa. Ma on szczególne znaczenie przy dużych prędkościach obrotowych. Z tych przyczyn zaleca się szlifowanie i polerowanie czopów wału korbowego współ i przeciwbieżnie, co eliminuje mikroskopijne mierności powierzchni. Materiał wału korbowego powinien odznaczać się odpowiednią wytrzymałością, udarnością, odpornością na zmęczenia oraz zdolnością do tłumienia drgań, odporność na zużycia ścierne. Pomiary błędów kształtu. Wykujemy je przy pomocy mikromierza lub transometra. Istota pomiaru przy użyciu przyrządu na rysunku 9, polega na porównaniu mierzonego czopa z wzorcem poprzez wcześniejsze nastawienie czujników zamocowanych w korpusie przyrządu nałożonego na wzorzec oraz odczytanie wskazań tych czujników gdy przyrząd jest nałożony na mierzony czop wału korbowego. W oparciu o sposób pokazany na rys 10 skonstruowana została seria przyrządów pomiarowych, zarówno dla oceny błędów okrągłości profili zewnętrznych jak i wewnętrznych. Podczas pomiaru przedmiot spoczywa na wielostopniowym systemie wahliwych podpór, przy czym rozstawienie tych podpór zapewnia małe błędy pomiaru niezależnie od błędów kształtu przedmiotu. Sam pomiar wykonywany jest za pomocą typowego zegarowego czujnika przemieszczeń.

1. Koła zębate. Identyfikacja kół. W przypadku kół walcowych o prostej linii zęba są nimi: moduł m, nominalny kat przyporu α, współczynnik korekcji x, współ wysokości y. Do określenia wielkości m, x, y, należy zmierzyć średnicę walca wierzchołkowego dW,, średnice walca stopy dS danego koła, i odległość a osi wspólpracujących kół. Z układu równań I: dW = m∙[z+2(y±x)], II: d S = m∙[z-2(y+0,2±x)], III: a=m/2(z1+z2). Należy wyznaczyć wartość m, przyjąć najbliższą znormalizowaną wartość wg tablicy i obliczyć współ x,y. Pomiary średnic dW i dS można wykonać bezpośrednio tylko w przypadku, gdy koło ma parzysta liczbę zębów. Gdy liczba zębów jest nieparzysta pomiar wykonujemy IV: dW=d+2A, V: dS=d+2B. W przypadku gdy jedna z trzech wielkości jest znana pomiar odległości a osi w korpusie jest zbędny i szukane wielkości można wyznaczyć z układu równań I i II. Nieznany kat przyporu koła α można określić mierząc wielkości pomiarową MN przy pomiarze przez n zębów oram MN+1 przy pomiarze przez n+1 zębów. Różnica zmierzonych wartości równa jest podziałce przyporu: tP=m∙ π∙ cosα, stąd α=arc cos (MN+1-MN)/(m ∙π). Pomiar grunbości zęba suwmiarką modułową. Języczek suwmiarki ustawia się w odległości hP od krawędzi szczek przy czym wartość hP dobrana jest tak by szczęki stykały się z zębem na walcu podziałowym. Odczytana wartość gP stanowi grubość zęba zmierzona wzdłuż cięciwy koła podziałowego. Wysokość pomiarową hP obliczamy: hP=hG+dP/2 (1-cosφ), hP= m∙[y±x+z/2 (1-cosφ)]. Grubośc pomiarowa zęba: gP=m∙z∙sinγ, gdzie: φ - środkowy kąt odpowiadający połowie grubości zęba wyznaczanego wzorem: φ^0= (90∙(π±4∙x∙tgα))/z∙π. Wartości pomiarowe dla hP i gP dla kół zębatych o dowolnym module m i ilości zębów z obliczamy: hP=m∙hP', gP=m∙gP'. Pomiar grubości zęba mikrometrem talerzykowym. gZ = m∙cosα(π/2+z∙iuvα) ±2mx∙sinα. 2. Pomiar współosiowości. Na rysunku przedstawiono schemat układu pomiarowego, w skład którego wchodzą: wał kontrolny 1, specjalne podpory pryzmowe 2 oraz czujniki pomiarowe 3. Specjalna podpora pryzmowa ma powierzchnie podpierające w postaci wycinków walca kołowego o średnicy równej średnicy wału kontrolnego, rozmieszczony na kącie 120^0. Powierzchnie podpierające wykonane są w wewnętrznej sztywnej piaście. Zewnętrzną powierzchnie podpory tworzą dwa symetrycznie rozmieszczone ramiona. Zewnętrzna powierzchnia ramion pryzmy jest powierzchnią kulista o średnicy równej średnicy nominalnej otworów gniazd łożyskowych. Podpora pryzmowa zaopatrzona jest w mechanizm pozwalający na rozprężanie symetrycznych ramion w celu jej zamocowania w gnieździe łożyska. W skład urządzenia wchodzą dwa komplety podpór: jeden komplet o średnicy zewnętrznej równej nominalnej średnicy gniazda w korpusie, drugi o średnicy zewnętrznej równy średnicy nominalnej panewek w stanie zamocowanym w gnieździe. Wał kontrolny wykonano w postaci rury grubościennej drugie klasy dokładności. Wymiary gabarytowe są tam dobrane, aby posiadał on wymagana sztywność i co najmniej 3 otwory gniazd łożyskowych przy pomiarze. Na czołowej powierzchni wału kontrolnego umieszczono podziałkę kątową opisaną co 30^o i zainstalowano wskaźnik, pozwalający na wystarczającą dokładne ustawienie wału w 12 położeniach kątowych, co 30^0 przy których dokonuje się odczytu wskazań czujników. Metody pomiaru błędów położenia osi otworów gniazd łożyskowych: 1 lunetą i kolimatorem, 2 lunetą i płytkami celowniczymi, 3 lunetą, płytkami celowniczymi i urządzeniami projekcyjnymi, 4 poziomicą, 5 za pomocą struny, 6 za pomocą wału zastępczego, za pomocą sprzęgieł dzielonych, 7 przez pomiar nacisków na łożyska.

---