Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления



Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления
Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2531031:

Слисенко Евгений Борисович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах приводов ременных передач для определения взаимного положения вращающегося ведущего и ведомого элементов передачи. Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи путем их оптической связи заключается в том, что на одном элементе монтируют приемник с мишенью, а на другом элементе - источник оптической связи, излучающий плоский оптический луч на указанную мишень. Устройство определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи содержит источник лазерного излучения и приемник с мишенью, монтажные опоры для источника и для приемника со средствами их магнитного крепления на элементы передачи. Указанные опоры выполнены идентичными и включают в себя немагнитную платформу, закрепленные под ней магнит, полюсные наконечники, пальцы-ориентаторы, шарнирно связанные с полюсными наконечниками. Сверху на платформе одной из опор смонтирован источник излучения, а на другой опоре смонтирована мишень, выполненная трансформируемой и включающей множество подвижно связанных между собой плоских градуированных экранов. Один из экранов жестко крепится на платформе, а боковые экраны шарнирно смонтированы на осях, закрепленных по сторонам платформы перпендикулярно продольной оси мишени. Устройство обеспечивает высокую точность позиционирования как по наружной поверхности шкивов, так и по ременным канавкам с надежным креплением по двум базовым поверхностям - наружному диаметру шкива и боковым стенкам канавки. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Изобретение относится к отрасли машиностроения и может быть использовано в системах приводов ременных передач, в частности, для определения взаимного положения вращающихся ведущего и ведомого элементов механической передачи, например шкив электродвигателя - маховик машины, звездочек цепной, шестерен зубчатой и других передач, а также для проверки соосности отверстий в процессе их расточки в корпусных деталях, выверки плоскопараллельности плит и других случаях.

Известны традиционные методы выверки шкивов - визуальные, с использованием натянутой струны или линейки. Они просты, но не точны и требуют большого числа измерений, что сопряжено со значительными временными затратами и невозможностью контроля передач с большим межцентровым расстоянием.

Наиболее близким является способ, заложенный в устройство (прибор) ТМЕВ 2 фирмы SKF, Швеция, размещенный в каталоге SKF Maintenance Products, 2003 г. Оно предназначено для выявления характера перекосов валов ременных передач привода.

Способ включает монтаж на неподвижном вращающемся элементе (маховике) источника лазерного излучения, а на регулируемом элементе вращения (шкиве приводного электродвигателя) - приемника с мишенью, излучение источником плоского лазерного луча на мишень, визуализацию проекции луча мишенью, последующее выравнивание положения осей шкива и маховика путем разворота подвижного элемента. Способ материализован в устройстве, которое имеет блок лазер-излучатель (излучатель) и блок-приемник излучения (приемник). Приемник имеет специальную площадку, отображающую проекцию луча лазера на трех градуированных плоскостях. Это дает возможность определить вид перекоса: «vertical angle misalignment» вертикальное угловое отклонение, «horizontal angle misalignment» горизонтальное угловое отклонение, «parallel misalignment» параллельное отклонение или комбинацию всех трех. Излучатель и приемник выполнены в виде отдельных отличающихся друг от друга цельных корпусов из немагнитного материала. Для закрепления и поперечного ориентирования прибора на радиальной поверхности шкива используются намагниченные стальные выступы в основании корпусов. Для продольного ориентирования прибора в плоскости симметрии канавки шкива используются подпружиненные V-образные направляющие, размещаемые по краям корпусов излучателя и приемника.

Центрирование устройства осуществляется посредством самоустановки подпружиненных V-образных направляющих в канавке шкива. Ввиду того что угол призмы больше угла ременной канавки шкива, их контакт будет точечным и будет располагаться на стыке, образованном внешней радиальной поверхностью шкива и рабочими поверхностями его канавки. В ходе эксплуатации это место подвержено забоям и особенно асимметричному износу. Таким образом, диагностика и настройка неравномерно изношенных шкивов всегда будет неточной. Кроме того, направляющие подпружинены нерегулируемыми пружинами, расположенными внутри корпуса устройства, что может привести к отклонению устройства от продольной оси шкива. Такие недостатки приводят к перекосам при установке устройства и негативно сказываются на точности измерений.

Еще одним недостатком устройства является то, что при контроле цепной передачи используется специальный переходник-адаптер для крепления его на торце звездочки. Когда магнит притягивает устройство к внешней радиальной поверхности шкива, то позиционирующие подпружиненные V-образные направляющие отталкивают его, то есть система крепления и ориентации излучателя и приемника осуществляется противодействующими силами-антагонистами (реакция пружины - против притяжения магнита). Поэтому, при увеличении массы, связанной с увеличением габаритов шкива, соответственно увеличивается его контактная поверхность, что, в свою очередь, требует увеличения мощности пружины для нормального ориентирования устройства. Вместе с тем недостаточный визуальный доступ к точкам контакта подпружиненных V-образных направляющих с внутренней поверхностью ременной канавки шкива не позволяет определить правильность их самоустановки. Особую сложность вызывает устранение комбинированного перекоса, так как все лучи, отображающие перекос, проецируются ломаной линией на нерегулируемый экран, выполненный в виде трапеции, имеющей «короткое» основание. Это негативно сказывается на точности определения перекоса осей. Также данная конструкция устройства не позволяет количественно проанализировать каждый перекос в отдельности, что усложняет процесс его устранения.

Другим недостатком устройства является невозможность установки излучателя и приемника на единой оптической оси в силу того, что используется луч плоской формы, то есть связь между источником и приемником осуществляется посредством одной лазерной плоскости. Под оптической осью понимается наикратчайшее расстояние между окном излучателя и центром базового экрана, проходящей перпендикулярно платформам излучателя и мишени.

Способ и устройство не позволяют получить реальные числовые значения линейных и угловых смещений, что не позволяет принять решение о возможности устранения перекоса или признания брака. Способ требует жесткой последовательности действий для устранения сложного перекоса. Сначала устраняется «vertical angle misalignment» вертикальное угловое отклонение осей элементов, потом «horizontal angle misalignment» горизонтальное угловое отклонение и затем «parallel misalignment» параллельное отклонение. Если ввиду каких либо особенностей конструкции передачи очередное отклонение устранить нельзя, то дальнейшая диагностика и регулировка невозможны.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания способа определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи и устройства для его осуществления при контроле передач, например, шкив - шкив, шкив - маховик, звездочка - звездочка, упрощения процедуры его установки и ориентации, надежности крепления на элементах вращения для определения как вида перекоса, так и его истинного числового значения, расширения технологических возможностей диагностики путем установки устройства на звездочках цепной передачи, на шкивах из немагнитного материала, возможности его использования для контроля соосности и перекоса растачиваемых отверстий крупногабаритных деталей. Еще одной задачей изобретения является упрощение процесса установки источника излучения и приемника на единой оптической оси. Другой задачей является определение отклонений контролируемых поверхностей от плоскопараллельности и скрещивания их осей, в том числе не связанных кинематической связью.

Любой комбинированный перекос осей элементов передачи включает в себя три отдельных вида отклонений: осевое смещение - смещение шкива (звездочки) вдоль оси вращения; скрещивание осей - не параллельность осей вращения шкивов (звездочек), при которой оси вращения не параллельны, но лежат в параллельных плоскостях; пересечение осей - не параллельность осей вращения шкивов (звездочек), при которой оси вращения шкивов лежат в одной плоскости (пересекаются в пространстве).

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе определения взаимного пространственного положения вращающихся элементов механической передачи и в устройстве для его осуществления на один из элементов (шкив, звездочка т.д.) кинематической передачи устанавливается источник лазерного излучения, а на другой (шкив, звездочка т.д.) - приемник с мишенью, которая содержит экраны.

Затем от источника на мишень направляют излучаемый лазером один плоский луч или два взаимно пересекающихся плоских луча. Лучи проецируется в виде световой линии или пересекающихся линий на каждом из экранов мишени. В зависимости от положения экранов и проекции на них лучей делают вывод о виде и численном значении перекоса. Далее осуществляют регулировку либо одного элемента кинематической передачи, либо обоих так, чтобы проекция луча, лежащая в плоскости симметрии канавки шкива излучателя, совпала с продольной осью мишени. Новым в решении задачи является установка источника излучения и приемника на единой оптической оси, использование проекций взаимно пересекающихся лазерных плоских лучей на новой объемной трансформируемой мишени. Мишень включает множество подвижно связанных между собой плоских градуированных экранов, при этом один из них, базовый, неподвижно закреплен на платформе. В зависимости от вида перекоса осей поворотные экраны трансформируют в различные многогранные призмы относительно базового экрана, но при этом все экраны мишени могут вращаться вокруг вертикальной оси базового экрана, а боковые экраны поворачиваются вокруг осей своих шарниров, расположенных перпендикулярно продольной оси базового экрана. Эта особенность конструкции мишени позволяет получить путем ее трансформирования либо экран значительной протяженности, либо объемный экран значительной высоты, габариты сложенной мишени при этом не увеличиваются. Для определения наличия осевого смещения и скрещивания осей экраны трансформируют в одну горизонтальную плоскость, а для определения наличия пересечения осей экраны трансформируют в призмы треугольной или трапециевидной формы. Комбинированное отклонение объединяет два или все три вышеуказанных случая. При комбинированном перекосе осей элементов передачи поворотом мишени вокруг вертикальной оси базового экрана можно компенсировать погрешность скрещивания осей без перенастройки элементов привода и провести диагностику и регулировку других видов отклонений осей. Далее можно диагностировать истинное значение пересечения, которое будет характеризоваться углом наклона проекции плоского луча на поворотные экраны относительно их продольных осей симметрии, развернутые таким образом, что продолжение их плоскостей (экранов) пересекают окно лазерного излучателя.

При комбинированном перекосе осей элементов передачи целесообразно начинать диагностику, трансформировав мишень в одну горизонтальную плоскость, для определения фактического угла скрещивания осей. Этот вид перекоса может быть устранен регулировкой одного из шкивов либо компенсирован вращением поворотной платформы мишени до момента, когда проекция плоскостного луча будет параллельна или совпадать с продольной осью мишени, без перенастройки элементов передачи. При этом значение угла скрещивания может быть определено по шкале градуированного лимба. Хотя данный вид мишени оптимален для определения осевого смещения, но на этом этапе компенсация данного перекоса нецелесообразна, пока не будет устранено пересечение осей.

Технический результат при решении задачи изобретения достигается материализацией способа путем осуществления его на заявленном устройстве.

В устройстве источник лазерных лучей и приемник с мишенью связаны оптической связью, которая проецируется в виде световых линий на экранах мишени, устанавливаемой на элементы передачи посредством специальных опор со средствами их магнитного крепления. Новизна устройства заключается в том, что опоры выполнены идентичными и включают немагнитную платформу, закрепленные под ней магнит, полюсные наконечники, пальцы-ориентаторы, шарнирно связанные каждый с полюсным наконечником, сверху на платформе одной из опор смонтирован лазерный излучатель, образуя источник излучения. На платформе опоры приемника закреплен градуированный лимб, на основании которого смонтирована мишень, выполненная трансформируемой и включающая множество подвижно связанных между собой плоских градуированных экранов, из которых один, базовый, жестко крепится на градуированном лимбе, образуя основание, а боковые экраны шарнирно смонтированы на осях, закрепленных на поворотной платформе, перпендикулярно продольной оси мишени с возможностью их поворота на указанных осях для складывания в треугольные или трапециевидные призмы или раскладывания в одну протяженную линию, образуя единую плоскость, для определения как видов отклонений осей, так их линейных и угловых числовых значений. Градуированный лимб смонтирован на платформе приемника с возможностью поворота вокруг ее вертикальной оси для того, чтобы, поворачивая его, компенсировать скрещивание осей элементов передачи без их фактической перенастройки для дальнейшей диагностики других видов отклонений. При этом показания шкалы лимба будут соответствовать фактическому углу скрещивания осей.

Для повышения точности измерения, удобства определения числового значения отклонения поворотные экраны с обеих сторон снабжены верхней и нижней градуированными шкалами.

Позиционирование устройства по рабочим поверхностям ременной канавки обеспечивается пальцами-ориентаторами цилиндрической (трубчатой) формы, выполненными из немагнитного материала, в отверстиях которых установлены свободно перемещающиеся магнитные «бегунки». Это позволяет им не только самоустанавливаться в канавках шкивов различных типоразмеров и дополнительно притягивать устройство к ним, но и точнее позиционироваться за счет того, что пальцы вынесены за пределы опорных призм, что значительно увеличивает базу позиционирования. Кроме того, диаметр пальцев-ориентаторов подобран таким образом, чтобы их контакт происходил с рабочими поверхностями канавки шкива, а не на стыке радиальной поверхности шкива и рабочих поверхностей канавки, наиболее подверженных износу.

В случае монтажа устройства на шкивах из немагнитных материалов предусмотрены зацепы, закрепленные по торцам пальцев-ориентаторов. Пальцы в поперечном сечении могут иметь и другую форму, например овальную, трехгранную или трапециевидную, либо иную, адекватную профилю канавки.

Заявленный способ и устройство, в котором используется трансформируемая мишень, выполненная в виде трех экранов, из которых один является неподвижным базовым основанием, а два боковых могут поворачиваться относительно базового основания и складываться в призматические фигуры типа треугольной или трапециевидной или раскладываться в противоположные стороны, образуя удлиненную плоскость, позволило дифференцированно определять различные виды взаимного отклонения осей элементов передачи. Наличие градуированных шкал позволяет определить фактическую размерную величину пространственного отклонения осей сопрягаемых объектов, что расширяет технологические возможности устройства, в том числе при обработке и изготовлении крупногабаритных деталей. Наличие градуированного лимба так же позволяет определять перекосы элементов передач непосредственно в градусах, что значительно облегчает их регулировку и настройку. Источник оптической связи может излучать плоский или взаимно пересекающиеся под углом от 0 градусов до 90 градусов плоские лучи.

Способ и устройство поясняются чертежами, где показаны на фиг.1 излучатель с опорой, установленные на шкиве; на фиг.2 - вид сбоку излучателя на фиг.1; на фиг.3-приемник с мишенью; на фиг.4 - пример установки устройства на элементах механической передачи; на фиг.5 - вид сверху на мишень на фиг.3 с разворотом экранов в горизонтальную плоскость; на фиг.6 - форма плоской мишени на приемнике; на фиг.7 - проекция луча на развернутых экранах на фиг.6, отображающая осевое смещение; на фиг.8 - проекция луча на развернутых экранах фиг.6, отображающая скрещивание осей; на фиг.9 - приемник с треугольной призмой мишени; на фиг.10 - проекция луча на фиг.9, отображающая пересечение осей; на фиг.11 - приемник с трапециевидной формой мишени; на фиг.12 - проекция луча на фиг.11, отображающая пересечение осей; на фиг.13 - проекция двух взаимно пересекающихся плоских лучей на фиг.6, отображающих скрещивание осей.

Способ характеризуется процессом осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств.

Заявленный способ включает монтаж на неподвижном вращающемся элементе, например маховике машины, источника лазерного излучения, а на подвижном элементе вращения, например шкиве электродвигателя, приемника с мишенью, которые связаны оптической связью. Источником излучения служит лазер [генератор плоского светового луча-линии или взаимно пересекающихся плоских лучей]. Мишень выполнена объемной трансформируемой, содержащей как минимум три плоских градуированных экрана, один из которых неподвижен и служит базовым основанием, а два других, боковых, шарнирно связаны с ним. Боковые экраны предназначены для определения видов отклонения, характеризующихся смещением и пересечением осей в пространстве, для чего их поворачивают вокруг оси шарниров, перпендикулярных продольной оси базового экрана, трансформируя в различные многогранные призмы. Источник излучает на мишень плоский лазерный луч или взаимно пересекающиеся плоские лучи, которые проецируются на экранах мишени в виде линий, положение которых отображается на градуированных шкалах экранов. Для определения вида отклонения и его линейной или угловой величины боковые экраны трансформируют поворотом вокруг оси шарниров, формируя треугольную (фиг.9) или трапециевидную (фиг.11) мишень. Разворотом боковых экранов мишени в горизонтальную плоскость формируют плоскую мишень, по которой определяется наличие и величина осевого смещения осей элементов передачи, а также их скрещивание (фиг.7 и 8). Трансформированием боковых экранов мишени последовательно в треугольную (фиг.9) и трапециевидную (фиг.11) призмы выявляется пересечение осей (фиг.10) элементов передачи. Чаще всего на практике встречается комбинированное отклонение, включающее осевое смещение, скрещивание и пересечение осей. В этом случае, для их определения необходимо поэтапно трансформировать мишень в плоскую, в призматическую треугольную и трапециевидную формы с определением отклонения по каждому виду (фиг.6, 9 и 11). После определения каждого вида отклонения производят регулировку подвижного элемента механической передачи таким образом, чтобы проекция луча совпала с продольными осями всех мишеней, поэтапно трансформированных в вышеописанные фигуры.

Для определения такого вида отклонения, как пересечение осей, необходимо развернуть поворотные экраны таким образом, чтобы продолжения их плоскостей (экранов) пересекали окно лазерного излучателя. Фактическое значение пересечения будет определено углом наклона проекции плоского луча на поворотные экраны, относительно их продольных осей симметрии. Угол наклона характеризуется разностью показаний проекций плоского луча по верхним и нижним градуированным шкалам на каждом поворотном экране соответственно. Числовое значение угла наклона определяется как арктангенс отношения разности показаний проекций плоского луча по верхним и нижним градуированным шкалам к длине данного экрана. Причем углы α и β наклона, определенные на правом и левом экранах, должны быть равны (фиг.10 и 12), в противном случае угол α не равен углу β и имеет место скрещивание осей. Данная особенность позволяет начать диагностику с выявления наличия пересечения осей в комбинированном перекосе. Поэтому в начале диагностики, выявляя пересечение осей, можно предварительно определить и наличие скрещивания осей. Таким образом, способ не требует жесткой последовательности операций для определения и устранения перекосов.

Для определения осевого смещения необходимо трансформировать мишень в одну горизонтальную плоскость и определить величину смещения проекции лазерного плоского луча относительно продольной оси мишени. Эту операцию целесообразно производить после устранения пересечения осей, при необходимости, совместно с определением скрещивания осей.

Устройство содержит источник 1 лазерного излучения, установленный на опоре 2, и трансформируемую мишень 3, установленную на опоре 4, образуя приемник 5. Опоры 2 и 4 выполнены идентичными и содержат немагнитную платформу 6, снизу к которой крепится магнит 7, а по его бокам крепятся, образуя опорную поверхность, полюсные наконечники 8 и 9 и шарнирно связанные с ними пальцы-ориентаторы 10 и 11. Сверху на платформе 6 опоры 4 смонтирован лимб 12 с угловой градуированной шкалой 13. На лимбе 12 закреплена поворотная1 платформа 14 приемника 5, на котором смонтированы градуированные базовый экран-основание 15 мишени 3 и шарнирно установлены боковые экраны 16 и 17 с возможностью их поворота вокруг оси своих шарниров 32 и 33, перпендикулярных продольной оси 18 мишени 3. Пальцы 10 и 11 имеют цилиндрическую форму, но могут иметь и другую форму, выполняются пустотелыми или трубчатыми из немагнитного материала или цельными намагниченными. В отверстии пальцев 10 и 11 размещены магнитные бегунки 19 и 20 с возможностью свободного перемещения в отверстии. Бегунки 19 и 20 могут быть цилиндрическими с полюсами на торцах или по окружности или иметь шарообразную форму либо любую иную форму, адекватную внутреннему или внешнему профилю пальца. Предусмотрен вариант крепления к торцам пальцев 10 и 11 специальных зацепов 21 и 22, например, посредством резьбового соединения. Зацепы могут иметь форму рога (крючка). Магнит 7 с наконечниками 8 и 9 образуют установочную поверхность 23, обращенную к наружной поверхности контролируемого элемента, например шкива. Зацепы 21 и 22 предпочтительно использовать для позиционирования пальцев 10 и 11 в канавках шкивов из немагнитного материала путем их стягивания гибким элементом. Установочная поверхность 23 обеспечивает точность позиционирования по наружной поверхности контролируемых элементов механических передач. Пальцы 10 и 11 выполняют функцию ориентирования устройства по ременным канавкам шкивов. Мишень 3 смонтирована с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 34 опоры 4, величина угла поворота мишени 3 определяется по шкале 13 лимба 12. Боковые экраны 16 и 17 снабжены верхними 24 и нижними 25 шкалами с размерными делениями, нанесенными на внешнюю 26 и 27 и на внутреннюю 28 и 29 рабочие поверхности. Так как полюсные наконечники 8 и 9 выполнены из магнитопроводящего материала, а между ними установлен магнит 7, создающий открытый магнитный контур, способный примагничиваться к любому магнитопроводящему объекту, шунтирующему данный контур как снизу, так и с торца, то источник 1 лазерного излучения и приемник 5 могут без промежуточных адаптеров устанавливаться на радиальных поверхностях шкивов ременных передач или торцевых поверхностях звездочек цепных передач. Источник 1 и приемник 5 устанавливают на шкивах 30 и 31. Экраны 16 и 17 поворачивают вокруг осей 32 и 33 для образования требуемой формы мишени 3, которая может поворачиваться с лимбом 12 вокруг вертикальной оси 34 опоры 4. Проекции лучей на рабочих поверхностях экранов 15, 16, 17 показаны жирными линиями 35.

Работу устройства рассмотрим на примере ременной передачи.

Источник 1 и приемник 5 устанавливаются непосредственно на ведущий 30 и ведомый 31 шкивы передачи и фиксируются на механически обработанные поверхности с помощью собственной магнитной системы фиксации, а именно через постоянный магнит 7, создающий магнитное поле, намагничивающее полюсные наконечники 8 и 9, а пальцы 10 и 11 имеют собственную самопозиционирующую магнитную систему, обеспечивающую надежную установку посредством ломаного охватного сочленения с магнитопроводящими элементами шкивов.

Установочные поверхности 23 устройства обеспечивают фиксацию по наружной радиальной поверхности шкива, а пальцы 10 и 11, самоустанавливаясь в канавке шкива, обеспечивают правильное ориентирование устройства относительно осей вращения проверяемых шкивов.

Когда имеется осевое смещение осей, скрещивание осей и пересечение осей на одной передаче, то есть комбинированный перекос, то плоский лазерный луч, излучаемый источником 1, проецируется на трансформируемую мишень 3 приемника 5 в виде линии 35 на каждом экране. Виды отклонений определяют последовательными этапами трансформирования мишени 3. Для определения наличия осевого смещения и скрещивания осей, экран трансформируют в плоскую мишень (фиг.6). При осевом смещении луч будет проецироваться в виде линии 35 параллельной продольной оси 18 мишени 3 (фиг.7) и смещенной относительно центра базовой мишени. При скрещивании осей луч будет проецироваться в виде линии 35 непараллельной продольной оси 18 мишени 3 (фиг.8).

Пересечение осей визуализируется на призматических мишенях треугольной или трапециевидной формы (фиг.9 и 11) в виде наклонных линий на каждом из экранов (фиг.10 и 12). Далее устраняют каждое выявленное отклонение регулировкой элементов кинематической передачи. Призматические формы мишеней образуют поворотом экранов 16 и 17 вокруг осей 32 и 33.

Устройство может устанавливаться на цепную передачу, где излучатель 1 и приемник 5 крепятся на торцы звездочек торцевой поверхностью устройства с одноименной стороны передачи.

Применение взаимно пересекающихся плоских лазерных лучей позволяет выставить мишень и излучатель на единую оптическую ось, что удобно при предварительной диагностике ременных и цепных передач и необходимо для контроля взаимного положения плоскостей двух объектов. При этом угол пересечения плоских лазерных лучей находится в пределах от 0 градусов до 90 градусов.

Например, для контроля взаимного расположения плоскостей инструментальных плит термопласт-автомата необходимо установить излучатель 1 на неподвижной плите, а приемник 5 - на подвижной плите. В данном случае рациональным будет угол пересечения генерируемых плоских лазерных лучей 35 в 90 градусов. В этом случае на базовом экране 15 развернутой мишени 3 будет отображаться крест (фиг.13). Определение плоскопараллельности плит происходит в два этапа. На первом этапе необходимо трансформировать мишень в одну горизонтальную плоскость и совместить продольную ось 18 мишени 3 с проекцией одного из лучей, а поперечную ось базовой мишени, перпендикулярную продольной оси 18, совместить с проекцией второго луча. Трансформируем боковые экраны 16 и 17 в призму трапециевидной формы. Далее можно диагностировать истинное значение непараллельности, которое будет характеризоваться углом наклона проекции плоского луча на поворотные экраны относительно их продольных осей симметрии, развернутые таким образом, что продолжения их плоскостей (экранов) пересекают окно лазерного излучателя. Устраняем выявленный перекос. На втором этапе, ориентируясь на показания лимба 13, вращением поворотной платформы 14 на 90 градусов повторяем предыдущую операцию, описанную на первом этапе. Определяем величину непараллельности и при необходимости устраняем ее.

Заявленное устройство обеспечивает высокую точность и надежность позиционирования и ориентирования, как по наружной поверхности шкивов, так и по внутренней поверхности ременных канавок.

Наличие пальцев цилиндрической формы позволяет осуществлять центрирование пальцев по внутренним, рабочим, стенкам канавки, которые практически не подвержены механическим повреждениям, таким как забой и износ, характерным для зоны, близкой к наружной поверхности шкива.

Благодаря наличию магнитов в пальцах опоры и пальцы притягиваются надежно к шкиву посредством ломаного охватного сочленения магнитопроводящих элементов.

Точность достигается еще тем, что все элементы охвата и прижима заневолены в плоскости симметрии канавки шкива.

Наличие в пальцах специальных зацепов позволяет использовать устройство для контроля правильности положения шкивов из немагнитных материалов, стягивая пальцы эластичным элементом, например ремнем, шнуром и цепью.

Мишень-трансформер составная с поворотными боковыми проекционными экранами создает значительную общую площадь экрана, на который проецируется плоский или взаимно перескающиеся плоские лазерные лучи, которые могут раскладываться на проекционные составляющие в зависимости от вида отклонения шкивов или звездочек механических передач. Это повышает точность определения величины и вида отклонения осей либо отклонения от параллельности плоскостей.

Наличие градуированных линейных и угловых шкал позволяет после контроля получить цифровые значения отклонения осей, по которым можно принять решение, устранять смещение или браковать контролируемый объект.

Источники информации

1. Пат. US 4231161A, G01B 5/25, 1979 г.

2. Прибор ТМЕБ 2 фирмы SKF, Швеция, каталог SKF Maintenance Products, 2003 г.

3. Авт.свид. СССР №447332, МПК В65G 9/16, 1971 г.

1. Способ определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи посредством их оптической связи, выражаемой монтажом на одном элементе приемника с мишенью, а на другом элементе - источника оптической связи, излучающего плоский луч на градуированную мишень, отличающийся тем, что источником осуществляют проецирование плоских лучей на объемную трансформируемую мишень, шарнирно связанные экраны которой трансформируют в различные многогранные призмы, посредством которых определяют как вид пространственного отклонения осей элементов механической передачи, так и их величину в линейных и угловых единицах.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что источник оптической связи излучает взаимно пересекающиеся плоские лучи.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что угол пересечения плоских лучей находится в пределах от 0 градусов до 90 градусов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения наличия осевого смещения или скрещивания осей элементов передачи экраны трансформируют в одну горизонтальную плоскость.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения наличия пересечения осей элементов передачи экраны трансформируют в призму треугольной или трапециевидной формы.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения величины углового отклонения скрещивания осей элементов механической передачи мишень поворачивают вокруг вертикальной оси базового экрана до совмещения проекции вертикального плоского луча с продольной осью мишени, а угол поворота определяют по градуированной шкале.

7. Устройство определения взаимного пространственного положения элементов механической передачи, содержащее связанные оптической связью источник лазерного излучения и приемник с мишенью визуализирующую проекцию луча, монтажные опоры для источника и для приемника со средствами их магнитного крепления на элементы передачи, отличающееся тем, что опоры выполнены идентичными и включают немагнитную платформу, закрепленные под ней магнит, полюсные наконечники, пальцы-ориентаторы, шарнирно связанные каждый с полюсным наконечником, сверху на платформе одной из опор смонтирован источник излучения как плоского, так взаимно пересекающихся плоских лазерных лучей, на другой опоре, образуя приемник, смонтирована мишень, выполненная трансформируемой и включающая множество подвижно связанных между собой плоских градуированных экранов, из которых один жестко крепится на платформе, а боковые экраны шарнирно смонтированы на осях, закрепленных по сторонам платформы перпендикулярно продольной оси мишени с возможностью их поворота на указанных осях для складывания в призмы треугольные и трапециевидные или раскладывания в одну горизонтальную плоскость для определения вида смещения осей элементов механической передачи и величины их числового линейного и углового смещения.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что приемник снабжен градуированным лимбом, смонтированным на платформе с возможностью поворота вокруг его вертикальной оси.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что мишень смонтирована на лимбе.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что боковые экраны с обеих сторон снабжены верхней и нижней градуированными шкалами.

11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что пальцы-ориентаторы выполнены цилиндрическими.

12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что пальцы-ориентаторы выполнены трубчатыми из немагнитного материала.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что в отверстиях пальцев-ориентаторов установлены с возможностью свободного перемещения магнитные бегунки.



 

Похожие патенты:

Способ заключается в формировании подаваемого на поверхность исследуемого объекта потока светового излучения, регистрации в фиксированной точке отраженного света и преобразовании его в электрический сигнал, величину которого используют для определения расстояния от поверхности исследуемого объекта по формуле: Δ x = x 0 − x 0 2 U 0 U , где х0 - начальное расстояние от светоотражающей поверхности исследуемого объекта до фотоприемника; U0 - амплитуда выходного сигнала с фотоприемника, соответствующая х0; U - амплитуда выходного сигнала с фотоприемника, соответствующая Δх.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических параметров нанообъектов. Оптическая измерительная система содержит модуль изменения и контроля параметров оптической схемы и условий освещения; модуль освещения; модуль построения оптического изображения; модуль дефокусирования; модуль регистрации ряда изображений с различной степенью дефокусирования; модуль расчета ряда изображений с различной степенью дефокусирования; модуль сравнения зарегистрированных дефокусированных изображений с рассчитанными изображениями; модуль пользовательского интерфейса.

Способ заключается в том, что изображение объекта фокусируют объективом в плоскости приемника, сканируют его возвратно-поступательно вдоль линейки элементов приемника, предварительно определяют номер N облучаемого элемента приемника, выключают выходы остальных элементов, осуществляют периодическое равномерное возвратно-поступательное сканирование изображения объекта облучаемым элементом с амплитудой, равной ширине элемента b, формируют опорные импульсы в середине каждого полупериода сканирования, измеряют временные интервалы Δt1 и Δt2 между фронтами сигналов и опорными импульсами в каждом полупериоде сканирования и измеряют их разность Δt=Δt2-Δt1.

Устройство содержит неподвижную часть, подвижную часть с установленным на ней объектом, источник монохроматического излучения, одномодовый световод, формирующий точечный источник, совмещенный с передним фокусом оптической системы, две параллельные прозрачные пластины, установленные перпендикулярно оптической оси.

Устройство содержит источник монохроматического излучения, выход которого совмещен с входом одномодового световода, формирующего на выходе точечный источник монохроматического излучения, совмещенный с передним фокусом оптической системы, формирующей параллельный пучок света.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к измерению воздушного зазора электрической машины, например гидрогенератора. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике с применением видеотехнологий и может быть использовано для определения межэлектродного расстояния в системе расположенных на малом расстоянии один над другим по вертикали и полностью перекрывающихся электродов сложной геометрической формы для электронных ламп в случае отсутствия возможности наблюдения межэлектродного расстояния сбоку перпендикулярно нормали к плоскостям электродов.

Изобретение относится к устройству для определения расстояния между, по меньшей мере, одной рабочей лопаткой и окружающей, по меньшей мере, одну рабочую лопатку стенкой газовой турбины, а также к применению способа.

Изобретение относится к устройству для определения расстояния между, по меньшей мере, одной рабочей лопаткой и окружающей, по меньшей мере, одну рабочую лопатку стенкой машины для превращения кинетической энергии потока в механическую энергию, а также к применению устройства.

Изобретение касается способа определения диаметра оснащенного рабочими лопатками ротора лопаточной машины. Способ характеризуется тем, что предлагается приводить ротор, снабженный венцом рабочих лопаток, во вращательное движение и вне области венца рабочих лопаток расположить предусмотренное для него устройство для измерения расстояния, чтобы затем измерять расстояние до рабочих лопаток венца рабочих лопаток, вращающихся мимо устройства для измерения расстояния, откуда при знании расстояния между сенсором и осью ротора может определяться диаметр ротора. Указанное измерение осуществляют в балансировочной системе и/или во время балансировки ротора, при этом частота вращения во время измерения идентична, практически идентична или больше номинальной частоты вращения ротора. Диаметр ротора может затем учитываться при конструировании лопаточной машины. Задачей изобретения является создание способа, с помощью которого возможно было бы обеспечить сравнительно долгий срок службы рабочих лопаток при одновременной оптимизации коэффициента полезного действия. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается прецизионного датчика расстояния. Особенностью указанного датчика является то, что приемная схема выполнена двухканальной и состоит из оптической системы, включающей две ромб-призмы и два отклоняющих клина, и приемной проекционной системы, включающей цилиндрическую линзу и сферический объектив, а в качестве фотодетектора использована двухкоординатная ПЗС-матрица, выход которой подключен к персональному компьютеру или контроллеру. Технический результат заключается в повышении абсолютной и относительной точности измерений. 2 ил.

Способ измерения перемещений заключается в формировании на поверхности квадрантного фотоприемника двух световых потоков, преобразовании оптических сигналов в электрические и определении координат оптических сигналов по электрическим. При этом формируют два дополнительных световых потока на границах раздела смежных квадрантов фотоприемника и модулируют ортогональными функциями. Выделяют сигналы от каждого светового потока с каждого квадранта. Формируют из выделенных сигналов разностные сигналы, пропорциональные разности электрических сигналов от каждого светового потока от каждой пары смежных квадрантов. По разности разностных сигналов каждой пары противоположных смежных квадрантов судят о перемещении, а по сумме всех разностных сигналов судят об угле скручивания. Технический результат - упрощение способа и повышение точности измерения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх