Пневматическое устройство для измерения непараллельности осей отверстий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссюз Советскик

Социалистических

Республик (ii)748120 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 300б.76 (21) 2378495/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150780 Бюллетень ¹ 2g

Дата опубликования описания 1507.80 (51)М. Кл.

6 01 В 13/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531. 717 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.А. Кудинов, Б.С. Бражкин, Н.И. Исаев и В.Г. Демидов (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

HEIIAPAJIJIEJIbH0CTH ОСЕЙ ОТВЕРСТИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля взаимного расположения отверстий. 5

Известны устройства для измерения непараллельности осей отверстий, содержащие узел базирования, выполненный в виде цилиндрической оправки, взаимодействующей с первым базируемым отверстием, и измеритель положения оси второго, поверяемого отверстия, выполненный в виде второй оправки и двух индикаторов ),1) .

Такие устройства не обеспечизают необходимой точности измерений,. поскольку не учитывают возможной конусности отверстий (сравнение ведется лишь по двум образующим). Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является пневматическое устройство для измерения непараллельности осей отверстий, содержащее узел базирования, выполненный в виде плоскости, взаимодействующей с торцом контролируемого объекта и двух направляющих оправок, четыре поступательно подвижных в общей осевой плоскости каретки с жестким упором и пневматическим измерительным соплом каждая, блок суммирования сигналов и отсчетную часть, Блок суммирования сигналов выполнен в виде дифференциального пневматического преобразователя, встречно направленные сопла различных отверстий попарно соединены, что позволяет исключить Йонусность отверстий из результатов измерений 1 21 .

Недостатком таких устройств является недостаточная точность, вызванная влиянием торцовой базы. Неперпендикулярность отверстий к торцу заставляет увеличивать зазоры у сопел и влияет на конечный результат измерений вследствие нелинейности характеристики. Устройства этого типа не допускают базирования по отверстию, поскольку требуют попарного соединения сопел.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается за счет того, что узел базирования выполнен в виде призматической оправки, а блок суммирования пневматических сигналов— двухступенчатым, причем первая ступень содержит две ветви, каждая с элементом сравнения, а вторая сту748120 пень выполнена в виде элемента сравнения, входы которого соединены с выходами элементов сравнения первой ступени, а также тем, что одна из ветвей первой ступени снабжена масштабным преобразователем.

На фиг. 1 изображена метрологическая схема устройства, «а фиг.2 — схема расположения базирующих точек в отверстии.

Устройство содержит призматическую базирующую оправку 1 с четырьмя расположенными в двух поясах контактными точками 2 и 3, 4 и 5 (см. фиг. 2).

В осевом направлении контролируемый объект ограничен точечным упором 6.

Устройство содержит также три поступательно подвижных каретки 7, 8 и 9, каждая с жестким точечным упором соответственно 10, 11 и 12 и пневматическим измерительным соплом 13, 14 и 15, расположенными в плоскости осей обоих контролируемых отверстий.

Поджатие кареток к образующим отверстий осуществляется пружинами.

Воздух от источника 16 давления через головные жиклеты 17-20 поступает к измерительным соплам и соплу 21 противодавления. Входящий в устройство блок суммирования сигна- . лов выполнен двухступенчатым; первая ступень состоит из двух ветвей — в первой ветви элемент 22 сравнения соединен с соплом 13 каретки базируемого отверстия и соплом 21 противодавления, во второй ветв элемент 23 сравнения соединен с соплами 14 и 15 кареток поверяемого отверстия. Выходы этих элементов сравнения первой ступени соединены с входами элемента 24 сравнения второй ступени, выход которого соединен с отсчетной частью 25. B одну из ветвей первой ступени может быть включен, масштабный преобразователь 26.

Устройство работает следующим образом. Контролируемый объект, например шатун кривошипно-шатунного двигателя, одним из отверстий надевают на базирующую призматическую оправку 2 до точечного упора 6. Контактные точки 2-5 базируют контролируемый объект по образующим отверстия.

Поступательно подвижные каретки 8 и 9 вводят в поверяемое отверстие и раздвигают до касания жестких точечных упоров 11 и 12 с противолежащими образующими отверстий. Если оси отверстий параллельны, то зазоры у сопел 14 и 15 одинаковые, на два входа элемента 23 сравнения первой ступени поступят идентичные сигналы и выходной сигнал равен нулю. При непараллельности осей отверстий зазор у одного сопла, например у сопла 14, уменьшится, а у второго сопла (15) увеличится, что вызовет появление сигнала на выходе элемента 23 сравнения. Конусность поверяемого отверстия (в пределах линейности пневматических измерителей) не сказывается на выходном сигнале, поскольку зазоры у сопел 14 и 15 увеличиваются (или уменьшаются) в равной мере.

Если же коническим является базирующее отверстие, то это вызовет перекос контролируемого объекта на угол d ф

)Q

СОБИ 1 где д Ч вЂ” угол между образующей отверстия и его осью, б — угловое расстояние контактных точек от осевой плоскос15 ти (см.фиг. 2).

Этот перекос вызовет появление сигнала на выходе элемента 23 сравнения, равного 2Ь

СОБИ

Щ где Ь вЂ” расстояние между контактной точкой и соплом на каретках поверяемого отверстия.

Образующая базируемого отверстия повернется при этом на угол g (1+

С05 Ol/

25 а зазор у сопла 13 изменится на ве1 личину а 1+ (а — расстояние

COS Q между контактной точкой и соплом для каретки 7), что вызовет появление

$9 эквивалентного сигнала на выходе элемента 23 сравнения. Если выходные сигналы элементов сравнения первой ступени равны, то сигнал на выходе элемента 22 сравнения второй ступени

35 свободен от влияния конусности отверстий. Это достигается при соотношении

Ь 1 + с05Ф

40 а 2

Если такое соотношение по конструктивным соображениям осуществить не представляется возможным, то в одну из ветвей первой ступени вводят масштабный преобразователь 26, коэффи45 циент преобразования которого выбирают исходя из указанного соотношения.

Вследствие базирования контролируемого объекта непосредственно по од5О ному иэ отверстий влияние вспомогательных баз исключено полностью, зазоры у сопел могут быть сделаны малыьж, а передаточные отношения высокими, что благоприятно отражается на точ5$,íîñòè измерений.

Формула изобретения

1. Пневматическое устройство для ф измерения непараллельности осей отверстий, содержащее узел базирования, подвижные в общей осевой плоскости каретки с жестким упором и пневматическим соплом каждая, блок суммировау ния сигналов и отсчетную часть, о т

748120 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, узел базирования выполнен в виде призматической оправки, а блок суммирования сигналов — двухступенчатым, причем первая ступень содержит две ветви, каждая с элементом сравнения) а вторая ступень выполнена в виде элемента сравнения, входы которого соединены с выходами элементов сравнения. первой ступени. 10

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что одна из ветвей первой ступени снабжена масштабным преобразователем.

Источники инФормации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Долинский П.A. Центровка движения судовых дизелей."Транспорт", 1971, с. 113-117.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 225483, кл. G 01 В 13/18, 1965 (прототип).

1б фиг./

Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4219/2б

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Романов

Редактор В. Трубченко Техред Л. Теслюк Корре р екто Ю. Макаренко