Датчик предельных размеров
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельных размеров и линейных перемещений. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения. Датчик предельных размеров содержит измерительные элементы с внутренними скошенными под углом, меньшим ARCTGΑ, рабочими плоскостями, вставки из пластического материала, расположенные на внешних плоскостях измерительных элементов. Причем измерительные элементы стянуты двумя цилиндрическими пружинами и застопорены фиксатором. Эти особенности позволяют использовать датчик в аэродинамическом потоке при проведении исследований конструкций с повышенной надежностью и получать результаты с высокой точностью. 6 ил.
СОЮЗ СОВЕТ СКИХ
СОЦИАЛИС ГИЧГСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ flPPI ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с с 4 О 6д Ql (гд (21) 4773542/28 (22) 25.12.89 (46) 15,08.91. Бюл. М 30 (71) Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (72) Е.И.Андреев, Л,В.Новиков и Д.С.Сажин (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Я 879266, кл. G01 В 5/24,,1978. (54) ДАТЧИК ПРЕДЕЛЪНЫХ РАЗМЕРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельных размеров и линейных перемещений. Целью изобретения является повышение точности и надежности Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельных размеров и линейных перемещений, а также зазоров между плоскостями в период работы конструкции в местах действия, например, энергонасыщенных потоков газа или жидкости. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения. На фиг.1 схематически показан датчик предельных размеров, общий вид; на фиг.2 — то же, разрез горизон гальной плоскостью симметрии; на фиг.3 — то же, разрез вертикальной плоскостью симметрии; на фиг,4— то же, разрез вертикальной плоскостью, параллельной вертикальной плоскости симметрии; на фиг.5 — измерительные элементы, положение в начальный момент испытаний; на фиг,6 - то же, положение при увеличении измерительного размера в процессе испытаний., SU 1670353 А1 измерения. Датчик предельных размеров содержит измерительные элементы с внутренними скошенными под углом, меньшим arctg а(, рабочими плоскостями, вставки иэ пластического материала, расположенные на внешних плоскостях измерительных элементов, Причем измерительные элементы стянуты двумя цилиндрическими пружинами и застопорены фиксатором. Эти особенности позволяют использовать датчик в аэродинамическом потоке при проведении исследований конструкций с повышенной надежностью и получать результаты с высокой точностью. 6 ил. Датчик содержит измерительные элементы 1 и 2 со скошенными внутренними рабочими плоскостями 3 и 4. Элемент 1 (плоскость 8) имеет паз 5, а элемент 2 (плоскость 4) имеег выступ 6. Паэ 5 и выступ 6 образуют скользящее соединение типа "ласточкин хвост". Угол а скоса внутренних рабочих плоскостей 3 и 4 по отношению к внешним плоскостям 7 и 8 меньше агсщ К, где К— коэффициент трения покоя материала измерительных элементов 1 и 2. На боковых поверхностях элементов 1 и 2 нанесены шкалы 9 и 10, например, типа нониуса, Иэ фиг.2, на которой схематически показан разрез датчика горизонтальной плоскостью А-А симметрии видно, что в теле измерительных элементов 1 и 2 сделана проточка 11, в которой размещены цилиндрические пружины 12 и 13 в растянутом состоянии. Концы пружин укреплены на 1670353 10 20 30 предельного размера. 50 торцах 14 и 15 измерительных элементов 1 и 2. В той же проточке 11 размещен фиксатор 16, выполненный в виде стержня с резьбой 17 и головкой 18. Фиксатор 16 вставлен в отверстие 19 с резьбой, выполненное в торце 15 одного из измерительных элементов, например элементе 2, Из фиг.3, на которой схематически показан разрез датчика вертикальной плоскостью  — В симметрии, видны гнезда 20 и 21 на внешних рабочих плоскостях 7 и 8 измерительных элементов 1 и 2. В гнездах размещены вставки 22 и 23. Измерительные элементы 1 и 2 выполнены иэ прочного материала, наг1ример иэ термически обработанной стали, а вставки 22 и 23 — из пластического материала, например свинца или меди, Из фиг.4, на которой схематически показан разрез датчика вертикальной плоскостью, параллельной вертикальной плоскости  — В симметрии, видно размещение пружины 12 в проточке 11. На фиг,5 схематически показано положение измерительных элементов в начальный момент измерения (начало испытаний). Измерительный элемент 1 сдвинут вправо, а измерительный элемент 2 — влево, Датчик предельных размеров предлагаемой конструкции работает следующим образом, Вращением головки 18 по часовой стрелке вкручивают фиксатор 16 глубже внутрь датчика, чем раздвигают измерительные элементы в положение, показанное на фиг.5. При этом цилиндрические пружины 12 и 13 растягиваются еще сильнее. Датчик в таком положении помещают в исследуемый зазор и вращением головки 18 фиксатора 16 полностью выкручивают его из отверстия 19. При этом по мере выкручивания фиксатора 16 измерительные элементы 1 и 2 под действием пружин 12 и 13 стягиваются до тех пор, пока вставки 22 и 23 не упираются в элементы конструкции, образующие исследуемый зазор. Прочитывают положение шкал 10 и 9 относительно нулевых отметок. Запускают аэродинамический поток. При этом исследуемый зазор может увеличиваться и тогда измерительные элементы под действием пружин 12 и 13 еще больше передвигаются навстречу друг другу. При уменьшении зазора измерительные элементы не расходятся, так как угол скоса выбран достаточно малым. При углах а ссккооссаа, меньших arctg К (К вЂ” коэффициент трения покоя), сила трения покоя всегда больше силы, направленной вдоль плоскости скольжения, если приложенная сила перпендикулярна внешней рабочей плоскости 7 (и 8). Поэтому на шкалах 9 и 10 зафиксирована величина максимального зазора — максимальный размер, Уменьшение зазора связано с деформацией пластических вставок 22 и 23. По окончании испытаний измеряют деформацию вставок 22 и 23 и этим определяют второй предельный размер — минимальный. Для удобства работы вставляют в отверстие 19 фиксатор 16 и вращением головки 18 до упора фиксируют положение измерительных элементов 1 и 2 и дальнеЙшие операции измерения проводят в лабораторных условиях. Датчик прост по конструкции и в изготовлении. Он прост в настройке перед проведением испытаний, не затеняет аэродинамический поток, имеет малые габариты. Датчик надежен в эксплуатации и позволяет получать резульгаты испытаний с повышенной точностью и надежностью. То, что датчик снабжен вставками иэ пластического материала и гнездами для них на внешних рабочих поверхностях измерительных элементов, позволяет проводить измерения не только максимального предельного размера, но и минимального Размещение цилиндрической пружины внутри измерительных элементов в проточке позволяет уменьшить габариты датчика, сделать его работу надежной, так как пружины защищены от воздействия потока, а само наличие пружин позволяет проводить измерения максимального предельного размера. Наличие фиксатора позволяет провести необходимую настройку датчика перед проведением исследований на нужный диапазон, упростить установку его в зазоре, а также производить отсчет не только на испытательном стенде на месте его установки, но и после испытаний в лабораторных условиях. Все это вместе позволяет провести измерения с повышенной точностью и надежностью результатов испытаний. То, что угол скоса внутренней рабочей плоскости по отношению к внешней плоскости меньше arctg К, где К вЂ” коэффициент трения покоя, позволяет избежать сползание одного измерительного элемента по другому после достижения максимального предельного размера, когда элементы конструкции начинают сходиться. То, что паз и выступ образуют скользящее соединение типа ласточкина хвоста, позволяет создать надежную конструкцию, предупреждает соскальзывание одного из1670353 мерительного элемента по другому в боковые стороны, а также отслаивание измерительных элементов друг от друга при работе фиксатора, что делает конструкцию датчика предельных размеров надежной в работе. 5 Нанесение шкал на боковые поверхности датчика позволяет увеличить точность отсчета максимального размера пропорционально с1д а, где а — угол скоса, т,е, при использовании стали точность отсчета уве- 10 личивается в 5-10 раз, что делает результаты более точными и надежными. Формула изобретения Датчик предельных размеров, содержащий измерительные элементы с внутренни- 15 ми скошенными рабочими плоскостями, одна из которых с пазом, другая с выступом, входящим в паэ, и шкалы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, он снабжен цилин- 20 дрическими пружинами, установленными в проточке, выполненной в теле измерительных элементов, в растянутом состоянии и закрепленными на торцах измерительных элементов, вставками из пластического материала, установленными в гнездах, выполненных на внешних рабочих поверхностях измерительных элементов, и фиксатором, вставленным в проточку через отверстие, выполненное на торце одного из измерительных элементов, причем измерительные элементы выполнены с угломер.скоса внутренней рабочей плоскости по отношению к внешней, меньшим агс1ц К, где К вЂ” коэффициент трения покоя материала измерительных элементов, паз и выступ образуют соединение типа ласточкина хвоста, а шкалы нанесены на боковой поверхности измерительных элементов. 1670353 1б 22 23 АЗ 1670353 Составитель Е, Родионова Редактор С, Лисина Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун Заказ 2735 Тираж 371 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
