Оптическое устройство для измерения больших диаметров по хорде и противолежащему углу

 

№ 321563

K Rcc 424, 22оз

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. М. Русинов и Н. В, Семенов

ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЪШИХ

ДИАМЕТРОВ

Заявлено 1 ноября 1957 г. за № 585512/"5 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано з <Ьюллетенс изобретений>; ¹ 15 за 1959 r.

Оптические устройства для измерения больших диаметров по хорде и противолежащему углу известны.

Отличительнои особенностью предлагаемого устройства является применение для взаимной установки оптического прибора и базисной линейки с внзирными марками на концах, соответственно, в осевом и в перпендикулярном к оси изделия сечениях, автоколлимации и искателя, а в качестве измерителя параллактичсского угла — оптического компенсатора, определенным перемещением подвижных частей которого относительно визирной оси добиваются нониального совмещения изображений марок линейки в разделенном пополам поле зрения оптического прибора. Такое выполнепие прибора позволяет добиться высокой точности измерения без установления оптического прибора строго диаметрально базисной линейке-хорде.

На фиг. 1 дана схема измерения предлагаемым устройством; на фиг. 2 — расположение оптического прибора и линейки на изделии; на фиг. 3 — схема конструкции базисной линейки; на фиг. 4 — установка линейки относительно прибора в плоскости оси изделия; на фиг. 5 †принпипиальная оптическая схема предлагаемого устройства.

Перед измерением оптический прибор 1 (фиг. 1) и базисную хордулинейку 2 располагают примерно диаметрально друг другу. Определение искомого диаметра D„ïðpèçâpäÿò на основании измерения параллактического угла а при известной длине В базисной хорды-линейки 2 по формуле:

D,, =-D,— d.

В где — о Ц

sin 2

При этом методе нет необходимости устанавливать прибор 1 строго диаметрально базисной хорде-линейке 2, так как зависимость П справедли№ 121563 ва для любого его положения (точка 1 или 1 ) на окружности диаметра о.

При установке на изделии (фиг. 2) прибор 1 и базисная линейка 2 упираются крюками 8 в торец изделия 4, а центрирующие винтьi 5 при помощи постоянных магнитов (если измеряются стальные или чугунные детали) прижимаются к поверхности изделия с измеряемым диаметром

D„. На деталях из немагнитных материалов крепления может производиться струбцинами или винтами.

Для измерения внутренних диаметров В„ конических отверстий крюки 8 снимаются и между ними и корпусами прибора 1 и личейки 2 навинчиваются удлинительные трубки 6. Измерение диаметра D„B этом случае будет производиться на глубине Н о-. верхнего торца изделия 4.

Базисная линейка 2 состоит из корпуса 7 (фиг. 3), на концах которого закреплены втулки 8, несущие центрирующие упоры 9 и кронштейны 10 с визирными марками 11 и 12. Для удобства установки марок 11 и 12 линейки 2 (фиг. 4) перпендикулярно к линии визирования приоора

1 в плоскости оси изделия использован принцип автоколимации. HB корпусе 1 линейки 2 закреплено зеркало 18, плоскость которого в вертикальном сечении находится параллельно плоскости марок 11 и 12, а в горизонтальном сечении — под некоторым углом р к маркам так, чтобы изображение марки 14, закрепленной: а приборе 1, попадало в поле зрения искателя 15. Вращая винт 5 нижнего упора линейки 2 и наблюдая через искатель 15, дсбиваются погадания изображения марки 14 в центр сетки искателя 15.

Пучки лучей, идущие от марок 11 и 12 линейки 2 под углом а к прибору 1, преломляются в двух оптических клиньях 1б (фиг. 5) и падают под малым углом а, ча объектив 17, пройдя который и отразившись от плоского зеркала 18, попадают (если подвижное зеркало 19 выключено— положение 1) на клинья 20 компенсатора. Каждый из пучков преломляется соответствующим клиног,. к оп-.ической оси и после неподвижных клиньев 21 направляется I!a плоское зеркало 22; отразившись от последнего, лучи попадают на бипризм 28, установленную в фокальной плоскости окуляра 24, где и дают изображения марок 11 и 12. Эти изображеHHsI ToJIbKo fIpH 0iIHoM определен«ом значении угла QI буду T друг с другом (фиг. 5 б). При всех остальных значениях а изображения будут раздвинуты (фиг. 5 а). Соответствующим перемещением клиньев компенсатора 20 вдоль оптической оси добиваются сдвига изображений марок в одну линию (фиг. 5 б) . Поместив глаз в зрачке выхода 25 прибора, наблюдатель фиксирует момент совмещения этих марок. Величина измеряемого угла а определяется го шкале 26 компенсатора, жестко связанной с салазками клиньев 20 н наблюдаемой через зрачок выхода 27 отсчетного микроскопа.

Для Облегчения у CTBHOBKH 023HCB B IIO. IC 3peHH5i приб0ра применен искатель, при пользовании которым глаз совмещается со зрачKOM выхода 28. Включение HCKBTC . lR llpOизводится IIOBOpOTOiM fIJIOCKOI O зеркала 19 в положение 11. В этом случае пучки света отражаются от зеркала 19 и, преломившись в,линзах 29, дают на сетке 80 (сетка изображена на фиг. 5 в)в фокальной глоскости окуляра Л изображения марок 11 и 12. Искатель отъюстирован так, чтобы установка марок в его центре соответствовала (после подъема зеркала 19) центру поля зрения окуляра 24 прибора.

Для измерения параллактического угла а могут быть использованы, кроме указанной, различные конструкции оптических компенсаторов, в том числе устанавливаемая перед объективом, разрезанная по центру линза или вращающиеся В ГpoTIIBoIIo;IQKHBIB стороны клинья.

Предлагаемое устройство применимо для змерения на станке и вне его больших внутренних диаметров изделий, имеющих плоский торец размером не менее 10 л,и. KOHTpo";= наружных диаметров может пооиз¹ 121563 водиться только косвенным способом на основе определения внутреннего диаметра D, (фиг. 2). Устройство можно также использовать для измерения овальности, бочкообразности и конусности внутренних диаметров.

Для измерения диаметров в широком диапазоне (например, 5 — 12 л) требуется применение раздвижных базисных линеек 2 или набора линеек постоянной величины и сменных клиньев 16.

Предмет изобрет н::я

Опти IectoL устройство для измерсния больши i диаметров по хорде и противолежащему углу, о т л и ч а 1о гц е р с я тем, что, с целью усгранения необходимости устанавливать оптический прибор строго диаметрально хорде, выполненной в виде базисной линейки с внзпрными,арками на концах, для взаимной установки оптического прибора и базисной линейки, соответственно, в осевом и в перпендикулярном к оси изделия сечениях, применены автоколлимация и искатель, а в качестве измерителя параллактического угла применен оптический компенсатор р определенное перемешение подвижных ",àñòåé которого относительно визирной оси обеспечивает нониальное совмещение изображений марок базисной линейки в разделенном нопалам поле зрения прибора.

Фиг.3

¹ 121563

<Риг 4.

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. М. Струве Гр. 164

Типография Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 034 и. л. Зак. 5636

Подп. к печ, З.VIII-59 г.

Тираж 950 Цена 50 коп.