Универсальный оптико-механический индикатор ОМИИ

Индикаторы и микрометрические скобы не позволяют быстро и с достаточной точностью определять износ отдельных деталей поршневых двигателей. В настоящее время создан универсальный прибор, контролирующий износ деталей с помощью искусственных баз (вырезных лунок). На трущейся поверхности вырезают специальную лунку. При изнашивании детали уменьшаются размеры лунки, в результате чего можно определить величину износа деталей. Нанесение лунок и измерение износов производят с помощью оптико-механического индикатора износа ОМИИ (рис. 273). Прибор является универсальным, основное назначение его — измерение износа цилиндровых втулок судовых двигателей больших мощностей.

Рис. 273. Универсальный оптико-механический индикатор ОМИИ-1.

Прибор используют также для измерения износа других трущихся поверхностей.

Принцип действия прибора ОМИИ следующий. С помощью магнитных наконечников 1 прибор вставляют в специальную оправу (шаблон) на то место, где намечается нарезать лунку. Выключателем 6 подается ток на магнитную катушку 4 (ток подводится от батареи напряжением 12 В). Магнитные наконечники притягивают прибор к детали с силой около 200—300 Н. Вращением рукоятки 5 поворачивается режущий механизм 2, который с помощью алмаза нарезает лунку на поверхности детали. Подача резца осуществляется с помощью клинового механизма, приводимого в действие через тросик рукояткой 7. Одновременно процесс нарезания наблюдается через микроскоп 9, фокусировка которого проводится с помощью гайки 8. Обрабатываемый участок освещается лампой 3.

Степень износа измеряют следующим образом. Прибор оптической частью фокусируется на нарезанную лунку так, чтобы ее конец совпал с нулевым делением шкалы. Тогда деление, совпадающее со вторым концом лунки, позволяет определить ее длину в делениях окуляра (рис. 274). Шкала окуляра разбита на 100 делений. Количество делений на длине лунки до и после испытаний, место нанесения лунок, а также величину износа в микронах записывают в специальный бланк. Величину износа в микронах для плоской поверхности определяют по формуле: 

где l1 — первоначальная длина лунки, мм; l2 — длина лунки после работы детали, мм; r — радиус, описываемый вершиной резца, мм.

Рис. 274. Видимый в микроскоп размер лунки:
1 — первоначальный размер лунки; 2 — размер лунки после испытания.

Для вогнутой цилиндрической поверхности (цилиндровая втулка)

где R — радиус цилиндрической поверхности, мм.

Для выпуклой цилиндрической поверхности (поршень)

Для более быстрого вычисления величины износа деталей заданных размеров целесообразно пользоваться таблицей зависимости между длиной и глубиной лунки, предварительно составив график зависимости по показаниям окуляра (рис. 275).

Рис. 275. Зависимость глубины лунки от ее длины при резце z=6,0 мм и четырехкратном увеличении для цилиндра D=300 мм.

Расчет графиков ведут по формулам:

В качестве аргумента графика берут не сами значения длины лунки, а кратные им величины l0, снимаемые с окуляра прибора. Таким образом, не прибегая к сложным арифметическим вычислениям, а имея график или таблицу, можно по количеству делений, снимаемых с микроскопа, определять непосредственно износ детали в микронах, вычитая из первоначальных размеров конечные. С помощью этого прибора можно также наносить лунки на всевозможные детали, предварительно измерив конфигурацию полюсных наконечников.

Длина нарезаемых лунок не превышает 2 мм и глубина 100 мкм, что не влияет на прочность деталей. Погрешность при измерении износа таким методом в переводе на величину износа не превышает 5 мкм. Следовательно, данный прибор вполне отвечает предъявленным к нему требованиям. Время, необходимое на измерение износа прибором ОМИИ, сравнительно невелико; нарезание и измерение одной лунки занимают около 10 мин.

Износ судовых дизелей методом измерения диаметров можно определить только через 800—1200 ч работы двигателя, а прибором ОМИИ — через 300—400 ч.

Описанная конструкция прибора не требует изменения и может быть запущена в промышленное производство для широкого использования как в научно-исследовательской, так и в практической работе на судоремонтных заводах и непосредственно в эксплуатации для контроля износа ответственных деталей судовых машин.