Устройство для измерения внутреннего диаметра трубы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО 1.1 ИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛ 504 С 01 В 5/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(72) В, Г, Баталов и В, Е, Бондарев (53) 531.717.1:531,717,55(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 199425, кл, С 01 В 5/12, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ТРУББ 1(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения внутреннего диаметра и отклонений Формы сечений длинномерных труб. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений за счет введения датчика касания, точного центрирования ползуна и автоматического. перемещения ползуна в измеряемые сечения трубы, Для этого механизм центрирования ползуна, размещаемого внутри измеряемой трубы, выполнен в виде закрепленных на корпусе 28 ползуна и двух аэростатических подшипников 29, в карманах которых установлены дроссели 30, соединенные черезпневмораспределитель 31 с магистралью 32 сжатого воздуха, Механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы выполнен в виде вала 36с блоком 37 зубчатых колес, двухзубчатых реек, из которых рейка 38связана со штоком 39 пневмоцилиндра40 и с .датчиком 35 перемещений, Рейка 41 расположена перпендикулярнорейке 38 и жестко связана с датчиком 33 касания, Полость пневмоцилиндра 40 через пневмораспределитель 44соединена с магистралью 32 сжатоговоздуха, После введения ползуна в измеряемую трубу включается система автоматического управления циклом измерений в нескольких сечениях трубы,5 ил,1305523 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-, зовано для измерения внутреннего диаметра и отклонений формы сеченийдлинномерных труб,Цель изобретения - повышение точности и производительности измеренияза счет введения датчика касания,точного центрирования ползуна с измерительными датчиками относительно осиизмеряемой трубы и автоматическогоперемещения ползуна в измеряемые сечения трубы.На фиг, 1 показано устройство дляизмерения внутреннего диаметРа трубы, общий вид; на фиг, 2 - вид А нафиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б нафиг, 1; на фиг, 4 - вид В на фиг, 1;на фиг, 5 - ползун с механизмом слежения за изменением внутреннего диаметра трубы. Устройство содержит основание 1, установленные на нем передвижные стойки 2 - 4 с регулируемыми опорными роликами 5 и 6, привод 7 вращения измеряемой трубы 8, состоящий из электродвигателя 9, связанного через червячный редуктор 10 с ведущим роликом 11, ползун 12, размещенный внутри трубы 8 и связанный сильфонной муфтой 13 со штангой 14, на которой закреплена втулка 15 с шарнирными опорами 16, настраиваемыми на диаметр измеряемой трубы 8, привод 17 осевого перемещения ползуна 12, имеющий электродвигатель 18 и ведущий ролик 19, к которому поджата штанга 14 через подпружиненный ролик 20, Свободный конец штанги 14 удерживается стойкой 21, на которой установлен профилированный ролик 22 с выступом, входящим в нижний продольный паз штанги и предотвращающим поворот штанги вокруг оси, и конечный выключатель 23, взаимодействующий с кулачком 24, закрепленным в верхнем продольном пазу штанги 14, при этом расстояния между кулачками 24 определяют расстояния между измеряемыми поперечными сечениями трубы 8. На трубе 8 закреплен хомут 25 с кулачками 26, а на стойке 21 - конечо ный выключатель 27, взаимодействующий с кулачками 26, при этом расстояния между кулачками 26 определяют угол между измеряемыми продольными сечениями трубы 8. 5 10 5 20 25 30 35 40 2Механизм центрирования ползунасостоит из закрепленных на корпусе28 ползуна 12 двух радиальных аэростатических подшипников 29, в карманах которых установлены дроссели 30,соединенные через пневмораспределитепь 31 с магистралью 32 сжатого воздуха или атмосферой,Механизм слежения за изменениемвнутреннего диаметра трубы 8 размещенвнутри ползуна 12 и содержит датчик33 касания с наконечником 34,. датчик35 перемещений, вал 36 с блоком 37из двух зубчатых колес, зубчатую рейку 38, одним концом связанную со штоком 39 пневмоцилиндра 40, а другимвзаимодействующую с датчиком 35 перемещений, зубчатую рейку 41, закрепленную на корпусе датчика 33 касания,пружины 42 и 43 для выбора зазоровв зубчатых зацеплениях.Полость пневмоцилиндра 40 соединена с магистралью 32 сжатого воздухаили атмосферой через пневмораспределитель 44, Реле 45 давления предназначено для отключения электродвига-телей 9 и 18 приводов 7 и 17 при йадении давления в аэростатическихподшипниках 29, а дроссель 46 регулирует скорость перемещения штока 39и датчика 33 касания,Устройство содержит также шкаф 47для размещения в нем аппаратов электропневмоавтоматики, блок 48 цифрового отсчета координаты осевого перемещения ползуна 12, блок 49 цифрового отсчета угловой координаты поворота трубы 8, блок 50 цифрового от"счета датчика 35 перемещений и автоматическое печатающее устройство 51,Устройство работает следующим образом,Ползун 12 вводят в измеряемуютрубу 8 нажатием на пусковую кнопку(не показана) системы управления автоматическим циклом измерений, послечего включается электромагнит пневмораспределителя 31 и из линии 32 сжатого воздуха через дросеели 30 воздухпоступает в карманы аэростатическихподшипников 29, благодаря чему ползун 12 самоцентрируется относительногеометрической оси внутреннего диаметра трубы. Одновременно включаетсяэлектромагнит пневмораспределителя 44и в поршневую полость пневмоцилиндра 40 поступает под давлением воздух,который перемещает поршень со штоком13055 339 и зубчатую рейку 38, последняя, в свою очередь, перемещает вправо наконечник датчика 35 перемещений и одновременно вращает блок 37 зубчатых колес, верхнее колесо которого перемещает зубчатую рейку 41 с датчиком 33 касания от центра к периферии ползуна 12, В момент касания наконечника 43 датчика 33 с внутренней поверхностью трубы 8 включается авто матическое печатающее устройство 51, выполняющее распечатку радиальной координаты - диаметра трубы, круговой координаты - угла поворота трубы 8 от нуля или точки по окружности, 15 в которой выполнено измерение, осевой координаты ползуна 12 - расстояния от торца трубы 8 до поперечного сечения, в котором выполнено измерение, и результаты в цифровом виде 20 выводятся на табло блоков 48 - 50, Затем отключается электромагнит пневмораспределителя 44 и под действием пружины поршень пневмоцилиндра 40 движется влево до упора и отводит наконечник 34 датчика 33 касания от стенки трубы 8, включается электродвигатель 9 привода 7 вращения трубы 8 и при наезде кулачка 26 на конечный выключатель 27 выполняется по следовательность описанных операций, При наезде последнего из кулачков 26 на конечный выключатель 27 и выполнении измерения в этой точке трубы 8 счетчик импульсов (на чертеже не йоказан) включает электродвигатель 18 привода 17 осевого перемещения ползуна 12, При наезде кулачка 24 на конечный выключатель 23 отключается электродвигатель 18 и вновь включа д ется электродвигатель 9 начинается измерение в новом сечении трубы 8, После измерений в последнем сечении трубы счетчик импульсов реверсирует 23 4электродвигатель 18 привода осевогоперемещения ползуна и возвращаетползун 12 к правому торцу трубы 8,работа устройства заканчивается,Формула изобретения Устройство для измерения внутреннего диаметра трубы, содержащее основание, закрепленные на нем опорные ролики, привод вращения измеряемой трубы, ползун, размещаемый внутри трубы с возможностьюперемещения вдоль нее, механизм центрирования ползуна относительно оси трубы и размещенный внутри ползуна механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы, выполненный в виде пневмоцнлиндра, соединенного с маги- стралью сжатога воздуха, и кинематически связанного с ним датчика перемещений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения, оно снабжено датчиком касания, механизм центрирования ползуна выполнен в виде закрепленных на наружной поверхности ползуна двух аэростатических подшипников с дросселями, соединенными с магистралью сжатого воздуха, а механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы выполнен в виде размещенных на общем валу двух зубчатых колее и находящихся с ними в зацеплении двух зубчатых реек, одна из которых расположена с возможностью перемещения вдоль оси ползуна и одним концом кинематически связана с пневмоцилиндром, а другим концом взаимодействует с датчиком перемещений, а вторая рейка расположена перпендикулярно первой рейке с воэможностью перемещения в радиальном направлении относительно ползуна и жестко связана с датчиком касания,/5 зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 аз 1418/38 Тираж 678ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и1130 З 5, Москва, Ж, Раутска Подписнотета СССРкрытий