Устройство для измерения параметров полого цилиндра

 

Изо сретение относится к измерительной техн же и предназначено для определенияпараметров внутренних цилиндрических поверхностей. Цель - повышение точности измерения за счет повышения надежности базирования. В двух соосно перемещающихся в корпусе устройства конусах, взаимодействующих через базирующие шарики с внутренней поверхностью измеряемого цилиндра, выполнены осевые отверстия с резьбами разного направления. Устройство снабжено валом с соответствующими резьбами, размещенным в резьбовых отверстиях конусов, и фиксаторами положения конусов. С целью расширения диапазона измерения, устрой ство снабжено закрепленными на корпусе рычагами, через которые один из конусов взаимодействует с соответствующими преобразователями . Преобразователи установлены в корпусе с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 5/08

ГОСУДА

ВЕДОМ (ГОСПАТ

СТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ТВО СССР

НТ СССР) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Оп

К АВ 0 сами и вн

МОГО ЦИЛ в ней изм нейных пе

РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

181/28 .90 .93. Бюл. М 5 ановское производственное обьевагоностроения квирский, Ю.Л.Черняк и M.Ã.Äóáî(21) 483 (22) 01.0 (46) 07.0 (71) Ста динение (72) В.Д. вицкий (5C) Авто

М 14727 (54) УСТ

РАМЕТР (57) Изо ной техн ния цилиндр вышение шения н ское свидетельство СССР

2, кл. G 01 В 5/25, 1989.

ОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАВ ПОЛОГО ЦИЛИНДРА ретение относится к измеритель- ке и предназначено для определепараметров внутренних ческих поверхностей. Цель — поточности измерения за счет повыдежности базирования. В двух

Изоб ной техн ния цилиндр аметров устройст мерений.

Изве ка, содер верстия корпуса в ный в ви можност разнонап ных в рад рующих взаимоде етение относится к измерительке и предназначено для определепараметров . внутренних ческих поверхностей больших дири базировании измерительного а по отверстиям на позициях изтна разжимная шариковая оправащая корпус с радиальными оти и механизм базирования змеряемом цилиндре, выполненустановленных в корпусе с возю соосного перемещения двух авленных конусов и расположенальных отверстиях корпуса базиариков, и редназначенных для ствия с соответствующими конутренней поверхностью измеряедра, Эта оправка при установке рительных преобразователей лиемещений может быть использо„„Я2ÄÄ1793191 А1

2 соосно перемещающихся в корпусе устройства конусах, взаимодействующих через баэирующие шарики с внутренней поверхностью измеряемого цилиндра, выполнены осевые отверстия с реэьбами разного направления. Устройство снабжено валом с соответствующими реэьбами, размещенным в резьбовых отверстиях конусов, и фиксаторами положения конусов. С целью расширения диапазона измерения, устрой" ство снабжено закрепленными на корпусе рычагами, через которые один иэ конусов взаимодействует с соответствующими преобразователями. Преобразователи установлены в корпусе с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вала. 1 з,п, ф-лы, 1 ил.

ЪФ вана в качестве устройства для измерения параметров пол го цилиндра.

При больших диаметрах измеряемых отверстий (например, более 0,1 м) и соответствующих размерах и весе измерительного К,) устройства конструкция известного меха- (Д низма базирования требует приложения д больших осевых ycèëèé для базирования 0 массивной оправки и преодоления усилия сопротивления мощных пружин возвратного механизма. Надежное базирование вручную невозможно, поэтому требуется применение мощных крупногабаритных тяговых устройств (например, электромагнитов).

Кроме того, в известном устройстве необходимо приложение силового воздействия в течение всего времени измерений, что снижает надежность базирования и всего устройства в целом, повышает расход энергии.

1793191

Низкая надежность базирования известного устройства по указанным выше причинам приводит к снижению точности измерений, Недостатком также является воэможность вращения "плавающих" конусов вокруг своей оси. В случае выработки участков конических поверхностей от контакта с баэирующими шариками снижается точность таррировки и измерений из-за неидентичности установки устройства при повороте конусов вокруг оси.

Кроме того, неподвижная установка измерительных преобразователей с фиксированными пределами измерения линейных размеров ограничивает диапазон измерения диаметров полык цилиндров диапазоном линейной работы измерительных преобразователей, Цель изобретения — повышение точно- 20 сти измерения за счет надежности базирования и расширение диапазона измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерений параметров полого цилиндра, содержащем корпус с ради- 25 альными отверстиями, установленные в нем преобразователи линейных перемещений и механизм базирования корпуса в измеряемом цилиндре, выполненный в виде установленных в корпусе с возможностью 30 соосного перемещения двух разнонаправленных конусов и расположенных в радиальных отверстиях корпуса базирующих шариков, предназначенных для взаимодействия с соответствующими конусами и внут- 35 ренней поверхностью измеряемого цилиндра, в конусах выполнены осевые отверстия с резьбами разного направления, а устройство снабжено валом с соответствующими резьбами, размещенным в реэьбовых 40 отверстиях конусов, и фиксаторами положе. ния конусов.

Кроме того, устройство снабжено закрепленными на корпусе рычагами, одни концы которых предназначены для взаимо- "5 действия с соответствующими преобразователями, и установленными на одном из конусов упорами, предназначенными для взаимодействия с другими концами рычагов, а преобразователи установлены в кор- 50 пусе с возможностью перемещения в плоскости; перпендикулярной оси вала, На чертеже изображено устройство для измерения параметров полого цилиндра, Устройство содержит корпус 1 с внут- 55 ренней цилиндрической поверхностью 2, служащей направляющей конусов, два подвижных вдоль корпуса разнонаправленных конуса 3 и 4 с резьбами разного (правого и левого) направления 5 и 6 в осевых отверстиях, поворот которых относительно корпуса устраняется фиксаторами положения, например шпонками 7, упоры 8, базирующие шарики 9 с ограничительными элементами 10, расположенные в радиальных отверстиях корпуса и образующие два пояса центрирования, вал 11 с соответствующими реэьбами, размещенный в реэьбовых отверстиях конусов.

B корпусе устройства установлены измерительные преобразователи, катушки 12 которых могут перемещаться вдоль стакаНоВ 13 поворотными pbl IýrBMYI 14 в плоскости, перпендикулярной оси вала, прижимные пружины 15 катушек преобразователей, пружины 16 измерительных штоков 17 и толкатели (упоры) 18, которые установлены на одном из конусов.

Устройство собрано таким образом, что предельное сближение конусов при расфиксации ограничивается упорами 8, препятствующими выпадению шариков. При отсутствии ограничений на вес устройства вместо упоров могут быть применены конусы с бортами, как это сделано в устройствеи рототипе.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии конусы 3 и 4 находятся на равноудаленном от поясов центрирования, минимальном друг от друга расстоянии, ограниченном упорами 8, а шарики 9 утоплены в отверстии корпуса. В этом положении упоры 18 нажимают на рычаги 14, которые, преодолевая сопротивление пружин 15, удерживают катушки измерительных преобразователей на максимально удаленном от измеряемой поверхности расстоянии, Такое состояние достигается вращением до упора поворотного вала 11 в направлении расфиксации.

Так, если винтовая пара 5 правого направления, а винтовая пара 6 левого направле- ния, расфиксация осуществляется при вращении вала против часовой стрелки. В этом положении измерительное устройство вводится в контролируемое отверстие. С целью предохранения штоков 17, выталкиваемых пружинами 16, от поломки, устройство должно иметь механизм втягивания штоков внутрь корпуса 1 в исходном состоянии (устройство на чертеже не показано).

Для приведения устройства в действие (выполнение операции базирования и измерения) необходимо вращать вал 11 по часовой стрелке. При этом сразу штоки преобразователей освсбождэются и выталкиваются до упора с измеряемой поверхностью пружинами 16, Конусы расходятся, выталкивая базирующие шарики, Переме1793191 щен при мой лие са с

15 и ся к цио пре нию тич изм хан поз пов баз низ дву вме ива тот ния кли лом вал баз вы ров рад в н ще иэ уст соо лен ны ша ств ре ци це сче е конусов прекратится, когда шарики т во взаимодействие с контролируеоверхностью, и будет обеспечено усиажима устройства в цилиндре, ри движении левого (на чертеже) конупорами влево под действием пружин мере поворота рычагов перемещаюттушки преобразователей 12, пропорально меняя установку "нуля" бразователей. По известному значеперемещения конуса вводится автомаская корректировка результата рения. "Плавающая" конструкция мезма управления движением конусов оляет базировать устройство по двум рхностям разного диаметра с равными рующими усилиями. редложенный в изобретении мехауправления движением конусов в виде винтовых пар разного направления совет функции механизма базирования вратного механизма. В отличие от пропа он позволяет отказаться от применемощных возвратных пружин и за счет ового эффекта винтовых пар при мавращающем моменте на центральном обеспечивает повышение надежности рования устройства и за счет этого поение точности измерений. Кроме того, Формула изобретения

1. Устройство для измерения параметполого цилиндра, содержащее корпус с альными отверстиями, установленные м преобразователи линейных перемеий и механизм базирования корпуса в еряемом цилиндре, выполненный в виде новленных в корпусе с возможностью ного перемещения двух разнонаправых конусов и расположенных в радиальотверстиях корпуса базирующих иков, предназначенных для взаимодейя с соответствующими конусами и внутней поверхностью измеряемого индра, отл ич а ю щеес я тем,что, с ью повышения точности измерения эа надежности базирования, в конусах выза счет эффекта самоэаклинивания винтовых пар устройство остается в сбаэированном состоянии после снятия вращающего момента на валу, т.е. отсутствует необходи5 мость длительного силового воздействия извне в течение всего времени измерения, При этом устраняется влияние нестабильности усилия приводного механизма на точность измерения, повышаются надежность

10 базирования и надежность устройства, точность измерения, снижается расход потребляемой энергии.

Применение фиксаторов положения, например шпонок, устраняющих вращение

15 конусов относительно корпуса, позволяет при таррировке по эталонам ввести коррекцию на выработку поверхностей конусов в местах взаимодействия с шариками и тем самым повысить точность измерений.

Перемещение преобразователей в плоскости, перпендикулярной оси вала, позволяет обеспечить их работу на малых линейных участках характеристик при боль25 ших изменениях диаметров измеряемых полых цилиндров. Тем самым расширяется диапазон измерения устройства при сохранении его точности и линейности характеристик, 30 полнены осевые отверстия с резьбами разного направления, а устройство снабжено валом с соответствующими реэьбами, раз мещенным в резьбовых отверстиях конусов, и фиксаторами положения конусов.

2. Устройство по п.1, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено закрепленными на корпусе рычагами, одни концы .которых предназначены для взаимодействия с соответствующими преобразователями, и установленными на одном из конусов упорами; предназначенными для взаимодействия с другими концами рычагов, а преобразователи установлены в корпусе с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вала.

1793191

Составитель Д. Сквирский

Техред М.Моргентал Корректор H.Ñëoáîäÿíèê

Редактор Б. Федотов

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

Заказ 493 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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