Барокамера для проверки свечей зажигания своими руками
Изначально этот блок в тестовом стенде не планировался. Честно говоря, вообще много чего изначально не планировалось. Но, по мере совершенствования измерительного комплекса, детальная проработка модулей и блоков, привела к написанию методики тестирования, а методика тестирования, в свою очередь, выявляла упущения и некоторые недочёты. В связи с этим, работы периодически возобновлялись и оборудование наращивало свой потенциал. После того, как практически все доработки были завершены, стало понятно, что отсутствие на стенде барокамеры не позволит раскрыть ряд процессов и выявить некоторые неисправности (особенно те, дефект которых, проявляется исключительно под нагрузкой). Из-за этих недочётов пропадал весь смысл огромной кропотливой работы. В очередной раз тестирование пришлось отложить, хотя немного стенд нам всё же погонять удалось и предварительными результатами мы остались очень довольны. Этого стимула было достаточно чтобы приняться за следующий очень непростой этап работ.
Так как первые работы по созданию стенда начались в 2017 году, то в нашем кругу этому проекту дали название инфинити (что в переводе означает бесконечность). Непрекращающиеся совершенствования, постоянные доработки и всеобъемлющий перфекционизм, никак не позволяли его завершить. И вот, опять очередные доработки. На этот раз — барокамера. Чтобы не оправдывать название, данное этому проекту, принимаемся за работу. Извлекаем подходящий материал и снова разбираем основной модуль.
Сняв размеры, где предполагается установить барокамеру, мы принимаемся за разработку чертежей. Получилась куча разных деталей. Несмотря на то, что сам чертёж делали упрощённый, смоделировано 16 деталей. По окончанию всей работы посчитаем точно сколько их получится.
Завершив разработку деталей следующей виртуальной работой была сборка барокамеры и выполнение разрезов.
Убедившись в том, что детали не противоречат друг другу, принимаемся за токарные работы. В процессе разработки, генерировалось огромное количество вариантов изготовления барокамеры. Основной упор делался на надёжность и функциональность. Простота и скорость изготовление нас абсолютно не интересовали. Мы никуда не торопились …
Трёхмерное моделирование позволяет оценить конструкцию до момента исполнения, что в свою очередь ограждает от ряда ошибок и просчётов.
Вышеприведённые чертежи разрабатывались с учётом имеющегося у нас материала (в основном это алюминиевые сплавы). Часть материала собственного производства, а часть детали от радиоаппаратуры. Боковые стенки мы выполним из прямоугольных брусков [1]. Передняя и задняя стенка барокамеры будет сделана из брусков с большими сквозными отверстиями [2]. В последствии в эти отверстия будут установлены специальные втулки, которые мы выточим из кругляка [3]. Также из этого кругляка будет выточен поворотный вал. Верх и низ барокамеры будет сделан из толстостенного листового алюминия [4].
В последнее время токарные работы всё чаще принимают экстремальный характер. Где та тонкая грань между здравым смыслом и неоправданным экстримом сказать сложно!? Главное начинать обработку заготовок на малых оборотах, предварительно прокрутив токарный патрон рукой.
Процесс обработки торцов пластин барокамеры на токарном станке.
В отличии от виртуальной конструкции, в реальности периметр барокамеры мы будем делать сборным. Подгоняем детали в размер.
Далее, вытачиваем втулку, в которую будет устанавливаться свеча зажигания.
Так как это стенд, и подразумевается частая смена компонентов, то целесообразно для свечи зажигания сделать бронзовый ввёртыш. В противном случае резьбы, сделанной в алюминиевом сплаве, на долго не хватит (тем более, что заготовка отлита в гаражных условиях и особо прочностными характеристиками не обладает).
Втулка почти готова. Далее примеряем резьбу — ввёртыш [5].
Устанавливаем ввёртыш, сверяемся с размерами и обработаем деталь под небольшой конус.
В верхнюю крышку мы вставим увеличительную линзу. Для этого под неё рассверливаем, а в последствии фрезеруем посадочное место.
Так вот деталь за деталью начала вырисовываться барокамера:
— периметр барокамеры он же корпус;
— втулка свечи зажигания [6];
— втулка поворотного вала [7];
— поворотный вал [8] внутреннего зеркала;
— ручка поворотного вала [9];
— нижняя крышка (дно) [10];
— верхняя крышка [11].
Для полного контроля над функционированием свечи зажигания, в барокамере будет установлено зеркало, которое мы позаимствовали от косметички. В косметичке было два зеркала: одно — обычное, второе — с увеличением. Зеркало с увеличением мы установим в барокамеру на поворотный вал, а другое задействуем для вспомогательного аксессуара, о котором подробнее расскажем ниже.
С одной стороны, работы много, а с другой, процесс идёт достаточно шустро и, можно сказать, что на девяносто процентов работа уже выполнена.
Примерив верхнюю крышку барокамеры и убедившись, что всё пока идёт в соответствии с чертежом, приступаем к сверлению крепёжных отверстий.
Далее, мы вытачиваем крепёжную рамку для фиксации линзы.
Примеряем рамку [12]. В процессе изготовления этой детали в конструкцию барокамеры пришлось внести некоторые корректировки. Для большей надёжности толщину прижимной планки увеличили, из-за этого вынуждены были частично фрезеровать втулки свечи зажигания и поворотного вала в которые она упиралась.
Далее, выполняем примерку с установленной линзой [13] и уплотнителями.
Теперь порядок, ни что ни во что не упирается.
Переходим к работе с манометром. Единственный подходящий экземпляр, который довелось найти это вот этот потрёпанный манометр, с максимальным рабочим давлением до 16-ти атмосфер. Все остальные (приличного вида), были до 8-ми или 12-ти атмосфер, что нам было недостаточно.
Конечно, в таком виде мы его оставить не могли и принялись за реставрацию. Будем вытачивать новую оправу для стекла и прижимной элемент. Раньше они были из пластика теперь будут из алюминиевого сплава.
Работы велись настолько интенсивно, что даже не было времени на съёмку, поэтому некоторые этапы создания деталей мы не снимали.
Переходим к промежуточной сборке барокамеры. Промежуточная, потому что требуется ещё покраска деталей и тщательная герметизация. Сейчас, перед следующим этапом, нужно полностью всё собрать и ещё раз проверить.
Немного о функционале. В зависимости от положения с которого мы наблюдаем за свечой зажигания мы можем видеть и разные ракурсы. Например: видеть только торец свечи под прямым углом (это достигается при помощи внутреннего зеркала, установленного на поворотном валу):
. только торец свечи зажигания под углом от 0 до 65 градусов:
. и, подобрав определённый положение, можно видеть свечу одновременно с двух ракурсов (прямое и через отражение на внутреннем зеркале).
Несмотря на то, что технологически барокамера получилась достаточно сложной, она ещё имеет и дополнительные аксессуары.
Об одном элементе мы вскользь уже упоминали выше, но по итогам сборки появился и второй, не менее важный.
Рассмотрим их подробнее.
Первый аксессуар. Зеркало для дистанционно наблюдения. Оно предназначено для визуального контроля искрообразования со стороны. Это необходимо, когда параллельно приходится работать с измерительными приборами и нагрузочным блоком.
Второй аксессуар. Ещё на этапе изготовления деталей барокамеры мы обратили внимание на то, что линза достаточно сильно на себе собирает блики. Особенно это касается настенного и потолочного освещения. Данный момент мы практически сразу приняли во внимание и в ходе работ параллельно сделали затеняющий экран.
Примерка барокамеры на основном модуле.
Переходим к заключительной работе — покраске и финальной сборке. Разложили на столе все детали, коих у нас получилось аж ххх штук.
Барокамера перед установкой верхней крышки.
С детальной сборкой можно ознакомиться в видеоролике ниже.
Сзади барокамеры располагается ручка управления зеркалом.
Барокамера с разных ракурсов.
Набор для барокамеры: поворотное зеркало и затеняющий экран.
Чтобы показать пример работы с вторым зеркалом при дистанционном наблюдении, свечу зажигания подсветим фонариком.
При необходимости, отрегулировав зеркало, можно спозиционировать его на виде под прямым углом на свечу или под 90 градусов. При этом дополнительно ещё можно подкорректировать отражение в зеркале при помощи поворотного вала.
Устанавливаем барокамеру на основной модуль.
Работа по созданию барокамеры завершена. Переходим к следующим.
Источник