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 и расширения диапазона измерений, это достигается тем, что в пневматическом измерительном устройстве, содержащем корпус с базирующими элементами, две подвески, установленные в корпусе на двух пружинных параллелограммах, две пары сильфонов, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов в каждой паре жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к соответствующим сильфонам, и индикатор, входы которого соединены с соответствующими подвесками, в базирующих элементах выполнены пазы для перемещения сопл параллельно оси-сильфонов. Сопла попарно жестко закреплены на соответствующей подвеске и подключены к сильфонам так, что выходы сопл 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 измерительные наконечника с чувствительными элементами в виде пневматических сопл, два из которых образуют скобу для измерения перемычки между отверстиями, а два других вторую скобу для измерения расстояния между диаметрально расположенными образующими, причем чувствительные элементы попарно присоединены к дифференциальному отсчетному устройству [1] Недостатком этого прибора является невысокая точность измерения, вызванная погрешностью базирования детали вдоль линии измерения, и ограниченный диапазон измерения, не превышающий зазор между соплом и образующей отверстия.

Прототип пневматическое измерительное устройство, содержащее корпус с базирующими элементами, размещенные в корпусе две пары сильфонов, подключенных 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 подключенных к входу индикатора, например сопло-заслонка [2] Однако в указанном приборе снижается точность и сужается диапазон измерения ввиду погрешности базирования детали и перераспределения зазора между чувствительными элементами.

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности базирования и расширение диапазона измерений.

Это достигается тем, что в пневматическом измерительном устройстве, содержащем корпус с базирующими элементами, две подвески, установленные в корпусе на двух пружинных параллелограммах, две пары сильфонов, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов в каждой паре жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к соответствующим сильфонам, и индикатор, базирующие элементы выполнены с пазами для перемещения сопл параллельно оси сильфонов, сопла попарно жестко закреплены на соответствующей подвеске и подключены к сильфонами так, что выходы сопл 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, две пары сильфонов 6 и 7, 8 и 9, размещенных в корпусе оппозитно. Ближние торцы сильфонов в каждой паре жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены соответственно подвесками 10 и 11, установленными в корпусе 1 с помощью двух пружинных параллелограммов в виде плоскопараллельных пружин 12-15.

На подвеске 10 жестко закреплены сопла 16 и 17 чувствительных элементов типа сопло-заслонка, а на подвеске 11 сопла 18 и 19. К каждому сильфону подключено по одному соплу, причем к паре сильфонов 6 и 7 подключены сопла 16 и 17, а к паре сильфонов 8 и 9 сопла 18 и 19. Сопла размещены в пазах 20-23 с возможностью поступательного перемещения вдоль линии измерения.

С подвесками 10 и 11 соединены звенья индикатора: заслонка 24 и сопло 25, подключенное к отсчетному устройству 26, представляющему собой сильфонный пневматический преобразователь. К сильфонам подается воздух под стабилизированным давлением. Настройка производится по образцовой детали. При настройке между заслонкой 24 и соплом устанавливается измерительный зазор S.

При измерении деталь 5 помещают на плиту 2 и базирующие элементы 3 и 4. Ввиду погрешности базирования детали на приборе, а также отклонений межосевого расстояния, между соплами 16, 17, 18, 19 и поверхностями отверстий возникают зазоры S₁, S₂, S₃ и S₄. Cоответственно зазорам в каждом из сильфонов 6, 7, 8, 9 установятся различные давления, которые приводят к перемещению подвижных торцов сильфонов, а значит и подвесок 10 и 11 с закрепленными на них соплами. Последние перемещаются в пазах 20-23 до тех пор, пока не уравняются силы в каждой паре сильфонов, а значит зазоры S₁=S₂, S₃=S₄. Поэтому независимо от погрешности установки детали 5 вдоль линии измерения, а также от действительных диаметров отверстий, подвески 10 и 11 займут положения, соответствующие осям проверяемых отверстий. При этом отклонения межосевого расстояния преобразуются в отклонения зазора S между соплом 25 и заслонкой 24, которые фиксируются отсчетным устройством 26.

Таким образом, на точность измерения прибором не влияет погрешность базирования детали ввиду того, что сопла попарно жестко закреплены на подвесках, связывающих подвижные торцы каждой пары сильфонов, и имеют возможность перемещения по пазам базирующих элементов, а выходы сопл ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона. Кроме того, такая связь сопл с сильфонами расширяет пределы измерения каждым чувствительным элементом, так как возможный выход зазоров S₁, S₂, S₃ и S₄ за пределы прямолинейного участка пневматической характеристики будет одинаковым у пары сопл, взаимодействующих с поверхностью отверстия. Нелинейность пневматической характеристики в этом случае не оказывает существенного влияния на погрешность измерения.

Следовательно, прибор позволяет повысить точность и расширить диапазон измерений.

Формула изобретения

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с базирующими элементами, две подвески, установленные в корпусе на двух пружинных параллелограммах, две пары сильфонов, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов в каждой паре жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к соответствующим сильфонам, и индикатор, входы которого соединены с соответствующими подвесками, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем исключения погрешности базирования и расширения диапазона измерений, в базирующих элементах выполнены пазы для перемещения сопл параллельно оси сильфонов, сопла попарно жестко закреплены на соответствующей подвеске и подключены к сильфонам так, что выходы сопл ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона.

РИСУНКИ

Рисунок 1