Пневматическое устройство для измерения линейных размеров

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл. с присоединением заявки М -С 01 В 13/22 Ъоударотееиице комитет СССР оо аояэм иэобретеиий я открытий(23) Приоритет -Опубликовано 07,01,82, Бюллетень М 1 Дата опубликования описания 09. 01. 82(72) Авторы изобретения Институт механики АИ Украинской ССР(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения кривизны и изгибающих моментов, действующих на материалы при их механических испцта" ниях.Известны пневматические устройства для измерения линейных размеров, преимущественно кривизны, содержа" щие корпус с тремя опорами, два преобразователя перемещения, выполненных каждый в виде сильфона, один торец которого скреплен с корпусом, иизмерительного сопла, укрепленного на другом торце сильфона, кранов, сообщаюцих измерительные сопла с15 сильфонами, и манометров, измеряющих давление в полостях сильфонов, Пре-. образователи служат для измерения кривизны в двух взаимно перпендику- .20 лярнцх направлениях.Однако в некоторых задачах механики помимо кривизны необходимо знать, например, изгибающие моменты, действующие на контролируемое изделие,что не позволяют определить известныеустройства.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Эта цель достигается тем, что измерительные сопла сообщены через краны с сильфонами крест накрест и отношения жесткости каждого из сильфонов к коэффициенту преобразования измерительного сопла, с которым он сообщен равны между собой, При измерении изменение зазора между одним измерительным соплом и поверхностью контролируемого изделия вызывает пропорциональное смещение другого измерительного сопла, что позволяет при определенном коэФФициенте пропорциональности фиксировать с помощью манометра непосредственно изгибающие моменты, действующие на изделие.На Фиг, 1 изображено устройство, вид спереди; на Фиг, 2 - то же, вид М. И. Дышель, О. Н. Чекин, Э. У, Дадамасамедов- и С. В. Компанцев896408 8 8 КНа а 35 40 Формула изобретения в плане; на фиг, 3 - метрологическая схема,Пневматическое устройство дляизмерения линейных размеров содержиткорпус 1 с тремя опорами 2, 3 и 4,два преобразователя перемещения,включающие в себя соответственно сильФоны 5 и 6, измерительные сопла 7и 8, краны 9 и 10, регулируемые дроссели 11 и 12 и манометры 13 и 14. С 1 окорпусом 1 сильфоны 5 и 6 скрепленыверхнини торцами, а с измерительнымисоплами 7 и 8 - нижними. торцами.Измерительные сопла 7 и 8 сообщены с сильфонами 5 и 6 крест накрест, а именно сопло 7 сообщено трубопроводом через кран 9 с сильфоном6, а сопло 8 сообщено через кран 10с сильфоном 5.Регулируемые дроссели 11 и 12обеспечивают определенные коэффициенты преобразования измерительныхсопл. Отношение жесткости К , сильфона.5 к коэффициенту Кпреобразования измерительного сопла 8 равно от- р 5ношению жесткости К сильфона 6 ккоэффициенту К 4 преобразования измерительного сопла 7 и коэффициенту,и,поперечной деформации материала контролируемого изделия 15.30Опоры 3 и 4 регулируются по высоте и расположены на катетах пряноугольного треугольника, ориентированных на направление без устройства.Преобразователи расположены на равных расстояниях от опор 2, 3 и 2,4,Устройство работает следующим образом.Если необходимо определить момент М, действующий на контролируемое изделие 15 в направлении второго преобразователя, включающего измерительное сопло 8, открывают кран10 и сообщают соппо 8 с сильфоном 5,а кран 9 закрывают, разобщая сильфон 6 с соплом 7. Стрелка прогибаповерхности контролируемого изделия15 под измерительным соплом 7 составляет 5, стрелка прогиба под измерительным соплом 8 - 5(фиг 3).За счет связи сопла 8 с сильфоном5, сильфон 5 и скрепленное с ним сопло 7 опустится на величину 5=КН,где Н - измерительное давление всопле 8, фиксируемое, При подаче сжа"того газа в измерительные сопла мано" 55метры 3 и 14 зафиксируют измерительные давления Н 1 и Н, соответственнов соплах 7 и 8. 4Эти давления связаны со стрелкамипрогиба следующими соотношениями:5= К 4 Н - К 1 Н 15 О. = КйН 1Изгибающий момент М , действующий по направлению второго преобразователя, равенМ =0(Х+ Х),где 0 - цилиндрическая жесткость,Х и Х- кривизна поверхности со 1ответственно под соплами7 и 8. 85 8Х,: - = (К Н- КН),где а - база устройства.После подстановок Х 1 и Х в формулудля изгибающего момента и учитывая,что КК= К 4, получимМ=, К,Н,1 Рт.е. изгибающий момент, действующийв направлении второго преобразователя,пропорционален давлению, фиксируемому манометром 13. Манометр 14 в этомслучае фиксирует кривизну под соплом 7.При необходимости измерить изгибающий момент, действующий в направлении первого преобразователя, закрывают кран 9, открывают кран 10 иотсчет ведут по манометру 14,Таким образом, перекрестное сообщение сильфонов и измерительных соплдвух преобразователей, а также подбор жесткостей сильФонов и коэффициентов преобразования сопел расширяют функциональные возможностиустройства, позволяя по показаниямманометров определять как кривизну,так и изгибающие моменты, действующие на контролируемое изделие. Пневматическое устройство для измерения линейных размеров, содержащее корпус с тремя опорами, два преобразователя перемещения, выполненных каждый в виде сильфона, один торец которого скреплен с корпусом, и измерительного сопла, укрепленного на другом торце сильфона, кранов, сообщающих измерительные сопла с силь- фонами, и манометров, измеряющих давление в полостях сильфонов, о т л ич а ю щ е е .с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, измерительные сопла сообщенычерез краны с сильфонани крест накрест и отношения жесткости каждогоиз сильфонов к коэффициенту преобразования измерительного сопла, с которым он сообщен, равны между собой. 896408Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Чекин О, Н. Об исследовании 5 пластин и оболочек пневмоконтактными кривизномерами.- "Прикладная механика", 1976, 12 И 4, с. 121-125 (про.тотип).Ри ВНИИПИ Заказ 11678/2Тираж 613 Подписноеилиал ППП "Патент", Ужгород, ул. Проектная,