Индуктивный преобразователь линейных размеров

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение надежности и точности индуктивного преобразователя линейных размеров деталей с прерывистыми поверхностями, который имеет регулируемый жидкостный демпфер . Этот демпфер образован взаимодействующим с катушкой индуктивности ферромагнитным якорем и состоящей из двух частей деталью, которая охватывает якорь с зазором и закреплена на той же несущей пластине, что и катушка индуктивности . Обе части демпфера установлены с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно оси якоря и стянуты упругим элементом, выполненным в виде эластичной прямоугольной мембраны, которая имеет два цилиндрических утолщения , с помощью которых она закреплена в пазах деталей демпфера. Мембрана выполняет одновременно роль уплотнения при раскрытии зазора между деталями демпфера в процессе его регулировки. 5 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)5 G 01 В 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

/у/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903258/28 (22) 18.01.91 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) М. В. Гомельский, Л, В, Немова, Л. В.

Подобед и B. В. Демьяненко (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 1362916, кл. G 01 В 7/02, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР

¹1603184,,кл. G 01 В 7/02, 1988. (54) ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение надежности и точности индуктивного преобразователя линейных размеров детаБЫ 1778508 А1 лей с прерывистыми поверхностями, который имеет регулируемый жидкостный демпфер. Этот демпфер образован взаимодействующим с катушкой индуктивности ферромагнитным якорем и состоящей из двух частей деталью, которая охватывает якорь с зазором и закреплена на той же несущей пластине, что и катушка индуктивности. Обе части демпфера установлены с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно оси якоря и стянуты упругим элементом, выполненным в виде эластичной прямоугольной мембраны, которая имеет два цилиндрических утолщения, с помощью которых она закреплена в пазах деталей демпфера. Мембрана выполняет одновременно роль уплотнения при раскрытии зазора между деталями демпфера в процессе его регулировки. 5 ил.

1778508

55

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения размеров деталей с прерывистыми поверхностями.

Известен преобразователь линейных размеров (1), содержащий заполненный демпфирующей жидкостью герметичный корпус, закрепленную в корпусе катушку индуктивности с броневым ферромагнитным сердечником, рычаг с закрепленным на одном его конце ферромагнитным якорем.

Рычаг установлен на плоскопружинном шарнире и имеет возможность перемещения в плоскости, проходящей через ось якоря. На наружной поверхности броневого сердечника катушки индуктивности закреплена стаканообразная деталь с возможностью осевого перемещения и фиксации в требуемой позиции. Преобразователь снабжен регулировочным зубчатым колесом с зубьями и направляющйми элементами с внутренней винтовой резьбой. На внешней поверхности детали демпфера, установленной на сердечнике, выполнены винтовая резьба и зубья, взаимодействующие с винтовой резьбой направляющих элементов и зубьями регулировочнаго колеса соответственно. В корпусе выполнено сквозное отверстие для выводы наружу оси регулировочного зубчатого колеса. Такое устройство позволяет осуществить настройку демпфера без разборки корпуса за счет изменения высоты кольцевого зазора в поршневом демпфере перемещением элемента вдоль оси сердечника.

Недостатком известного преобразователя является неэффективное использование конструктивных особенностей демпфера при регулировании усилия демпфирования. так как конструкция его не позволяет изменить величину кольцевого зазора поршневого демпфера в радиальном направлении, Этот недостаток устранен в индуктивном преобразователе линейных размеров (21, принятом за прототип, Преобразователь снабжен кольцевой деталью демпфера, выполненной из двух частей, примыкающих одна к другой в плоскости, проходящей через ось якоря, и закрепленных на несущей пластине с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно якоря и фиксации в заданном положении.

Регулировочный элемент выполнен в виде винта с коническим наконечником. Обе части кольцевой детали установлены с возможностью поворота вокруг соответствующих осей. Обе части кольцевой детали демпфера стянуты закрепленным на них упругим элементом (пружиной), а в разъеме частей демпфера установлен резиновый уплотнитель. Такое устройство позволяет расширить диапазон регулирования усилия демпфирования путем изменения величины и формы кольцевого зазора в радиальном направлении.

Недостатком такого устройства является то, что при регулировании (увели- ении) кольцевого зазора в демпфере уменьшается величина предварительной деформации установленного в разъеме уплотнителя, что может привестй к полному его высвобождению и вызывает необходимость в установке мощной стягивающей пружины, в противном случае не обеспечится значительная предварительная деформация уплатнителя и смыкание плоскости разъема в исходном положении, Наличие осей поворота частей демпфера, выполненных в виде упругих шарниров, нагруженных поперечной силой, усложняет его конструкцию и может привести к непредвиденным деформациям системы, Это снижает наде>кность устройства и точность настройки расчетных параметров дем пфера.

Целью данного изобретения является повышение надежности и точности преабразавателя.

Указанная цель достигается тем, что. в индуктивном преобразователе, содержащем заполненный демпфирующей жидкостью корпус, закрепленную в корпусе катушку идуктивности с броневым ферромагнитным сердечником и взаимодействующим с ней ферромагнитным цилиндрическим якорем, измерительный наконечник, закрепленный на другом конце рычага, а также демпфер, образованный якорем, уплотнением, упругим элементом и установленной на сердечнике катушки деталью, которая охватывает якорь с зазором и выполнена из двух частей, примыкающих одна к другой в плоскости, проходящей через ось якоря, сжатых упругим элементом и закрепленных на несущей пластине с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно оси якоря с последующей фиксацией в смещенном по-. ложении, и механизм настройки демпфера с выведенным наружу через сквозное отверстие в стенке корпуса регулировочным элементом; упругий элемент и уплотнение демпфера выполнены в виде прямоугольной эластичной мембраны, перекрывающей зазор между обеими частями демпфера в плоскости, .проходящей через ось якоря, Мембрана установлена с начальным натягом и выполнена с двумя цилиндрическими утолщениями на ее противоположных сторонах. Обе части демпфера установлены на

1778508 общей оси поворота и в них выполнены пазы для размещения цилиндрических утолщений мембраны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана конструкция преобразователя; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — изменение относительного положения деталей демпфера в процессе регулирования; на фиг. 5 — внешний вид эластичной мембраны.

Индуктивный преобразователь размеров содержит заполненный демпфирующей жидкостью герметичный корпус 1 с крышкой 2, в котором на неподвижной несущей пластине 3 установлен броневой сердечник скатушкой индуктивности 4. Наодном плече рычага 5 закреплен измерительный наконечник 6, предназначенный для контактирования в процессе измерения с контролируемой деталью 7, а на другом его плече закреплен ферромагнитный якорь 8, взаимодействующий с катушкой 4 индуктивности. На сердечнике катушки 4 установлена деталь демпфера, выполненная в виде двух частей 9 и 10, которые примыкаются одна к другой в плоскости, проходящей через ось якоря 8. Демпфер преобразователя образован катушкой индуктивности 4, якорем 8 и частями 9 и 10, образующими с поверхностью якоря зазор 11. Части 9 и 10 детали демпфера снабжены сжимающим их упругим элементом 12, являющимся одновременно уплотнением. Он выполнен в виде прямоугольной эластичной мембраны с цилиндрическими утолщениями по двум противоположным сторонам, которые закреплены в соответствующих пазах частей 9 и 10 детали демпфера. Упругий элемент 12 устанавливается с начальным натягом таким образом, чтобы в исходном положении части 9 и 10 надежно контактировали между собой. Части 9 и 10 детали демпфера прикреплены к несущей пластине

3 осью 13, которая является осью поворота указанных частей. На оси 13 части 9 и 10 установлены последовательно с двумя компенсационными шайбами 14. На противоположных концах частей 9 и 10 детали демпфера выполнены выступы 15, которые опираются на торец 16 несущей пластины 3.

В зоне контакта выступов 15 с торцом пластины 3 в последних имеются скосы, образующие паэ для размещения регулировочного элемента. Торец 16 пластины 3 ограничен участком цилиндрической поверхности, центр которой расположен на оси

13. Рычаг 5 связан с корпусом 1 с помощью упругого шарнира, выполненного B виде

50 средствами (на чертежах не показано). Для . получения оптимальной частотной характеристики преобразователя с помощью механизма настройки регулируют величину кольцевого зазора между якорем и деталью демпфера (фиг. 4). Для этого поворачивают регулировочный винт 20, который при перемещении вдоль оси своим сферическим наконечником раздвигает выступы 15. В результате этого изменяется ширина зазора

11 и его форма в установленных пределах;

После установки требуемой величины зазора 11 винт 20 фиксируют контргайкой 23, Мембрана 12, деформируясь, стягивает части 9 и .10 детали демпфера и препятствует тонкой перемычки 17 и уплотнен гибкой манжетой 18.

Механизм настройки выполнен в виде фланца 19, центральное отверстие которого имеет гладкий и резьбовой участки, и ось его совмещена с осью сквозного отверстия корпуса 1. В центральное резьбовое отверстие фланца 19 ввернут регулировочный винт 20 со сферическим наконечником и шлицем 21 на торце. Винт 20 уплотнен резиновым кольцом 22. Положение этого винта фиксируется, контргайкой 23. Доступ к шлицу винта 19 закреплен предохранительным колпачком

24. Винт 20 взаимодействует своей сферической поверхностью со скосами выступов

15. Его ось расположена в той части выступов 15, которая контактирует с торцом плас-.ины 3, что исключает перекос и деформации частей 9 и 10 детали демпфера за счет усилий, передаваемых от винта.

Такая конструкция отличается относительной простотой и технологичностью, поскольку не требует выполнения в деталях демпфера упругих шарниров, которые сложны в изготовлении и должны быть изготовлены из стали, в то время как детали демпфера желательно выполнять из диэлектрика. В данной конструкции детали демпфера могут быть выполнены мз диэлектрика без затруднений. Наличие общей оси поворота позволяет обрабатывать торец 16 пластины 3 по радиусу с одной установки, что существенно повышает точность и надежность контакта по этой поверхности пластины 16 и обеих деталей демпфера, Индуктивный преобразователь линейных перемещений работает следующим образом.

Изменение размеров детали 7 вызывает поворот рычага 5 и изменение расстояния между катушкой 4 и якорем 8, что приводит к изменению индуктивности этой катушки пропорционально контролируемому размеру и регистрируется соответствующими

1778508

A-А

1Z 70 утечке демпфирующей жидкости в разъем между указанными частями.

Наличие упругого элемента и уплотнения, выполненных в виде эластичной мембраны, повышает надежность и точность настройки расчетных параметров демпфера, Кроме того, размещение частей детали демпфера на одной оси значительно упрощает конструкцию, делает ее более технологичной, а следовательно, более надежной.

Формула изобретения

Индуктивный преобразователь линейных размеров, содержащий заполненный демпфирующей жидкостью герметичный корпус, закрепленную в корпусе на неподвижной несущей пластине катушку индуктивности с броневым ферромагнитным сердечником и взаимодействующим с ней ферромагнитным цилиндрическим якорем, рычаг, на одном конце которого закреплен якорь, измерительный наконечник, закрепленный на другом конце рычага, демпфер, образованный якорем, уплотнением, упругим элементом и установленной на сердечнике катушки деталью, которая охватывает якорь с зазором и выполнена из двух частей. примыкающих одна к другой в плоскости, проходящей через ось якоря, причем обе части демпфера разделены уплотнением, 5 сжаты упругим элементом и закреплены на несущей пластине с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно оси якоря с последующей фиксацией в смещенном положении, и механизм на10 стройки демпфера с выведенным наружу через сквозное отверстие в стенке корпуса регулировочным элементом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности преобразователя, 15 упругий элемент и уплотнение демпфера выполнены в виде прямоугольной эластичной мембраны, перекрывающей зазор между обеими частями демпфера в плоскости, проходящей через ось якоря, мембрана ус20 тановлена с начальным натягом и выполнена с двумя цилиндрическими утолщениями на ее противоположных сторонах, а обе части демпфера установлены на общей оси поворота и в них,выполнены пазы для раз25 мещения цилиндрических утолщений мембраны.

1778508

1г

Составитель М.Гомельский

Техред М.Моргентал Корректор T:Палий

Редактор В. КО>

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изс бретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5