Пневматическое измерительное устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля взаимного расположения поверхностей. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения погрешности базирования, расширение диапазона измерений и упрощение конструкции. Это достигается тем, что пневматическое измерительное устройство, содержащее корпус с базирующими элементами, подвеску, установленную на пружинном параллелограмме, два сильфона, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к сильфонам, и индикатор. В базирующих элементах выполнены пазы для перемещения сопл параллельно оси сильфонов, сопла жестко закреплены на подвеске и подключены к сильфонам попарно так, что выходы сопл в каждой паре ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля взаимного расположения поверхностей.

Известен пневматический прибор для контроля межосевого расстояния, содержащий направляющую планку, четыре измерительных наконечника с чувствительными элементами в виде пневматических сопл, два из которых образуют скобу для измерения перемычки между отверстиями, а два других - другую скобу для измерения расстояния между диаметрально расположенными образующими, причем чувствительные элементы попарно присоединены к дифференциальному пневматическому отсчетному устройству [1].

Однако данный прибор позволяет измерить действительное отклонение межосевого расстояния, не превышающее зазор между соплом и образующей отверстия, что ограничивает диапазон измерения.

Известно пневматическое измерительное устройство, содержащее корпус с базирующими элементами, размещенные в корпусе две пары сильфонов, подключенные к четырем чувствительным элементам типа сопло-заслонка, причем подвижные торцы каждой пары сильфонов жестко соединены между собой с помощью подвесок, установленных на двух пружинных параллелограммах, и подключены к входу индикатора, например сопло-заслонка [2].

Недостатком указанного прибора является невысокая точность и узкий диапазон измерения ввиду перераспределения зазора между чувствительными элементами, вызванного погрешностью базирования детали вдоль линии измерения. Кроме того, диапазон измерения ограничен величиной зазора между соплом и проверяемой поверхностью, а наличие двух пар сильфонов усложняет конструкцию и снижает точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности базирования, расширение диапазона измерения и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что в измерительном устройстве, содержащем корпус с базирующими элементами, подвеску, установленную в корпусе на пружинном параллелограмме, два сильфона, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к сильфонам, и индикатор, базирующие элементы выполнены с пазами для перемещения сопл параллельно оси сильфонов, сопла жестко закреплены на подвеске и подключены к сильфонам попарно так, что выходы сопл в каждой паре ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона.

На чертеже показан предлагаемый прибор.

Прибор содержит корпус 1, на котором крепится плита 2 с базирующими элементами 3 и 4 для установки проверяемой детали 5, пару сильфонов 6 и 7, размещенных оппозитно. Сильфоны ближними торцами жестко закреплены на корпусе 1, а другие их торцы соединены с подвеской 8, установленной в корпусе на пружинном параллелограмме в виде плоскопараллельных пружин 9 и 10. На подвеске 8 жестко закреплены сопла 11-14 чувствительных элементов типа сопло-заслонка. К каждому сильфону подключено по паре сопл, причем к сильфону 6 подключены сопла 12 и 14, а к сильфону 7 - сопла 11 и 13. Сопла размещены в пазах 15-18 c возможностью поступательного перемещения вдоль линии измерения.

На подвеске 8 установлено одно из звеньев индикатора, например сопла 19, а другое звено индикатора, например заслонка 20, закреплена на корпусе. Сопло 19 подключено к отсчетному устройству 21, представляющему собой сильфонный пневматический преобразователь. К сильфонам подается воздух под стабилизированым давлением. Настройка производится по образцовой детали. При настройке между соплом 19 и заслонкой 20 устанавливается измерительный зазор S₅.

При измерении деталь 5 помещают на плиту 2 и базирующие элементы 3 и 4. Ввиду отклонений межосевого расстояния Δ между соплами 11-14 и поверхностями отверстий возникают зазоры S₁-S₄. Соответственно зазорам в каждом из сильфонов 6 и 7 установятся различные давления, которые приводят к перемещению подвижных торцов сильфонов, а значит и подвески 8 с закрепленными на ней соплами в направлении изменения межосевого расстояния. Последние перемещаются в пазах 15-18 до тех пор, пока не уравняются силы в каждой паре сильфонов, а значит зазоры S₁+S₃ = S₂ + S₄. Это произойдет при смещении подвески 8 с закрепленными соплами на величину 0,5 Δ в направлении отклонения Δ.

Смещение подвески 8 преобразуется в отклонение зазора S₅ между соплом 19 и заслонкой 20, которое фиксируется отсчетным устройством 21. На результат измерения не влияет погрешность базирования детали 5 вдоль линии измерения, поскольку она полностью устраняется смещением в соответствующем направлении подвески 8 с соплами. Действительные отклонения диаметров отверстий от номинальных значений не приводят к перемещению подвески 8, поскольку сопла, взаимодействующие с поверхностями каждого отверстия, подключены к разным сильфонам.

Таким образом, на точность измерения прибором не влияет погрешность базирования детали ввиду того, что все четыре сопла чувствительных элементов жестко закреплены на подвеске, связывающей подвижные торцы пары сильфонов, и имеют возможность перемещения по пазам базирующих элементов. Кроме того, расширяется предел измерения, поскольку диапазон измеряемых отклонений межосевого расстояния в приборе будет составлять ±2S, где S - первоначально настроенная величина зазора между соплами и поверхностью отверстий, тогда как в известном он составляет ± S. Использование в приборе только одной пары сильфонов упрощает конструкцию и повышает точность измерения.

Формула изобретения

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с базирующими элементами, подвеску, установленную в корпусе на пружинном параллелограмме, два сильфона, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов жестко соединены с корпусом, а вторые их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к сильфонам, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения погрешности базирования, расширения диапазона измерений и упрощения конструкции, в базирующих элементах выполнены пазы для перемещения сопл параллельно оси сильфонов, сопла жестко закреплены на подвеске и подключены к сильфонам попарно так, что выходы сопл в каждой паре ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона.

РИСУНКИ

Рисунок 1