Устройство для определения угла наклона объекта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.11. 77 (21) 2542881/18-10 (51) М. Кд. с присоединением заявки,%—

G 01 С 9(22

Гооудврстввииый комитет (23) П риоритет (53) УДК 528,541 (088.8) Опубликовано 25.11 79 Бюллетень Ж 43

Дата опубликования описания 25 11.79 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. П. Купцов, С. Г. Ковчур, С. Е. Савицкий и В. В. Коробов

Витебский технологический институт легкой промыптленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА

НАКЛОНА ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля углов установки деталей металлорежущих станков, механизмов и их узлов, требующих точной ориентации относительно горизонтальной плоскости при выполнении монтажных и сборочных работ.

Известны малогабаритные уровни, содержащие сообщающиеся сосуды, частично заполненные жидкостью, верхние полости которых соединены между собой при помощи жидкостного манометра (1), (2) и (3)

Этим устройствам присущи следующие нелостатки: сравнительно низкая упругость воздуха в резервуарах и соединительных рубках снижает чувствительность уровня; при встряхивании уровня в жидкости, нахоцяшейся в манометрической трубке, могут образовываться воздушные пробки, удаление которых требует дополнительных затрат времени и представляет собой сложную операцию.

Наиболее близким ло технической сущнос- ти к изобретению является устройство для определения угла наклона объекта, содержащее разомкнутый кольцеобразный резервуар, верхние полости которого образуют два закрытых сообщающихся сосуда, связанные между собой прозрачной П-образной трубкой малого сечения (4).

Кольцеообразный резервуар соединен с гидравлическигл клапаном, выполненным в виде сосуда, связанным с нижней частью резервуара и при помощи калиброванных трубок с верх1О ними его полостями. Места соединений трубок с сосудом расположены ниже поверхности раздела двух жидкостей. Кольцеобразный резервуар, сосуд и трубки наполнены ртутью до диаметральной плоскости кольцевого резервуара, 15 а остальная часть резервуара, гидравлического клапана и П-образной трубки наполнены этиловым спиртом до нулевого деления шкалы.

Это устройство обладает следующими недостатками:

26 нуждается в повышении технологичности и упрощении конструкции; повышение точности измерений требует значительного увеличения габаритных размеров; при повороте устройства в процессе измерений уровень ртути в трубках незначительно изменяется, что вносит некоторую погрешность в показание устройства.

Целью изобретения является упрощение

Конструкции и повышение технологичности.

Цель достигается тем, что в устройстве гидравлический клапан выполнен в виде щелевого канала, соединяющего полости двух резер вуаров. В верхней части канала имеются два to симметричных скоса, выходы которых в резервуары расположены ниже уровня раздела обеих жидкостей при повороте устройства на максимальный угол измерения.-Щелевой канал расположен у задней стенки устройства, что позволяет открыть гидравлический клапан при сравнительно небольшом угле наклона устройства при его подготовке к работе.

Лля повышения чувствительности и комлактности устройства оба резервуара имеют составное прямоугольное сечение, ограниченное по краям двумя полуокружностями, т.е, имеют вытянутую симметричную форму.

Сообщающиеся сосуды расположены в питом пластмассовом корпусе и наполнены ртутью и 2S этиловым спиртом, не вступающими в химическое взаимодействие ни друг с другом, ни со стенками устройства.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства в разрезе; на фиг. 2 изобра- Зо жен разрез Б-Б фиг.1;на фиг.3 — разрез А — А фиг.1;на фиг. 4 — устройство в период настройки. . Устройство для определения углов наклона поверхностей содержит два сообщающихся резер- З5 вуара 1, 2 обтекаемой формы, расположенные в литом пластмассовом корпусе 3. Резервуары соединены между собой манометрическими трубками 4 и 5, которые связаны между собой в верхней части каналом 6, имеющим два симмет- 4о ричных уклона для стока жидкости.

Основное назначение канала 6 сводится к уравниванию давления воздуха в трубках 4 и 5 над столбиками спирта и удалению пузырьков воздуха, которые могут образовываться при рез- 4> ких поворотах устройства иэ горизонтального в рабочее положение, Резервуары 1 и 2 также сообщаются друг с другом в нижней части при помощи шелевого канала 7, верхняя часть которого выполняет функции гидравлического клапана и имеет два симметричных скоса 8 и 9. Наличие этих скосов обеспечивает точную настройку устройства, а выход их в полости резервуаров 1 и 2 находится ниже уровня раздела жидкостей при повороте устройства на максимальный угол измерения а 3m исклю гае погрешность измем зх. рения, связанную с перераспределением рабочей

699321 жидкости спирта в устройстве после того, как гидравлический клапан закрыт.

Резервуары l и 2 имеют составное прямоугольное сечение, ограниченное по краям двумя полуокружностями, т.е. вытянутую симметричную форму (см. фиг. 3). При этом щелевой канал 7 расположен у задних стенок резервуаров 1 и 2 и соединяет их, Корпус устройства 3 отлит иэ пластмассы вместе с резервуарами 1 ь

2, каналами 6,7 и отверстиями под стеклянные трубки 4 и 5. Концы трубок 4 и 5 в местах соеди нения 10, 11, 12 и 13 с корпусом залиты специальным клеем. Чистовой механической обработке подвергаются только присоединительные поверхности корпуса (10, 11, 12, 13, 14 и 15), с целью обеспечения герметичности соединения его с пластинками 16, 17 и трубками 4, 5 с помощью специального клея. Устройство наполняется ртутью и этиловым спиртом через отверстие, которое герметично закрывается пробкой 18.

К нижней и боковой поверхности устройства прикрепляется стальной измерительный угольник 19.

Для отсчета углов наклона поверхностей устройство снабжено шкалой 20, которая также служит для установки уровней спирта в трубках на нулевое деление и может перемещаться винтом 21.

При хранении устройства в нерабочем положении ртуть и этиловый спирт займут какое-то положение в резервуарах 1 и 2, трубках 4 и 5 и каналах 6 и 7. Для приведения устройства в рабочее состояние необходимо высоту столбиков этилового спирта в трубках уровнять и совместить с нулевым делением шкалы 20. 11ля этого достаточно установить устройство на горизонтальную плоскость и наклонить его на угол P = 15 — 20 (см, фиг. 4). При этом уровень ртути в резервуарах, сохраняя горизонтальное положение, опустится у щелевого канала 7.

В этом случае гидравлический клапан будет открыт для прохода этилового спирта. Верхние полости резервуаров 1 и 2 станут сообщающимися сосудами. В результате уровни спирта в трубках 4 и 5 уравниваются. Если уровни этилового спирта не совпадают с нулевым делением шкалы 20, последнюю перемешают вдоль направляющих винтом 21.

При наклоне устройства в процессе измерения на угол а какой-то определенный обьем ртути переходит из одного резервуара в другой.

При этом рабочая жидкость (спирт) вытесняется в одну из трубок 4 или 5, уровень которой резко поднимается, в другой трубке — на столько же опускается.

Смешение уровней жидкости в трубках относительно нулевого деления зависит 01 угла наклона устройства (см. фиг. 1), который опF, — проходное сечение резервуара, мм ;

Fq — проходное сечение трубки, мм ;

P — расстояние между осями трубок, мм; о

1 — расстояние между серединами резервуаров.

Максимальная величина углов а при непосредственных измерениях составляет порядка

+5 . Для увеличения диапазона измеряемых углов могут быть использованы угловые плитки.

Чувствительность устройства в 1,5 раза выше, чем у известного устройства, но оно проше по конструкции и более технологично.

Формула изобретения

Устройство для определения угла наклона объекта, содержащее сообшаюшиеся резервуары. ределяется.по шкале и вычисляется по формуле:

0,5 А = 0,5 tge (P +(). (1) где а — угол поворота устройства в градусах;

В = 16 168 F.1

is,ii s.г, -7: + г, ™1

Cosa

699321 6 соединенные двумя мае!Ометрическими трубкаMH и гидравлический клапан, заполненные двумя жидкостями с различной плотностью, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что. с целью упрошения конструкции и повышения технологичности, гидравлический клапан выполнен в виде шелевого канала, расположенного в корпусе устройства, соединяющего полости резервуаров у их задних стенок, причем в верхней его части имеются два симметричные скоса, выходы которых в резервуары расположены ниже уровня раздела обеих жидкостей при повороте устройства на максимальный угол измерения.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское .свидетельство Я 32746, кл, G 01 С 9/22, 1932.

2. Авторское свидетельство СССР N 42308, кл. G 01 С 9/22, 1933.

3. Авторское свидетельство СССР Х 562715, кл. G 01 С 9/22, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР У 575479, кл, G 01 С 9/22, 1976 (прототип). б- б

699321

Ф-А

Составитель Л. Колюбакина

Техред М. Петко Корректор H. Горват

Релактор Л. Бибер

Подписное

Филиал ППП "Па ею", г. Ужгород, чл. Проектная,4

Заказ 744б/42 Тираж 844

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауигская наб., д. 4/5