Устройство для отсчета параметров перемещения двух соединяемых деталей одна относительно другой

(56) Авторское свидетельс ССРМ 1647656,кл. О 12 В 11/04, 1985,Авторское свидетельство СССРпо заявке сч. 4335238/21, кл б 12 В 11/04,27,11,87,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ДВУХ СОЕДИНЯЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ ОДНАОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГОЙ. к машиностроению и может быть использовано в испытательной технике и технологических процессах. Сущность изобретения;осуществление возможности фиксации угловых перемещений между последовательно сдвигаемыми и скрепляемымирезьбовым соединением деталями или фунтво С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР кционально связанных сними величин за счет того, что устройство содержит шайбу- указатель 1, выполненную в виде плоского кольца; снабженного упорами и выступом стреловидной формы, образующим указатель, причем упоры выполнены с эквидистантными дугообразными рабочими поверхностями, радиус кривизны которых больше радиуса кривизны отверстия плоского кольца шайбы-указателя, а геометрические центры их размещены на геометрической оси симметрии О-О шайбы- указателя 1 и смещены относительно геометрического центра О отверстия плоского кольца вдоль оси 0-0 в одном направлении, что обеспечивает при болтовом креплении . ф деталей 9 и 8 посредством болта 10, резьбовых отверстий в детали 9 и кольцевьсх пазов 7 детали 8 осуществлять перемещение детали 8 по большему радиусу, чем радиус кривизны стенок отверстия плоского кольца, а ф шайбы указателя вокруг своей оси с фиксацией с обеспечением заклинивания в направляющем кольцевом пазу 7 детали 8 таким образом, что указатель 4 направлен на шкалу 12 детали 8, 13 з,п. ф-лы, 19 ил,, Составитель А. ПоповаТехред М.Моргентал Редактор Э, Слиган Корректор А. Осаулен Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 2508 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Изобретение относится к машиностроению и может быть использованодля определения угловых перемещений одной детали относительно другой детали, с которой последняя соединяется, например, детали испытательной техники.Цель изобретения - повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей,На фиг, 1 показано устройство для отсчета параметров перемещений двух соединяемых деталей одна относительно другой, общий вид; на фиг, 2 - шайба-указатель, первый вариант выполнения, с одним упором, в трех ортогональных проекциях с сечением А - А; на фиг, 3 - то же, второй вариант выполнения, с двумя упорами, в трех ортогонэльных проекциях с сечением . Б - Б; на фиг, 4 - то же, третий вариант выполнения, с упором в виде дугообразного выступа, ширина которого равна диаметру отверстия шайбы указателя с сечением В - В; на фиг. 5 -тоже,четвертый вариант выполнения, с двумя упорами в виде дуг, расстояние между концами каждой из которых равно диаметру отверстия шайбы-указателя, в двух ортогональных проекциях; на фиг. 6 - шайба-указатель, пятый вариант выполнения, с упором в виде единино выступа с двумя дугообразными поверхностями, ширина которого равна диаметру отверстия шайбы-указателя, в двух ортогонэльных проекциях; на фиг, 7 - шайба-указатель, шестой вариант выполнения, с упорами в виде дугообразного выступа и дугообразной кромки шайбы-указателя, в двух ортогональных проекциях; на фиг. 8 - шайба-указатель, седьмой вариант выполнения, в которой указатель выполнен в виде части полого тора, в трех ортогональных проекциях с сечением Г - Г; на фиг. 9 - шайба-указатель, восьмой вариант выполнения, с указателем, который расположен на переходнике в форме части полого наклонного цилиндра, в двух ортогональных проекциях с сечением Д - Д, на фиг, 10 - шайба-указатель, девятый вариант выполнения, у которой указатель расположен на переходнике в виде части полого цилиндра, цилиндрическая поверхность которого является рабочей поверхностью упора, в трех ортогональных проекциях с сечением Е - Е; на фиг. 11 - шайба-указатель, десятый вариант выполнения, с указателем на переходнике и упором на внешней кромке шайбы-указателя и цилиндрической поверхности переходника, в трех ортогональных проекциях с сечением Ж в )К; на фиг, 12 - то же, одиннадцатый вариант выполнения с указателем на переходнике в виде усечен 10 15 19 - то же, разряды по осям симметрии 20 25 40 50 30 35 ного полого конуса, ориентированного своим меньшим основанием в сторону плоскости шайбы-указателя, в трех ортогональных проекциях с сечением 3-3; на фиг, 13 - то же, двенадцатый вариант выполнения;. на фиг. 14 - устройство для отсчета 14 параметров перемещения двух соединяемых деталей одна относительно другой с шайбой-указателем по первому варианту выполнения, вид сверху; на фиг; 15 - то же, с шайбой-указателем по второму варианту выполнения, вид сверху, на фиг, 16 - то же,с шайбой-указателем по третьему варианту выполнения, вид сверху; на фиг. 17, 18 и соответственно на фиг, 13, 14 и 15. Устройство для отсчета параметров перемещений двух соединяемых деталей одна относительно другой содержит симметричную шайбу-указатель 1 с упорами 2 и 3, указателем 4 в виде стреловидного выступа, с отверстием 5 и с переходниками 6, выступающими за плоскость шайбы-чказателя 1 и соединенные с указателями 4 своимисвободными концами, шайба-указатель 1 установлена своими упорами 2 и 3, с рабочими поверхностями в направляющих пазах 7 одной из соединяемых деталей 8, которая закрепляется на другой детали 9 посредством болтового соединения в виде крепежного болта 10, установленного в резьбовые отверстия 11, совмещенные с направляющими пазами 7 деталями 8, а шайба-указатель расположена нэ детали 8, закреплена на ней посредством болта 10 с возможностью фиксации относительно своей продольной геометрической оси от проворота посредством взаимодействия стенок ее отверстия 5 относительно болта 10 и направлена своим указателем 4 в сторону шкалы 12 отсчета перемещений детали 8 относительно детали 9, которая размещена по периметру направляющих пазов 7 детали 8, которая установлена на детали 9 с возможностью угловых перемещений относительно нее по большему радиусу, чем радиус окружности отверстия 5 шайбы-указателя 1, посредством ручки 13 и серии направляющих пазов 7, взаимодействующих с болтами 10. Выполнение рабочих поверхностей упоров 2 и 3 шайбы-указателя зквидистантными относительно поверхно"тей стенок направляющего паза, 7 детали 8 обеспечивает перемещение детали 8 относительно шайбы-указателя 1 и детали 9 без заклинивания,а выполнение рабочих поверхностей упоров 2 и 3 неэквидистантными относительно стенки отверстия 5 плоского кольца шайбыуказателя 1.Шайба-указатель 1 по первому варианту выполненияимеет один упор 2, выполненный в виде дугообразной стенки, перпендикулярной к плоскости кольца шайбы-указателя, сопряженной своей внутренней поверхностью 14 со стенкой отверстия 5 по линии с одной его стороны и рабочей поверхностью 15, причем поверхности 14 и 15 имеют радиус кривизны, больший радиуса окружности стенок отверстий 5, а геометрический центр поверхностей 15 и 1,4 расположен на одной геометрической оси симметрии шайбы-указателя 1 и смещены относительно геометрического центра отверстия 5 вдоль указанной выше оси в одну сторону, а вершина стреловидного выступа указателя 4 размещена на геометрической оси шайбы-указателя.Шайба-указатель по второму варианту выполнения выполнена с двумя упорами 2 и 3, в виде дугообразных стенок равного радиуса кривизны, внутренние поверхности .14 и 16 и внешние поверхности 15 и 17 которых эквидистантны между собой и имеют радиусы кривизны большие, чем радиус кривизны стенок отверстия 5, причем упоры 2 и 3 расположены на диаметрально противоположных сторонах относительно отверстия 5 и сопряжены своими внутренними поверхностями 14 и 16 со стенкой отверстия 5 в двух диаметрально противоположных астх стено отверстия 5 по ия.Шайба-указатель 1 устройства отсчета по третЬему варианту ее выполнения имеет один упор 2 в виде дугообразного выступа по всему диаметру кольца с шириной, равной ширине диаметра отверстия 5 кольца шайбы-указателя 1 с двумя рабочими поверхностями 18 и 19, радиусы кривизны которых больше, чем радиус кривизны окружности отверстия 5 плоского кольца шайбы-указателя 1,Шайба-указатель 1 устройства по четвертому варианту выполнения имеет два упора 2 и 3, выполненные в виде дугообраз,ных стенок с эквидистантными рабочими поверхностями 20 и 21 с их внешних сторон иэквидистантными внутренними поверхностями 22 и 23 соответственно упоров 2 и 3, которые сопряжены со стенками отверстия 5 в двух диаметрально противолежащих ме стах по линиям, причем концы 24 указанных выше уг:оров 2 и 3 расположены на расстояниях между собой, равных диаметру отверстия 5 плоского кольца шайбы-указателя 1,Шайба-указатель 1 устройства отсчета по пятому варианту выполнения имеет один упор 2, выполненный в виде выступа с двумя дугообразными рабочими поверхностями 25 и 26, эквидистантными между обой и510 15 ложном указателю и шайбы-указателя 1, При этом указанный выступ упора 2 ограничен с двух своих других сторон плоскими поверхностями 27 и 28, сопряженными со 20 стенками отверстия 5 шайбы-указателя по линиям 25 30 35 40 45 50 сопряженными указанными выше рабочими поверхностями 25 и 26 со стенками отверстия 5 плоского кольца шайбы-указателя 1 в двух диаметрально противоположных точках указанного отверстия 5 по линиям, расположенным в плоскости, проходящей через геометрическую ось 0-0 шайбы-указателя 1, перпендикулярной плоскости кольца шайбы-указателя 1. При этом радиусы кривизны рабочих поверхностей 25 и 26 больше радиуса кривизны отверстия 5 шайбы-указателя 1, а геометрические центры указанных выше поверхностей 25 и 26 смещены относительно центра 0 отверстия 5 вдоль оси 0-0 в направлении, противопоШайба указатель 1 устройства по шестому варианту выполнения содержит один упор 3, выполненный по первому варианту выполнения шайбы указателя, а другой упор 2 выполнен в виде дугообразной кромки самого плоского кольца-шайбы указателя 1 с рабочей поверхностью 29, эквидистантной рабочей поверхности 15 Шайба-указатель 1 устройства по седьмому варианту выполнения содержит упор 2, выполненный таким. как и в первом варианте шайбы-указателя 1. а указатель 4 выполнен в виде части полого торэ.Шайба-указательпо восьмому варианту выполнения содержит упор 2, выполненный таким, как в шайбе-указателе 1 по первому варианту, переходник б, выполненный в виде части стенки полого цилиндра, расположенной наклонно относительно плоскости шайбы-указателя 1 и сопряженной с ней одной своей торцовой кромкой 30, при этом указатель 4 соединен с другой кромкой 31 переходника 6 и расположен в плоскости, параллельной плоскости шайбыуказателя 1.Шайба-указатель по девятому варианту вь полнения содержит переходник б в виде части стенки полого цилиндра, установленного перпендикулярно плоскости шайбы- указателя " при этом упором 2 является часть указанной стенки, прилегающая к шайбе-указателю 1, а его рабочей поверхностью является цилиндрическая поверх- но ть 32.Шайба-указатель по десятому варианту выполнения содержит переходник по девятому варианту исполнения шайбы-указателя 1 иупор 2 по шестому варианту выполнения с рабочей поверхностью 29,при этом рабочие поверхности 32 и 29 имеют одинаковые радиусы кривизны и отстоятот стенок отверстия 5 по разные сторонывдоль оси О-О, при этом их радиус кривизны больше радиуса кривизны стенок отвер. стия 5,Шайба-указатель 1 по одиннадцатомуварианту выполнения содержит упор б попервому варианту выполнения, переходник6, выполненный в виде части стенки пологоусеченного конуса, сопряженного своимменьшим основанием с шайбой-указателем1, а указатель 4 соединен с ее большимоснованием,Шайба-указатель 1 по двенадцатому ва рианту выполнения содержит один упор 2,выполненный в виде дугообразной кромкина одной стороне шайбы-указателя 1 с рабочей поверхностью 33.Для шайбы-указателя 1 по первому, второму, третьему, четвертому,.пятому, седьмому, восьмому и одиннадцатому вариантам(фиг, 2, 3, 4, 5, б, 9, 11 и 12) в детали 8вь 1 полнены кольцевые пазы шириной, равной расстоянию между рабочими поверхностями упоров 2 и 3, с радиусом кривизны,равным радиусам кривизны рабочих поверхностей упоров 2 и 3 (фиг, 14 - 19), причемстенки 34 и 35 пазов имеют одинаковуювысоту,Для шайбы-указателя 1 по шестому варианту выполнения стенки 34 и 35 кольцевых пазов 7 смещены своимигеометрическими осями относительно центров отверстий 5,Для шайбы-указателя 1 по девятому(фиг. 7), двенадцатому вариантам (фиг. 10 и13) стенки 34 и 35 кольцевых пазов 7 детали8 выполнены разновеликими по высоте.Шайба-указатель 1 по всем вариантамвыполнения закреплена на болтах 10 с обеспечением фиксации ее от проворота и с возможностью взаимодействия рабочихповерхностей ее упоров 2 и 3 с соответствующими поверхностями стенок кольцевыхпазов 7 детали 8,Устройство для отсчета параметров перемещения двух соединяемых деталей однаотносительно другой работает следующимобразом,При резьбовом соединении сдвигаемыходна относительно другой деталей 8 и 9,одна из которых - деталь 8 - имеет направляющие кольцевые пазы 7, юдоль которыхпроисходит сдвиг, а другая - деталь. 9 -реэьбовые отверстия 11, детали 8 и 9 устанавливают, совмещая кольцевые пазы 7 детали 8 с резьбовыми отверстиями 11 детали9 с помощью ручек 13, пропускают болты 10сквозь пазы 7 и резьбовые отверстия 11 на болт 10, находящийся напротив шкалы 12отсчета, устанавливают шайбу-указатель 1,завинчивают болты 10 в резьбовые отвер-.стия 11 детали 9 таким образом, чтобы де 5 тель 8 имела свободу перемещенияотносительно детали 9. Затем перемещаютдеталь 9 вдоль кольцевых пазов 7, устанавливая указателем 4 шайбы-указателя 1 нашкале 12 отсчета необходимое значение уг 10 лового перемещения и, затягивая болты 10,фиксируют положение детали 8 относительно детали 9. Далее вь 1 полняют испытанияили технологический процесс, При необходимости задания следующего значения пе 15 ремещения болты 10 ослабляют, припомощи указателя 9 опять устанавливают нашкале 12 необходимое значение, болты 10затягивают и приступают к выполнению испытаний или технологического процесса20 при этом значении.Наличие у шайбы-указателя,1 упора 2или упоров 2 и 3 представленной выше конструкции позволяет измерять угловые перемещения в конкретных условиях испытаний25 четырех технологических процессов - припоследовательных сдвигах и резьбовомкреплении соединяемых деталей 8 и 9.Устройство целесообразно применять вслучаях, когда центр вращения детали 8 не30 совпадает с центром симметрии данной детали 8, например, в процессе снятия кругограмм допустимого момента отзксцентриситета нагрузки на столе вибростенда, или когда торцы вращаемых деталей35 недоступны для непосредственного наблюдения, Устройствофпозволяет сократить затраты на проектирование, изготовление иэксплуатацию менее рациональных устройств и повысить точность испытательных40 и технологических процессов,Устройство обеспечивает измерение угловых перемещений детали 8 и 9, при этомшайба-указатель 1 не вращается вокруг осикрепежного болта 10 при закреплении ее45 болтом 10 и при взаимном перемещениидеталей 8 и 9, что обеспечивает определенную точность фиксации положения указателя 4 шайбы-указателя 1.При перемещении деталей 8 и 9, опре 50 деление положения шайбы-указателя 1 относительно шкалы 12 происходитследующим образом. Вращение детали 8происходит по большему радиусу кривизны,чем радиус кривизны стенок отверстия 555 плоского кольца, шайбы-указателя 1, приэтомупор 2 или упоры 2 и 3 по стенкамнаправляющих кольцевых пазовскользятсвоимирабочими поверхностями, цилиндрическая стенка отверстия 5 плоского кольца шайбы-указателя 1 удерживает10 1748197 возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с прилежащей стенкой укаэанного выше направляющего сквозного паза с возможностью фиксации и обеспечения пе ремещения детали в плоскостях, нормальных к плоскости размещения кольца шайбы-указателя, и симметрично относительно геометрической оси симметрии шайбы-указателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 10 с целью повышения надежности и расшире 15 20 ними равно расстоянию между укаэанными поверхностями, причем геометрические центры рабочих поверхностей упоров расположены на геометрической оси симмет рии шайбы-указателя и смещены вдоль нее 30 Формула изобретения1, Устройство для отсчета параметров перемещения двух соединяемых деталей одна относительно другой, содержащее резьбовые соединения в виде болтов, расположенных в совмещенных между собой резьбовых отверстиях одной иэ соединяемых деталей и в направляющих сквозных пазах другой иэ соединяемых деталей, шкалу отсчета параметров перемещения одной детали относительно другой, размещенную на детали с направляющими сквозными пазами, по перйметру одного из указанных выше пазов и закрепленную на болте реэьбового соединения, размещенного напротив шкалы отсчета, шайбу-указатель, выполненную в виде симметричного плоского кольца, расположенного на детали с направляющими сквозными пазами, с от верстием, в котором размещен болт саатветству ощего резьбового соединения, с указателем в виде симметрлчнсго стреловидного выступа, который ориентирован в сторону шкалы отсчета и своей вершиной 5 размещен на геометрической аси симметрии, и с упорами в виде выступа с рабочими поверхностями, количество которых не более двух и которые размещены в соо-,ветствующем направляющем сквозном пазу с шайбу-указатель 1 неподвижной относительно оси симметрии болта 10, на котором установлена шайба-указатель 1, что в совокупности позволяет осуществлять отсчет по шкале 12 отсчета во время относительного перемещения деталей 8 и 9,При эавинчивании болта 10 шайба-указатель 1 по первому варианту выполнения с одним упором работает следующим образом,В этой фазе вращение шайбы-указателя 1 происходит по малому радиусу, при этом упор 2 шайбы находится в кольцевом пазу 7 детали 8 с большим радиусом кривизны, чем радиус кривизны стенок отверстия 5 шайбы- указателя 1, Это приводит к заклиниванию шайбы-указателя 1, концом упора 2 она упирается в стенку кольцевого паза 7, а поверхность стенки отверстия 5 шайбы-указателя 1 упирается в стержень болта 10, Таким образом фиксируется ее положение относительно, шкалы 12 отсчета, При наличии двух эквидистантных упоров 2 и 3, находящихся в кольцевом пазу 7 большого радиуса детали 8, при завинчивании болта 10 шайба-указатель 1, вращаясь по малому радиусу, заклинивает между стенками кольцевого паза 7 детали 8, упираясь в них противоположными концами упоров 2 и 3 (па диагонали),ния эксплуатационных возможностей, рабочие поверхности упоров выполнены дугообразными с радиусами кривизны большими, чем радиус кривизны поверхности стенок отверстия плоского кольца шайбыуказателя, а сквозные направляющие пазы одной из соединяемых деталей выполнены кольцевыми, поверхности стенок которых эквидистантны соответствующим рабочим поверхностям упоров, а расстояние между относительно геометрического центра отверстия шайбы-указателя в одном направлении, при этом шайба-указатель установлена с вазможностью взаимодействия стенок ее отверстия с болтом и концов рабочих поверхностей ее упоров с соответствующими стенками сквозных направляющих пазов одной детали,2,Устройствопа п,1,отл лчаю щеес я тем, что упоры выполнены в виде частей стенок полого цилиндра, сопряженных со стенками отверстия плоского кольца шайбыуказателя в диаметральных участках, размещенных на геометрической оси симметрии шайбы-указателя, своими внутренними цилиндрическими поверхностями, при этом ширина сквозных направляющих пазов детали равна расстояниФ между внешними цилиндричеакими поверхностями . упоров, а высота их стенок равна междусобой.3, Устройство па и, 2, о т л и ч а ю гц е ес я тем, что испальэсван упор в виде части стенки полога цилиндра, при этом участок сопряжения последней со стенками отверстия шайбы-указателя размещен с одной стороны укаэанного выше отверстия, на его диаметре,4. Устройство па и, 1, атл и ч а ю щеес я тем, чта использована два упора в виде частей стенок полого цилиндра, при этом участки сопряжения последних со стенками отверстия шайбы-указателя размещены с двух диаметральна противоположных сторон укаэанного выше отверстия на его диаметре.5, Устройство по пп, 2 и 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что концы частей стенок полыхцилиндров двух упоров расположены на. расстоянии один относительно другого, которое равно диаметру отверстия шайбыукаэателя,6, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес.я тем, что один из упоров шайбы-указателя выполнен в виде дугообразной выемки навнешней кромке плоского кольца шайбыуказателя, симметричной относительно геометрической оси симметрии указанноговыше плоского кольца, при этом рабочаяповерхность укаэанного упора образованадугообразной кромкой указанной выше выемки,, 7, Устройство по и, 6, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что использован один упор в видед;.образной выемки, при этом сквознойнаправляющий паз одной из соединяемыхдеталей выполнен с разновеликими по высоте стенками, причем внутренняя стенкауказанного выше паза по высоте больше еговнешней стенки, а радиус кривизны дугообразной выемки больше радиуса кривизныстенок отверстия шайбы-указателя,8, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что упор шайбы-указателя выполнен в виде дугообразного выступа с двумярабочими поверхностями, ширина которогоравна диаметру отверстия плоского кольцашайбы-указателя, причем выступ размещенсимметрично относительно геометрического центра указанного кольца, а рабочие поверхности упора образованы его внешнимидугообразными поверхностями, которые сопряжены со стенками отверстия плоскогокольца в двух диаметрально противоположных точках. 9, Устройство по и. 8, о тл и ч а ю ще ес я тем, что выступ упора ограничен плоскими гранями, параллельными геометрической оси шайбы-указателя, расстояние между которыми равно диаметру отверстия плоского кольца шайбы-указателя.10, Устройство по пп, 3 и 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что шайба-указатель снабжена 5 переходником, соединенным одним своимконцом с плоским кольцом шайбы-указателя и расположенным в плоскости, ориентированной под углом к плоскости размещения плоского кольца, а указатель 10 размещен на свободном конце переходника. 11. Устройство по и, 10, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, переходник выполнен в виде15 части полого тора, при этом указатель образован вершиной указанной части,12, Устройство по и, 10, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что переходник выполнен в видечасти стенки наклонного полого цилиндра.20 13, Устройство по и. 10, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что переходник выполнен в видечасти стенки полого усеченного конуса, ориентирова ного своим меньшим основаниемв сторону плоского кольца шайбы-указате 25 ля,14. Устройство по и, 6, атл и ч а ю щее с я тем, что шайба-указатель снабженапереходником в виде части стенки прямогополого цилиндра с радиусом кривизны боль 30 ше радиуса кривизны стенок отверстияшайбы-указателя, соединенного своей одной торцовой кромкой с плоским кольцомшайбы-указателя с одной стороны относительно отверстия шайбы указателя, проти 35 воположной размещению дугообразнойвыемки, при этом второй упор образованчастью внешней цилиндрической поверхности переходника, прилежащей к плоскомукольцу шайбы-указателя, а стенки сквозно 40 го направляющего паза детали выполненыразновеликими по высоте, причем внешняястенка указанного паза больше по высоте еевнутренней, а шайба-указатель установленас воэможностью взаимодействия рабочей45 поверхности своего второго упора со стенкой паза с большей высотой.