Устройство для активного измерения цилиндрических поверхностей

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для активного контроля цилиндрических поверхностей. Техническим результатом является повышение точности и расширение технологических возможностей измерений цилиндрических поверхностей. Устройство для активного измерения цилиндрических поверхностей содержит опорную конструкцию, образующую двугранный угол, а также стержень с пружиной, ось которого совпадает с биссектрисой двугранного угла. Причем устройство снабжено подпружиненной опорной скобой с раздвижными по направляющим типа «ласточкина хвоста» опорными каретками, на концах которых установлены подвижные износостойкие шариковые опоры, микрометрическим винтом, который проходит через первый подпружиненный гидротолкатель, имеющий подвижную износостойкую шариковую опору и выполненный с возможностью передачи перемещения через передаточную жидкость в гидроцилиндре на второй подпружиненный гидротолкатель, связанный с измерительной головкой индикаторного типа. 1 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для активного контроля цилиндрических поверхностей, основанных на способе обкатки мерительным роликом в процессе механической обработки, например в процессе шлифования шеек коленчатых валов.

Известно устройство [1] для измерения диаметров цилиндрических поверхностей, заключающееся в том, что оно содержит корпус, выполненный в виде скобы, на верхней полке которой установлен первый импульсный датчик и привод, ось приводного вала лежит в плоскости торца второй полки и жестко соединена с измерительным диском, который имеет радиальный паз, второй импульсный датчик переписывает сигналы в функциональный блок и вычисляет диаметр цилиндрической поверхности.

Недостатком данного устройство является то, что невозможно осуществлять измерение в процессе механической обработки цилиндрических поверхностей, например коленчатого вал двигателя, кроме того, диск с импульсным датчиком проходит путь не только по образующей измеряемой торцевой цилиндрической поверхности, но и при выходе из этой поверхности до пересечения со вторым импульсным датчиком, за этот промежуток времени происходит следования измерительных импульсов, которые дают погрешность измерения диаметра цилиндрической поверхности.

Известно устройство для измерения диаметров цилиндрических изделий [2], заключающееся в том, что оно содержит измерительный ролик, блоки «начало-конец» и измерительных импульсов, счетчик импульсов, блок логики и преобразования измерительных импульсов в напряжение, блок сравнения, счетчик импульсов поправки и датчик поправки.

Недостатком данного устройства является то, что в процессе обработки детали подается смазочно-охлаждающая жидкость, которая образует пленку на поверхности и не обеспечивает плотный контакт измерительных импульсов с поверхностью, тем самым вносит погрешность при измерении.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство [3], включающее опорную конструкцию, подпружиненный стержень с зубчатой рейкой, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом, входящим в зацепление с промежуточным колесом с различным числом зубьев, диск с вырезами, оптический канал, два светоприемника, вычислительный блок и табло.

Недостатком этого изобретения является то, что данное устройство имеет опорную конструкцию, выполненную в виде двугранного угла, которая подвергается износу о поверхности обрабатываемой детали и поэтому невозможно точно измерить цилиндричность и прямолинейность изделия из-завысокой чувствительности передаточного механизма при колебании обрабатываемой детали.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания устройства активного измерения диаметров в заданном диапазоне цилиндрических поверхностей при механической обработке путем непрерывного измерения по длине и диаметру, обеспечивающего получения технического результата, заключающегося в повышении точности и расширении технологических возможностей измерений цилиндрических поверхностей при наличии отклонений от цилиндричности и прямолинейности.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство включает опорную конструкцию, выполненную в виде двугранного угла, стержень с пружиной, ось которого совпадает с биссектрисой двугранного угла.

Особенностью является то, что устройство для измерения цилиндрических поверхностей снабжено подпружиненной опорной скобой с раздвижными по направляющим типа «ласточкина хвоста» опорными каретками, на концах которых установлены подвижные износостойкие шариковые опоры, микрометрическим винтом, который проходит через первый подпружиненный гидротолкатель, имеющий подвижную износостойкую шариковую опору и выполненный с возможностью передачи перемещения через передаточную жидкость в гидроцилиндре на второй подпружиненный гидротолкатель, связанный с измерительной головкой индикаторного типа.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена кинематическая схема устройства с элементами соединения раздвижной шариковой опорной каретки.

Предлагаемое устройство для измерения цилиндрических поверхностей включает опорную конструкцию 1, образующую двугранный угол, на одной стороне полки которого просверлены отверстия для установки гидроцилиндра 2 передаточной жидкости 3 с двумя гидротолкателями 4 и 5 плунжерной пары с направляющим штоком 6, первый гидротолкатель 4 плунжерной пары имеет подвижную износостойкую шариковую опору 7, выполненную с возможностью перемещения через передаточную жидкость 3 на второй гидротолкатель 5 плунжерной пары, который соединен с измерительной головкой 8 индикаторного типа, первый гидротолкатель 4 плунжерной пары проходит через микрометрический винт 9 опорной скобы 10, которая соединена с пружиной 11, концы опорной скобы 10 оснащены подвижными каретками 12 и 13, на концах которых установлены подвижные износостойкие шариковые опоры 14 и 15, перемещение которых происходит по направляющим типа «ласточкина хвоста» опорной скобы 10 с помощью микрометрического винта 9, имеющего измерительную шкалу 16 с нониусом 17, через первый гидротолкатель 4 плунжерного типа, опорная скоба 10 соединена направляющим штоком 6 с опорной конструкцией 1, нижний конец направляющего штока 6 свободно входит в отверстие опорной скобы 10, обеспечивая ее свободное перемещение и устойчивый контакт подвижных износостойких шариковых опор 14 и 15 в процессе механической обработки.

Устройство работает следующим образом.

На суппорте станка укрепляют опорную конструкцию 1, которая имеет паз для перемещения устройства. С помощью микрометрического винта 9 перемещают подвижные каретки 12 и 13 к обрабатываемой цилиндрической поверхности и производят вычисление диаметра обрабатываемой поверхности по формуле

,

где S - расстояние между подвижными износостойкими шариковыми опорами в точке контакта цилиндрической поверхности; β - угол между двумя радиусами цилиндрической поверхности обрабатываемой детали и точками износостойких подвижных шариковых опор.

Показания измерительной головки 8 индикаторного типа перед обработкой устанавливают в нулевое положение при контактном положении первого гидротолкателя 4 плунжерного типа с обрабатываемой поверхностью. При обработке цилиндрической поверхности опорная скоба 10 с подвижными каретками 12 и 13 при помощи пружины 11 прижаты и обкатывают обрабатываемую поверхность, первый гидротолкатель 4 с подвижной износостойкой шариковой опорой 7 имеет возможность перемещения вдоль оси направляющего штока 6 и копирования изменения диаметра в процессе механической обработки. Эти перемещения через передаточную жидкость 3 передаются на второй гидротолкатель 5, который связан с измерительной головкой 8 индикаторного типа. Подвижные износостойкие шариковые опоры 14, 15 и 7 обеспечивают снижение трение в кинематических парах, передаточная жидкость 3 снижает высокочастотные колебания второго гидротолкателя 5, который связан с измерительной головкой 8. Показания предварительной настройки микрометрического винта 9 по периметру и перемещению по длине обрабатываемого изделия, имеющего измерительную шкалу 16 с нониусом 17 индикаторного типа, дают возможность проведения непрерывных измерений (сканирование поверхности) цилиндричности и прямолинейности изделия.

Литература

1. А.с. 1672201, МКИ G01b 7/12. Способ измерения диаметров цилиндрических изделий и устройство для его осуществления / Н.Н.Торб и Т.К.Коробцов (СССР). - 4601282/28; 03.11.88. Бюл. №31.

2. А.с. 471505, МПИ G01b 7/12. Способ измерения диаметров цилиндрических изделий / И.Ф.Бузунова, Ю.И.Костецкий, В.А.Мельничук и В.М.Маковоз (СССЗ). - 1874748/25-28; 25.05.75, Бюл. №19.

3. А.с. 2049308, МКИ G01B 21/10. Устройство для измерения диаметров цилиндрических изделий / О.В.Владимиров, А.В.Герасимов (СССР). - 5006097/28; 07.08.91, Бюл. №6.

Устройство для активного измерения цилиндрических поверхностей, содержащее опорную конструкцию, образующую двугранный угол, а также стержень с пружиной, ось которого совпадает с биссектрисой двугранного угла, отличающееся тем, что оно снабжено подпружиненной опорной скобой с раздвижными по направляющим типа «ласточкин хвост» опорными каретками, на концах которых установлены подвижные износостойкие шариковые опоры, микрометрическим винтом, который проходит через первый подпружиненный гидротолкатель, имеющий подвижную износостойкую шариковую опору и выполненный с возможностью передачи перемещения через передаточную жидкость в гидроцилиндре на второй подпружиненный гидротолкатель, связанный с измерительной головкой индикаторного типа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к ручным инструментам для измерения диаметра деревьев. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля размеров цилиндрических деталей. .

Изобретение относится к устройствам для измерения диаметров тонкостенных цилиндрических оболочек. .

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для автоматического контроля линейных размеров и отклонений формы деталей, режущего и контрольного инструментов с минимальными допусками 2...4 мкм и любым числом выступов с минимальной их шириной 0,05 мм на операциях шлифования.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения диаметра цельнокатаных колес и бандажей по кругу катания, и может быть использовано в прокатном производстве, машиностроении и в ремонтном производстве железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к измерительной технике на основе виброконтактного преобразователя размеров. .

Изобретение относится к области неразрушающего магнитного контроля изделий и предназначено для контроля износа стальных проволочных канатов грузоподъемных кранов, лифтов и других грузоподъемных машин.

Изобретение относится к измерительной технике в технологии металлов и используется в качестве первичного преобразователя для контроля размерных параметров деталей.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля стальных канатов. .

Изобретение относится к способу контроля диаметра колонн, реализованных в грунте при помощи нагнетания строительного раствора под давлением. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для активного контроля диаметров цилиндрических поверхностей, основанных на способе обкатки мерительным роликом в процессе механической обработки, например в процессе механической обработки изделий

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для автоматического контроля линейных размеров и отклонений формы деталей на операциях шлифования

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для активного контроля цилиндрических поверхностей в процессе механической обработки цилиндрических поверхностей

Изобретение относится к способу и устройству для определения толщины сечения ствола дерева. Определяют взаимное положение колес механизма подачи к качестве величины поперечного размера сечения ствола дерева. Определяют положение сучкорезного ножа относительно противоположной ему опорной поверхности для ствола дерева в качестве величины дополнительного поперечного размера сечения ствола дерева. Дополнительный поперечный размер образует, по существу, прямой угол с первым поперечным размером. Осуществляют расчет толщины сечения ствола дерева на основе двух величин поперечных размеров. Установку сучкорезного ножа в положение, окружающее ствол дерева, осуществляют посредством привода, такого как гидравлический цилиндр. Поворотное положение сучкорезного ножа определяют посредством индикатора положения, который встроен в гидравлический цилиндр. Сигнал от индикатора положения передают в вычислительное устройство, такое как компьютер в электронном блоке управления. Устройство для определения толщины сечения ствола дерева, поступившего в лесозаготовочный агрегат, содержащий пару захватывающих ствол дерева противоположных колес механизма подачи и упирающийся в ствол сучкорезный нож, содержит сенсорное средство для определения общего положения колес механизма подачи в качестве величины поперечного размера сечения ствола дерева. Устройство содержит индикатор положения, который встроен в привод, такой как гидравлический цилиндр, для определения поворотного положения сучкорезного ножа. Сучкорезный нож выполнен с возможностью установки его в положение, окружающее ствол дерева, посредством привода, такого как гидравлический цилиндр. Поворотное положение сучкорезного ножа определяется величиной высыпания шток поршня гидравлического цилиндра. Повышается точность определения толщины ствола дерева. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой способ определения диаметра диэлектрического полого цилиндрического изделия. При реализации способа контролируемое изделие предварительно помещают в электрическое поле, облучают изделие электромагнитной волной, принимают поляризованные волны, измеряют разность хода между этими волнами. Диаметр контролируемого изделия определяют по формуле: где δ - разность (в градусах или радианах) хода волн в диэлектрическом изделии, λ - длина волны (м), r - линейный электрооптический коэффициент (м/В), n - показатель преломления волны в полом диэлектрическом изделии при отсутствии внешнего электрического поля, Евн - напряженность внешнего электрического поля (В/м). Техническим результатом заявляемого решения является повышение стабильности измерения. 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Техническим результатом заявляемого решения является расширение диапазона измерения. Технический результат достигается тем, в способе определения наружного объема цилиндрического изделия, использующим взаимодействие электромагнитных волн с контролируемым изделием, предварительно изделие помещают в первое и второе электрические поля, зондируют изделие первой и второй ортогонально направленными электромагнитными волнами, принимают первую и вторую пары ортогонально поляризованных электромагнитных волн, вычисляют корреляционные функции составляющих принятых первой и второй пар поляризованных волн, и объем изделия V определяют по формуле V = π c 3 t p d 2 ⋅ t p h / 4 n 3 ( Δ n − 1 ) 3 , где c - скорость распространения электромагнитной волны в свободном пространстве; n - показатель преломления волны; Δn - разность показателей преломления волн; tpd - время распространения поляризованной волны по линии диаметра цилиндрического изделия (первой и второй пар поляризованных волн), tph - время распространения поляризованной волны по линии высоты цилиндрического изделия (первой и второй пар поляризованных волн). 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике на основе виброконтактного преобразователя. Сущностью изобретения является то, что упругие элементы стержневого виброгенераторного преобразователя выполнены S-образными в двух или четырех направлениях в двух зонах крепления, а оси возбудителя колебаний, виброгенератора и измерительного стержня совмещены. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машино-, станко- и приборостроению и предназначено для автоматического контроля линейных размеров цилиндрической и конической формы изделий (золотников, плунжеров, шестерен, шлицевых и гладких валиков, сверл, фрез, зенкеров, разверток, метчиков, калибров, концевых мер длины, протяжек и других деталей с минимальными допусками 2…4 мкм и любым числом выступов, начиная с одного, и с минимальной их шириной 0,05 мм) на операциях шлифования на кругло-, плоско-, бесцентрово-, резьбо-, шлице-, зубошлифовальных станках и других в индивидуальном и мелкосерийном производствах. Сущность предлагаемого технического решения заключается в использовании механически прочного и оптически прозрачного наконечника совместно с трубчатым полым измерительным стержнем. Это позволяет создать оптически замкнутый измерительный канал и использовать высокоточные оптические методы контроля измерения положения поверхности контролируемого изделия на металлообрабатывающих станках в особо тяжелых условиях измерений, обусловленных потоком непрозрачной смазочно-охлаждающей жидкости, ее испарениями, потоками стружки и горячих искр. Измерения размеров контролируемых изделий осуществляются по текущей координате лицевой поверхности наконечника, контактирующей непосредственно с поверхностью контролируемого изделия. Это позволяет исключить многие механические передаточные звенья, которые традиционно используются в подобных устройствах. В некоторых устройствах, реализующих предлагаемый способ измерений, минимизируется или даже исключается влияние износа наконечника на точность измерений. Также имеется возможность измерять интенсивность теплового излучения и, определяя температуру наконечника, вносить коррекцию на температурную составляющую погрешности. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для определения параметров поперечного сечения полых тел, в частности полых корпусов турбомашины при стендовых испытаниях. Устройство содержит средство для крепления и перемещения, по меньшей мере, одного измерительного элемента, имеющего возможность взаимодействия с полым телом (испытуемым полым корпусом турбомашины). Средство для крепления и перемещения выполнено в виде вала, установленного на подшипниковые опоры внутри полого тела (испытуемого полого корпуса турбомашины), соосно с последним, на наружном диаметре которого в как минимум одном характерном сечении полого тела (испытуемого полого корпуса турбомашины) установлен, по меньшей мере, один упомянутый измерительный элемент, выполненный в виде датчика перемещений, соединенный с системой сбора данных (ССД). Технический результат заключается в повышении точности определения параметров поперечного сечения полых тел. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для активного контроля цилиндрических поверхностей

Наверх