DE2149036C3

DE2149036C3 - Arrangement for measuring the deformation of bearing bores in machine parts

Info

Publication number: DE2149036C3
Application number: DE19712149036
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 7053 Rommelshausen Riedmiller
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1971-10-01
Publication date: 1975-03-13
Also published as: DE2149036A1; DE2149036B2

Description

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Anordnung zum Messen der Verformung von Lagerbohrungen in Maschinenteilen, z. B. in Pleuelstangen, mit einer im wesentlichen aus Abstandsgeber und Gegenpol bestehenden induktiven Meßeinrichtung.Arrangement for measuring the deformation of bearing bores in machine parts, e.g. B. in connecting rods, with an inductive measuring device consisting essentially of a distance sensor and an opposing pole.

Aus der deutschen Patentschrift 955 908 ist eine induktive Meßeinrichtung bekannt, mit deren Hilfe Durchbiegungen an Kurbelwellen, d. h. Biegungen der Kurbelwelle getrennt von den in radialer Richtung auftretenden Verformungen, gemessen werden. Geberspule mit Kern und Geber- bzw. Ankerplatte dieser Meßeinrichtung sind mit Abstand voneinander an verschiedenen Stellen des Kurbelarmes unlösbar befestigt.From the German patent specification 955 908 an inductive measuring device is known, with the help of which Deflections on crankshafts, d. H. Bends in the crankshaft separate from those occurring in the radial direction Deformations, to be measured. Encoder coil with core and encoder or armature plate of this measuring device are inextricably attached to each other at different points on the crank arm.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Meßeinrichtung zu schaffen, mit der Messungen in verschiedenen Lagerbohrungen schnell durchgeführt werden können und die ferner Abweichungen der gefertigten und unter eine die wirkliche Belastung zumindest annähernd wiedergebende statische Belastung gesetzte Lagerbohrung von der genauen Kreisform erfaßt, und zwar in bezug zum Durchmesser, zur möglichen Fertigungstoleranz oder zur gegenseitigen Lage von Bohrung zur Welle, zum Bolzen usw.The object of the present invention is to provide a measuring device with which measurements in different Bearing bores can be carried out quickly and the further deviations of the manufactured and placed under a static load that at least approximately reflects the actual load Bearing bore recorded from the exact circular shape, in relation to the diameter, to the possible manufacturing tolerance or for the mutual position of the bore to the shaft, to the bolt, etc.

Außerdem soll die Meßeinrichtung in ihrer Baugröße so bemessen sein, daß sie auch zum Messen der Verformung kleiner Lagerbohrungen geeignet ist.In addition, the size of the measuring device should be such that it can also be used to measure the deformation small bearing bores is suitable.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Abstandsgeber und der Gegenpol in der Querbohrung einer der Lagerbohrung angepaßten Welle koaxial angeordnet sind, von denen der Gegenpol entgegen der Wirkung einer Feder in der Querbohrung lä^gsverschiebbar geführt ist, während der Abstandsgeber in dieser Querbohrung in seiner Lage fixier¹ '^St- , -o j r- r- j The object is achieved according to the invention in that the distance sensor and the opposite pole are arranged coaxially in the transverse bore of a shaft adapted to the bearing bore, of which the opposite pole is guided longitudinally displaceably against the action of a spring in the transverse bore, while the distance sensor in this Fix the cross hole in its position ¹ ' ^St -, -oj r- r- j

In bevorzugter Ausgestaltung gemäß der Erfindung ist in der Querbohrung ein den Abstandsgeber umgebendes und mit der Welle fest verbundenes Führungsstück vorgesehen, in das der Abstandsgeber eingeschraubt und mittels einer Kontermutter in seiner Lage gehalten ist. .In a preferred embodiment according to the invention, a distance transmitter is located in the transverse bore and a guide piece which is firmly connected to the shaft and into which the distance sensor is screwed and is held in place by means of a lock nut. .

Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Gegenpol mit einer Tasterspitze versehen ist, die durch die zwischen Gegenpol und Abstandsgeber angeordnete Feder an die Wandung der zu vermessenden Lagerbohrung gedruckt wird.According to the invention it is also proposed that the opposite pole is provided with a probe tip which by the spring arranged between the opposite pole and the distance sensor on the wall of the to be measured Bearing bore is printed.

Zur Durchführung von Messungen in Lagerbohrun- «en ist es nur erforderlich, die Meßwellc mit ihren eingebauten indu'.tiven Mitteln in die Lagerbohrung einzuschieben. Das mühsame Ausrichten der Geberspule und der Ankerplatte entfällt, so daß aufeinanderfolgende Messungen an verschiedenen Lagerbohrungen ohne zeitlichen Aufwand möglich sind.To carry out measurements in bearing bores it is only necessary to use the measuring wells with their built-in insert inductive means into the bearing bore. The laborious alignment of the transmitter coil and the armature plate is eliminated, so that successive Measurements on different bearing bores are possible without any expenditure of time.

Die die induktiven Mittel aufweisende Welle kann erfindungsgemäß beidseitig in Trägern gelagert sein, die Träger können mit einem Einspannbolzen gelenkig verbunden und zwischen den Trägern und dem auf der Welle aufgeschobenen Maschinenteil können Abstandshülsen angeordnet sein.According to the invention, the shaft having the inductive means can be supported on both sides in supports, the supports can be hinged with a clamping bolt and between the supports and the on the Shaft pushed machine part can be arranged spacer sleeves.

Ferner kann ein Ende der Welle mit einer Skala versehen sein, die eine Winkelgradeinteilung aufweist.Furthermore, one end of the shaft can be provided with a scale which has an angular graduation.

In der Zeichnung ist in einem Ausführungsbeispiel der Gegenstand der Erfindung dargestellt und im folgender, näher beschrieben. Es zeigtIn the drawing, the subject matter of the invention is shown in one embodiment and in the following, described in more detail. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Meßvorrichtung undF i g. 1 is a perspective view of the measuring device and

F i g. 2 eine in der Meßvorrichtung angeordnete Welle im Querschnitt, in der induktive Mittel eingebaut sind.F i g. 2 a shaft arranged in the measuring device, in cross section, in which inductive means are installed are.

Eine Welle 1, die in der zu messenden großen Lagerbohrung 2 eines Maschinenteils, in diesem Falle eines Pleuels 3. gemäß F i g. 1 eingeschoben ist, ist mit einer zweistufigen Querbohrung 4 nach F i g. 2 versehen, in der die aus einem Abstandsgeber 5 und einem Gegenpol 6 bestehenden induktiven Mittel koaxial eingebaut sind.A shaft 1, which is to be measured in the large bearing bore 2 of a machine part, in this case one Connecting rod 3. according to FIG. 1 is inserted, is with a two-stage transverse bore 4 according to FIG. 2 provided, in which consists of a distance sensor 5 and a counter pole 6 inductive means installed coaxially are.

Der Abstandsgeber 5 ist in einem an der Wandung der Querbohrung 4 anliegenden Führungsstück 7 eingeschraubt und mittels einer Kontermutter 8 in seiner Lage fixiert. Das mit einer Tasterspitze 9 versehene Führungsstück 7 ist in der Querbohrung festgeklebt, derart, daß die Tasterspitze 0,01 bis 0,02 mm innerhalb des Wellendurchmessers liegt, um ein Lösen der Verklebung durch Formänderung der Welle zu vermeiden.The distance sensor 5 is screwed into a guide piece 7 resting against the wall of the transverse bore 4 and fixed in its position by means of a lock nut 8. The one provided with a stylus tip 9 Guide piece 7 is glued in the transverse bore in such a way that the probe tip is 0.01 to 0.02 mm within of the shaft diameter in order to prevent the bond from loosening due to a change in the shape of the shaft.

Der Gegenpol 6 ist in der Verengung 10 der zweistufig ausgebildeten Querbohrung 4 längsverschiebbar gelagert und mit einer Tasterspitze 11 versehen, die durch eine zwischen dem Abstandsgeber 5 und dem Gegenpol 6 liegende Feder 12 an die zu vermessende Lagerbohrung gedrückt wird.The opposite pole 6 is mounted in the constriction 10 of the two-stage transverse bore 4 so as to be longitudinally displaceable and provided with a probe tip 11, which by a between the distance sensor 5 and the opposite pole 6 lying spring 12 is pressed against the bearing bore to be measured.

Der Abstandsgeber sollte vor dem Einkleben des Führungsstückes so arretiert werden, daß ein Luftspalt von 1,5 mm vom Abstandsgeber zum Gegenpol ent-Before gluing in the guide piece, the distance sensor should be locked so that there is an air gap of 1.5 mm from the distance sensor to the opposite pole

steht, wobei gleichzeitig die Tasterspitze 11 eine Lage einnimmt, die der Lage entspricht, als würde die Tasterspitze am Solldurchmesser der Läget bohrung anliegen.stands, at the same time the probe tip 11 is a layer assumes, which corresponds to the position as if the stylus tip were in contact with the nominal diameter of the Läget bore.

Das aus den induktiven Mitteln herausragende Meßkabel ist gegebenenfalls über eine Nut, eine Quer- und eine zentrale Bohrung (auf der Zeichnung nicht sichtbar) nach außen in ein die Meßgröße aufnehmendes Gerät geführt.The measuring cable protruding from the inductive means is optionally via a groove, a transverse and a central hole (not visible on the drawing) to the outside into a measuring variable Device led.

Die für die Lagerbohrung vorgesehene Welle 1 sollte zweckmäßigerweise in ihren Abmessungen an der oberen Grenze der Fertigungstoleranz liegen, denn je kleiner die Durchmesserdifferenz zwischen der Welle und der Lagerbohrung ist, desto kleiner wird die Verformung der Lagerbohrung unter Last.The dimensions of the shaft 1 provided for the bearing bore should expediently be on the upper one Limit the manufacturing tolerance, because the smaller the difference in diameter between the shaft and the bearing bore, the smaller the deformation of the bearing bore under load.

Die Welle ί ist beidseitig in Trägern 13 gelagert (F ig. 1). Zwischen dem Pleuel 3 und jeweils einem Träger sind Abstandshülsen 14 angeordnet. Ein Ende der Welle ist mit einer auf einer Scheibe angeordneten Skala 15 versehen, die eine Winkeigradeinteilung aufweist, aoThe shaft ί is supported on both sides in supports 13 (Fig. 1). Between the connecting rod 3 and a respective carrier spacer sleeves 14 are arranged. One end of the shaft is arranged with one on a disk Scale 15 provided, which has an angle graduation, ao

Beide Träger nehmen an einer Stelle 16 einen Bolzen 17 auf, der mit einem Einspannbolzen 18 für die auf der Zeichnung nicht dargestellte Belastungsmaschine, es könnte z. B. eine vorhandene Zerreißmaschine verwendet werden, kugelgelenkartig verbunden ist. An der kleinen Bohrung 19 des Pleuels 3 sind Zugglieder angeordnet, die aus Bolzen 20, 21, Trägern 22, einem Zwischenstück 23 und einem für die Belastungsmaschine vorgesehenen zweiten Einspannbolzen 24 bestehen. Die Zugglieder sind dreh- und kugelgelenkig miteinander verbunden, um ein Auftreten von eventuell auftretenden Biegemomenten während einer Messung unter Belastung von vornherein auszuschließen. Die Abstandshülsen 14 dienen dem gleichen Zweck.Both carriers take at a point 16 on a bolt 17 with a clamping bolt 18 for on the Drawing loading machine, not shown, it could, for. B. used an existing shredding machine are connected like a ball joint. Tension members are arranged on the small bore 19 of the connecting rod 3, that of bolts 20, 21, brackets 22, an intermediate piece 23 and one for the loading machine provided second clamping bolt 24 exist. The tension members are swivel and ball jointed with one another connected to prevent any bending moments occurring during a measurement Exclude exposure from the outset. The spacer sleeves 14 serve the same purpose.

Während des Meßvorganges werden die sonst dynamisch auftretenden Zünd- und/oder Massenkräfte durch statische Druck- bzw. Zugbelastung simuliert. Die Skala 15 erlaubt ein genügend genau reproduzierbares punktweises Abtasien der zu vermessenden Bohrung. Ein Weiterdrehen der Welle ist nur unter geringer Vorlast möglich, um Lageänderungen der gesamten Meßvorrichtung weitestgehend auszuschalten.During the measuring process, the otherwise dynamically occurring ignition and / or inertial forces are removed simulated by static pressure or tensile load. The scale 15 allows a sufficiently precisely reproducible Point-by-point scanning of the bore to be measured. Further turning of the shaft is only less Preload possible in order to largely eliminate changes in the position of the entire measuring device.

Verschiedene Ebenen der Lagerbohrung sind dann zu messen, wenn die eingebauten Abstandshülsen durch breitere und schmalere ersetzt werden.Different levels of the bearing bore are then to be measured when the built-in spacer sleeves are through wider and narrower ones to be replaced.

Bevor eine Messung in der Lagerbohrung erfolgt, muß zweckmäßigerweise der Abstandsgeber in der Welle, z. B. mittels einer Mikrometerschraube über eine Hottinger Meßbrücke und ein daran angeschlossenes Digitalvoltmeter, geeicht werden.Before a measurement is made in the bearing bore, the distance sensor must expediently in the shaft, for. B. be calibrated by means of a micrometer screw over a Hottinger measuring bridge and an attached digital voltmeter.

Die Messung selbst erfolgt bei frei wählbaren Winkeleinstellungen der Welle, während Formänderungen der Lagerbohrung entweder bei bestimmten Laststufen abgelesen oder beispielsweise mit einem XV-Schreiber mit zunehmender Last stufenlos ausgezeichnet werden.The measurement itself takes place with freely selectable angle settings of the shaft, during shape changes the bearing bore is either read at certain load levels or, for example, with an XV recorder be marked continuously with increasing load.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for measuring the deformation of bearing bores in machine parts, e.g. B. in connecting rods, with an inductive measuring device consisting essentially of a distance sensor and an opposite pole, characterized in that the distance sensor (5) and the opposite pole (6) in the Transverse bore (4) of one of the bearing bore (2) adapted shaft (1) are arranged coaxially, of which the opposite pole (6) can be moved longitudinally against the action of a spring (12) in the transverse bore (4) is performed, while the distance sensor (5) is fixed in this transverse bore in its position.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a distance sensor in the transverse bore (4) surrounding and firmly connected to the shaft guide piece (7) is provided in that the distance sensor (5) is screwed in and held in place by means of a lock nut (8) is.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the opposite pole (6) with a stylus tip (11) is provided, which is marked by the »5 between the opposite pole (6) and the distance sensor (5) arranged spring (12) on the wall of the to be measured Bearing bore (2) is pressed.

4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the shaft (1) on both sides is mounted in carriers (13) and the carrier (13) is articulated with a clamping bolt (18) are.

5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that between the on the Shaft (1) pushed-on machine part (3) and the carriers (13) spacer sleeves (14) are arranged.

6. Arrangement according to claims 1 to 5, characterized in that one end of the shaft (1) is provided with a scale (15) which has an angular graduation.