[實用新型]配氣機構氣門彈簧動態剛度測量裝置

有效

• 申請號: 201220152112.5
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN202522406U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 劉忠民;顏金龍;凌俊華;張建庭
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于車輛檢測技術領域，涉及一種配氣機構氣門彈簧動態剛度測量裝置。

背景技術

????氣門彈簧是配氣機構的重要零部件之一，彈簧的動態剛度直接影響著配氣機構的性能。動態剛度過小，會導致氣門無法及時落座并緊緊貼合，使氣門發生跳動破壞其密封性；動態剛度過大，則會增大氣門關閉時對氣門座圈的沖擊和對凸輪的摩擦，從而影響部件的耐久度。它的損壞，輕則影響發動機功率，扭矩,油耗和異響，重則造成氣門斷裂等故障。因此需要對配氣機構氣門彈簧的動態剛度進行測量。

????目前，對彈簧動態特性研究的主要方法有單獨將彈簧置于激振臺上進行試驗或對彈簧進行有限元分析。但這些研究方法忽略了周邊部件對彈簧的影響，從而可能導致所得結果與實際不相符。

發明內容

????本實用新型目的在于克服上述技術的不足，提供一種功能全面、成本低、效率高的配氣機構氣門彈簧動態剛度測量系統。

本實用新型采用以下技術方案：

配氣機構氣門彈簧動態剛度測量裝置包括：控制柜，電機，編碼器，加速度傳感器，激光位移傳感器，應變片，轉速表，電荷放大器，動態應變儀，數據采集卡和上位機。

控制柜與電機信號連接，電機帶動配氣機構凸輪軸上的齒形帶輪轉動，編碼器安裝在凸輪軸上，加速度傳感器粘接在氣門頂面上，加速度傳感器的輸出端與電荷放大器連接，激光位移傳感器位于搖臂氣門端上方，并正對搖臂氣門端設置，應變片貼在搖臂氣門端上，應變片輸出端與動態應變儀連接，編碼器、電荷放大器、激光位移傳感器和動態應變儀輸出的信號通過數據采集卡輸入上位機，同時編碼器的輸出端與轉速表連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型提供的氣門彈簧動態剛度測量裝置，可模擬發動機的正常工況對氣門彈簧的動態剛度進行測量，而非單獨對氣門彈簧進行實驗，避免了因排除周邊零部件對彈簧動態剛度的影響而造成的誤差。

2、本實用新型提供的配氣機構氣門彈簧動態剛度測量裝置，通過編碼器、加速度傳感器、激光位移傳感器、應變片等測量數據，并通過上位機顯示保存數據，實現實時監測數據，提高了實驗效率。

3、本實用新型提供的配氣機構氣門彈簧動態剛度測量裝置，結構簡單，實驗成本低，方便長期使用，廣泛適用于各汽車零部件制造廠，有利于行業發展。

附圖說明

圖1為實用新型結構示意圖；

圖2為傳感器安裝位置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，配氣機構氣門彈簧動態剛度測量系統包括：控制柜1、電機2、潤滑油箱4、編碼器5、加速度傳感器6、激光位移傳感器7、應變片8、轉速表9、電荷放大器10、動態應變儀11、數據采集卡12、上位機13。?

控制柜1與電機2信號連接，電機2帶動配氣機構3凸輪軸上的齒形帶輪轉動，潤滑油箱4與配氣機構3連接，為配氣機構3提供潤滑油，潤滑油通過漏斗流回潤滑油箱4；編碼器5安裝在凸輪軸上，用來采集上止點信號和轉角信號；加速度傳感器6粘接在氣門頂面上，可實時測量氣門加速度；加速度傳感器6的輸出端與電荷放大器10連接，用于將加速度傳感器6輸出的微弱電壓信號放大；激光位移傳感器7位于搖臂氣門端上方，用于測量氣門彈簧的變形量；應變片8貼在搖臂氣門上，應變片輸出端與動態應變儀11連接，可測得搖臂在運動過程中得變形量；編碼器5，激光位移傳感器7，電荷放大器10，動態應變儀11輸出的信號通過數據采集卡12輸入上位機13，用于對各個傳感器測得的信號進行存儲，以便往后的信號處理分析；同時編碼器5的Z向輸出端與轉速9表連接，可顯示電機的轉速。

本實用新型配氣機構氣門彈簧動態剛度測量裝置試驗方法：通過控制柜1和轉速表9來控制電機2，使其帶動配氣機構3上的凸輪軸以一定轉速轉動，通過編碼器5，加速度傳感器6，激光位移傳感器7分別得到氣門加速度，彈簧變形量，結合靜態標定和應變片8所測數據得到搖臂載荷，算出氣門彈簧的動態剛度。其實驗步驟為：

步驟?1、實驗準備階段，連接好試驗裝置，調節潤滑油至實驗要求的流量和壓力,低速運行，檢查各傳感器的工作情況。

步驟?2、實驗開始，調節電機轉速從怠速運行至額定轉速，通過上位機記錄上止點，轉角，加速度，位移，應變信號。