Пневматическое измерительное устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения межосевого расстояния деталей. Технический результат повышение точности измерения. Это достигается тем, что пневматическое измерительное устройство снабжено дополнительными сильфонами, вспомогательными сильфонами, дополнительными чувствительными элементами, вспомогательными чувствительными элементами, и поворотной платформой 14, на которой установлены палец 33, основные сильфоны 6,7,8,9 и вспомогательные сильфоны. Дополнительные сильфоны установлены на корпусе и содержат на своей подвеске направляющую канавку 34, сопряженную с пальцем 33. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения расстояний между осями отверстий.

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 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 и поперек линии измерения.

Наиболее близкое техническое решение пневматическое измерительное устройство, содержащее корпус с базирующими элементами, размещенные в корпус 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 подключены к входу индикатора, например сопло-заслонка [2] Однако в указанном приборе снижается точность и сужается диапазон измерения ввиду ненадежности базирования детали вдоль и поперек линии измерения и перераспределения зазора между чувствительными элементами.

Задача изобретения разработка такого устройства, в котором за счет надежности базирования объекта измерения вдоль и поперек линии измерения не происходит перераспределение зазора между чувствительными элементами, не сужается диапазон и повышается точность измерения.

Это достигается тем, что в измерительном устройстве, содержащем корпус с основным и дополнительным базирующими элементами, две пары основных сильфонов, подключенных к четырем основным чувствительным элементам типа сопло-заслонка, размещенным в плоскости измерения, при чем подвижные торцы каждой пары сильфонов жестко соединены между собой с помощью подвесок, установленных на двух пружинных параллелограммах, и подключены к входу индикатора, на поворотной платформе, установленной в корпусе соосно с основным базирующим элементом, размещена одна из пар основных и пара вспомогательных сильфонов, а также жестко закреплены пара дополнительных чувствительных элементов и палец, расположенный эксцентрично к оси платформы и сопряженный с канавкой, выполненной на подвеске пары установленных на корпусе дополнительных сильфонов. На подвеске пары вспомогательных сильфонов размещена другая пара основных сильфонов и жестко закреплена пара вспомогательных чувствительных элементов. Кроме того, пары дополнительных и вспомогательных сильфонов размещены с возможностью перемещения их подвесок в плоскостях, перпендикулярных линии измерения, причем в пазах, выполненных в основном и дополнительном базирующих элементах, вдоль линии измерения размещены с возможностью поворота и поступательных перемещений жестко закрепленные попарно на подвесках основных сильфонов основные чувствительные элементы, а перпендикулярно линии измерения соответственно размещены с возможностью поворота и поступательного перемещения пара вспомогательных чувствительных элементов и с возможностью поворота пара дополнительных чувствительных элементов.

Таким образом, на результат измерения не влияет погрешность базирования объекта измерения вдоль и поперек плоскости измерения ввиду того, что основным, дополнительным и вспомогательным чувствительным элементам сообщены дополнительные степени подвижности. Следствием этого является повышение точности измерения.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 то же, план; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, на котором крепится плита 2 с основным 3 и дополнительным 4 базирующими элементами для установки проверяемой детали 5, основные сильфоны 6-9, пару вспомогательных сильфонов 10 и 11, пару дополнительных сильфонов 12 и 13, платформу 14, установленную в корпусе с возможностью поворота вокруг оси основного базирующего элемента 3, четыре основных чувствительных элемента типа сопло-заслонка 15-18, размещенных в плоскости 19 измерения, из которых пара чувствительных элементов 15 и 16 жестко закреплена на подвеске 20, соединяющей подвижные торцы пары основных сильфонов 6 и 7 и прикрепленной к подвеске 21 пары вспомогательных сильфонов 10 и 11 с помощью плоскопараллельных пружин 22 и 23, а другая пара основных чувствительных элементов 17 и 18 жестко закреплена на подвеске 24, соединяющей подвижные торцы другой пары основных сильфонов 8 и 9 и прикрепленной к платформе 14 с помощью плоскопараллельных пружин 25 и 26.

На подвеске 21, жестко соединяющей подвижные торцы пары вспомогательных сильфонов 10 и 11 и присоединенной к платформе 14 с помощью плоскопараллельных пружин 27 и 28, жестко закреплены неподвижные торцы пары основных сильфонов 6 и 7 и пара вспомогательных чувствительных элементов 29 и 30. Кроме того, на платформе 14 жестко закреплены неподвижные торцы пары основных сильфонов 8 и 9, пара дополнительных чувствительных элементов 31 и 32, а также палец 33, сопряженный с канавкой 34, выполненной на подвеске 35. Подвижные торцы пары дополнительных сильфонов 12 и 13 жестко соединены подвеской 35, присоединенной к корпусу 1 с помощью плоскопараллельных пружин 36 и 37, а неподвижные торцы закреплены на корпусе 1.

Пара вспомогательных и пара дополнительных чувствительных элементов, расположенных соответственно в плоскостях 38 и 39, перпендикулярных плоскости измерения 19, и основные чувствительные элементы размещены в пазах 40-47, выполненных в основном 3 и дополнительном 4 базирующих элементах, и попарно подключены соответственно к вспомогательным, дополнительным и основным сильфонам. Форма и размеры пазов 40 47 не препятствуют возможным движениям размещенных в них чувствительных элементов.

Подвижные торцы каждой пары основных сильфонов направлены встречно и содержат звенья индикатора: заслонку 48 и сопло 49, подключенные к отсчетному устройству 50, представляющему собой сильфонный пневматический преобразователь.

К сильфонам подается воздух под стабилизированным давлением Р. Настройка производится по образцовой детали. При настройке между заслонкой 48 и соплом 49 устанавливается измерительный зазор S.

При измерении деталь 5 помещают на плиту 2 и базирующие элементы основной 3 и дополнительный 4. Ввиду отклонений межосевого расстояния, а также погрешности базирования детали 5 вдоль плоскости измерений 19 и плоскостей 37 и 38 между поверхностями отверстий и основными 15-18, дополнительными 31 и 32 и вспомогательными 29 и 30 чувствительными элементами возникают зазоры S₁ S₈. Соответственно зазорам в каждом из основных 6 9, вспомогательных 10 и 11 и дополнительных сильфонов 12 и 13 установятся различные давления, которые приводят к перемещению подвижных торцов сильфонов, а значит и подвесок 20-35.

Перемещающаяся поперек плоскости измерения 19 подвеска 35 через канавку 34 и палец 33 поворачивает платформу 14 с закрепленными на ней узлами вокруг оси основного базирующего элемента 3 до тех пор, пока не уравняются зазоры S₇ и S₈ между парой дополнительных чувствительных элементов 31 и 32 и поверхностью отверстия детали 5. Кроме поворота вместе с платформой 14 вокруг оси основного базирующего элемента 3, пара основных чувствительных элементов 17 и 18 получает поступательное перемещение вдоль плоскости измерения 19 от подвески 24 пары основных сильфонов 8 и 9.

Это поступательное перемещение прекращается при уравнивании зазоров S₃ и S₄. Одновременно с поворотом пара основных чувствительных элементов 15 и 16 и пара вспомогательных чувствительных элементов 29 и 30 от подвески 21, пара вспомогательных сильфонов 10 и 11 перемещаются в пазах 40-45 параллельно плоскости 38 до уравнивания зазоров S₅ и S₆. Кроме того, от подвески 20 пары основных сильфонов 6 и 7 пара основных чувствительных элементов 15 и 16 поступательно перемещается вдоль плоскости измерения 19 до тех пор, пока не уравняются зазоры S₁ и S₂. Смещение подвесок 20 и 24, вызванное отклонением межосевого расстояния, приводит к изменению зазора S между соплом 49 и заслонкой 48, которое фиксируется отсчетным устройством 50. Таким образом, увеличение степеней подвижности у чувствительных элементов повышает точность измерения.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении межосевых расстояний, что обеспечит повышение точности измерения.

Формула изобретения

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с основным и дополнительным базирующими элементами, две пары основных сильфонов, подключенных к четырем основным чувствительным элементам типа сопло-заслонка, размещенным в плоскости измерения, причем подвижные торцы каждой пары сильфонов жестко соединены между собой с помощью подвесок, установленных на двух пружинных параллелограммах, и подключены к входу индикатора, отличающееся тем, что на поворотной платформе, установленной в корпусе соосно с основным базирующим элементом, размещена одна из пар основных и пара вспомогательных сильфонов, а также жестко закреплены пара дополнительных чувствительных элементов и палец, расположенный эксцентрично к оси платформы и сопряженный с канавкой, выполненной на подвеске пары установленных на корпусе дополнительных сильфонов, на подвеске пары вспомогательных сильфонов размещена другая пара основных сильфонов и жестко закреплена пара вспомогательных чувствительных элементов, кроме того, пары дополнительных и вспомогательных сильфонов размещены с возможностью перемещения их подвесок в плоскостях, перпендикулярных линии измерения, причем в пазах, выполненных в основном и дополнительном базирующих элементах, вдоль линии измерения размещены с возможностью поворота и поступательных перемещений жестко закрепленные попарно на подвесках основных сильфонов основные чувствительные элементы, а перпендикулярно линии измерения соответственно размещены с возможностью поворота и поступательного перемещения пара вспомогательных чувствительных элементов и с возможностью поворота пара дополнительных чувствительных элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4