Устройство для измерения отклонения от прямолинейности оси цилиндрических деталей

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля криволинейности оси валов, труб, в том числе большой протяженности. Техническим результатом является обеспечение возможности контроля отклонения от прямолинейности цилиндрических деталей, образующих в поперечном сечении круг, на всей базовой длине и исключение необходимости вращения контролируемой детали. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения отклонения от прямолинейности оси цилиндрических деталей состоит из пневматического измерительного прибора, соединенного с измерительной системой, состоящей из корпуса с двумя опорами в виде роликов, расположенных под углом друг к другу, двух измерительных элементов, при этом измерительные элементы установлены перпендикулярно друг к другу в одной плоскости, перпендикулярной оси измеряемой детали. Измерительные элементы содержат подпружиненные наконечники, входящие в контакт с поверхностью контролируемой детали и образующие измерительные зазоры с торцевыми поверхностями измерительных сопел, соединенных с измерительными камерами пневматического измерительного прибора, содержащего пневмоэлектронный блок, выполненный с возможностью сложения по теореме Пифагора квадратов значений измерительных зазоров. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля криволинейности оси цилиндрических деталей, в том числе большой протяженности, образующих в поперечном сечении круг.

Известно устройство для контроля кривизны, описанное в книге А.В.Высоцкого, А.П.Курочкина «Пневматические средства измерений линейных размеров в машиностроении», М., 1979 г., с.128, рис.58(4), принятое в качестве прототипа, содержащее измерительный прибор и одну измерительную систему, состоящую из корпуса, двух базовых опор, измерительного элемента, жестко закрепленного в одной плоскости с опорами на равном удалении от каждой из них.

Недостатками известного устройства являются невозможность контроля криволинейности на всей базовой длине и необходимость вращения контролируемой детали при измерении.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение возможности контроля отклонения от прямолинейности цилиндрических деталей, образующих в поперечном сечении круг, на всей базовой длине и исключение необходимости вращения контролируемой детали.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения отклонения от прямолинейности оси цилиндрических деталей, состоит из пневматического измерительного прибора, соединенного с измерительной системой, состоящей из корпуса с двумя опорами в виде роликов, расположенных под углом друг к другу, двух измерительных элементов, расположенных между опорами, при этом измерительные элементы установлены перпендикулярно друг другу в одной плоскости, перпендикулярной оси измеряемой детали. Измерительные элементы содержат подпружиненные наконечники, входящие в контакт с поверхностью контролируемой детали и образующие измерительные зазоры с торцевыми поверхностями измерительных сопел, соединенных с измерительными камерами пневматического измерительного прибора, содержащего пневмоэлектронный блок, выполненный с возможностью сложения по теореме Пифагора квадратов значений измерительных зазоров.

Измерительная система дополнительно содержит направляющую на корпусе, каретку с установленными на ней измерительными элементами, исключающую ее поперечное или вращательное перемещение относительно направляющей при перемещении каретки вдоль оси детали.

Каретка выполнена в виде винтовой втулки, установленной на ходовом винте, снабженном приводом, каретка содержит штифт, взаимодействующий с направляющей.

Измерительный прибор снабжен индикатором с цифровой и(или) предельной шкалами и может быть выполнен в виде электронного или пневмоэлектронного блока, а измерительные элементы выполнены соответственно в виде электрических или пневматических измерительных элементов.

Применение двух измерительных элементов, расположенных в одной плоскости, перпендикулярной оси измеряемой детали, и соединение обоих измерительных элементов с измерительным прибором, выполненным с возможностью сложения по теореме Пифагора квадратов значений измеренных зазоров, позволяет вычислять максимальное значение криволинейности на всей базовой длине без поворота контролируемой детали.

Выполнение измерительной системы с возможностью перемещения между опорами вдоль оси детали позволяет контролировать отклонение от прямолинейности цилиндрических деталей на всей их базовой длине.

Устройство для измерения отклонения от прямолинейности цилиндрических деталей поясняется чертежами.

На Фиг.1 показан общий вид установки для контроля отклонения от прямолинейности оси цилиндрических деталей.

На Фиг.2 изображен разрез А-А одной из опор установки.

На Фиг.3 изображен разрез Б-Б каретки с измерительными элементами.

На Фиг.4 изображена диаграмма расчета криволинейности.

Устройство для измерения отклонения от прямолинейности оси цилиндрических деталей состоит из измерительного прибора 1, соединенного с измерительной системой 2, которая содержит корпус в виде трубы 3 с направляющим пазом 4, два измерительных элемента, установленных в каретке 5, выполненной в виде винтовой втулки со штифтом 6, ходовой винт 7, установленный во втулках 8, привод 9, ручку 10.

Измерительная система установлена на контролируемой детали 11 на двух опорах 12 с роликами 13. Измерительные элементы имеют возможностью перемещения между опорами 12 и установлены в одной плоскости, перпендикулярной оси контролируемой детали 11. Оба измерительных элемента соединены с измерительным прибором 1.

Каретка 5 содержит два измерительных элемента, снабженных измерительными соплами 14 и подвижными измерительными наконечниками 15 с пружинами 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы проводят настройку устройства на эталонных деталях. Затем устройство устанавливают на контролируемую цилиндрическую деталь 11, так чтобы опоры 12 с роликами 13 плотно прилегали к контролируемой поверхности. Измерительные наконечники 15 под действием пружин 16 входят в контакт с контролируемой поверхностью, при этом образуя измерительные зазоры с торцевыми поверхностями сопел 14. Газ, проходя в измерительные зазоры, устанавливает определенные значения давлений в измерительных камерах прибора 1, которые характеризуют отклонения от прямолинейности по двум взаимно перпендикулярным направлениям. С помощью привода или вручную каретка 5 с измерительными элементами передвигается по ходовому винту 7 вдоль оси цилиндрической детали 11 между опорами 12. Полученные величины измерительных зазоров передаются в пневмоэлектронный блок измерительного прибора 1, где производится расчет величины максимального значения отклонения от прямолинейности на данном участке детали. Расчет производится путем сложения по теореме Пифагора квадратов значений измеренных зазоров АВ и CD в перпендикулярных направлениях и получения квадрата величины криволинейности Δ (см. Фиг.4). Результат измерения величины криволинейности после пересчета отображается на цифровом индикаторе и на предельной световой шкале.

Таким образом, применение подвижной измерительной системы с двумя измерительными элементами, расположенными перпендикулярно друг другу в одной плоскости, перпендикулярной оси измеряемой детали, соединенными с измерительным прибором, выполненным с возможностью обработки сигналов от измерительных элементов, позволило производить контроль криволинейности на всей базовой длине детали, а также исключить необходимость вращения контролируемой детали при измерении.

1. Устройство для измерения отклонения от прямолинейности оси цилиндрических деталей, состоящее из пневматического измерительного прибора, соединенного с измерительной системой, состоящей из корпуса с двумя опорами, измерительного элемента с соплом, расположенного между опорами, отличающееся тем, что измерительная система снабжена двумя измерительными элементами, установленными перпендикулярно друг другу в одной плоскости, перпендикулярной оси измеряемой детали, содержащими подпружиненные наконечники, входящие в контакт с поверхностью контролируемой детали и образующие измерительные зазоры с торцевыми поверхностями измерительных сопел, соединенных с измерительными камерами пневматического измерительного прибора, содержащего пневмоэлектронный блок, выполненный с возможностью сложения по теореме Пифагора квадратов значений измерительных зазоров, измерительная система выполнена с возможностью перемещения измерительных элементов между опорами вдоль оси детали.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительная система дополнительно содержит направляющую на корпусе, каретку с установленными на ней измерительными элементами, исключающую ее поперечное или вращательное перемещение относительно направляющей при перемещении каретки вдоль оси детали.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каретка выполнена в виде винтовой втулки, установленной на ходовом винте, снабженном приводом, каретка содержит штифт, взаимодействующий с направляющей.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительный прибор снабжен индикатором с цифровой и (или) предельной шкалами.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры выполнены в виде роликов, расположенных под углом друг к другу.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительная система снабжена ручкой.