Устройство для измерения линейных перемещений

1317270 20 25 30 35 40 45 50 1Изобретение относится к техникеизмерения линейных перемещений и деФормаций подвижных объектов, расположенных в подвижных базовых элементах,и имеющих возможность перемещатьсяв них независимо от положения базового элемента, может быть использовано для измерения и диагностирования состояния подвижных деталей узлов и агрегатов автомобилей, тракторов и других механизмов, эксплуатирующихся в различных отраслях народного хозяйства, а также для контролядеталей в машиностроении,Целью изобретения является повышение точности измерения перемещенийвзаимно подвижных объектов.На Фиг. 1 показано устройство дляизмерения линейных перемещений; нафиг.2 - то же, вид сбоку," на фиг. 3схема работы устройства.Устройство содержит кронштейн 1,установленный с помощью шарнира 2на основании 3 с возможностью поворота в одной плоскости. На кронштейне 1 закреплен отсчетный узел 4. Узелфиксации кронштейна 1 выполнен в виде ферромагнитной массы 5, установленной на оси 6 в нижней части кронштейна 1 и смещающей центр масс ниже средней линии 7 кронштейна 1,ферромагнитной массы 8, расположенной ниже ферромагнитной массы 5 иподвешенной на подвесках 9 к кронштейну 1 на оси 10, Между ферромагнитными массами 5 и 8 расположенамагнитная масса 11, подвешенная наподвесках 12 и оси 13 с равными зазорами (Б) между массами 5 и 8, обеспечивающими нахождение Ферромагнитных масс 5 и 8 в пределах действиясил магнитного полн, Для исключениявозможности перекоса масс 5 и 8 относительно магнитной массы 11 поддействием магнитных сил стороны ферромагнитных масс 5 и 8, обращенные кмагнитной массе 11, имеют сферическую форму, при этом ферромагнитнаямасса 5 обращена к массе 11 своейнижней частью, а Ферромагнитная масса 8 - верхней частью. Прн этом оси6,7 и 10 находятся на одной прямойи расстояние Ь между осями 6 и 7равно расстоянию Е между осями 7 и 10,Шарнир 2 расположен на расстоянииа от оси 14 отсчетного узла 4 и нарасстоянии Ь от прямой 15 расположения осей 6, 7 и 10, Расстояния аи Ь выбирают из условия Ра=Р Ь,где Р, - измерительное усилие отсчетного узла,Р - масса устройства,Устройство работает следующимобразом.Устройство основанием 3 устанавливают на подвижный базовый элемент16. Отсчетный узел 4 доводят до контакта с объектом 17 измерения.1 При перемещении подвижного базового элемента 16 с объектом 17 из- мерения на уголотносительно пер 15 воначального положения кронштейн 1,вращаясь вокруг шарнира 2, остаетсяв вертикальном положении за счетинерции ферромагнитных масс 5 и 8,а также магнитной массы 11. Поэтому первоначально зафиксированное положение отсчетного узла 4 относительноподвижного объекта 17 измерения остается неизменным.1 Перемещение объекта 17 измерения вперед (нли назад) относительно базового элемента 16.будет зафиксировано отсчетным узлом 4 независимо от перемещения базового элемента 16.При появлении каких-либо сил, вызывающих отклонение кронштейна 1 от вертикального положения при перемещении базового элемента 16 (вибрации, толчки, перемещения, деформации и т.п.), Ферромагнитные массы 5 и 8 стремятся занять возможно нижнее положение, т.е. возвращают кронштейн 1 в первоначальное положение. Магнитная масса 11 за счет действия магнитного поля фиксирует Ферромагнитные массы 5 и 8 и кронштейн 1 в строго определенном первоначальном положении, В связи с тем, что ферромагнитные массы 5 и 8 при отклонении кронштейна 1 от вертикального положения перемещаются в противоположные стороны, увод магнитной массы 11 силами магнитного поля от вертикально" го положения исключен, что обеспечивается также равенством зазоров Я. Таким образом, за счет фиксирования отсчетного узла 4 относительно объекта 17 измерения независимо от положения базового элемента 16 может быть выполнено измерение линейного перемещения или величины деформации объекта 17 относительно базового элемента 16.13172Формула изобретения 1. Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее основание, кронштейн, установленный на основании, отсчетный узел, установленный на кронштейне, и узел фиксации кронштейна, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения перемещений взаимно 10 подвижных объектов, кронштейн закреплен на основании шарнирно с возможностью поворота в одной плоскости, узел фиксации кронштейна выполнен в виде двух ферромагнитныхи одной магнитной 5 масс, установленных на кронштейне с возможностью поворота в плоскости поворота кронштейна с помощью шарниров, расположенных вдоль оси кронштейна на прямой, проходящей через центр тя жести устройства, магнитная масса раз 70 4мещена между ферромагнитными массами с равными зазорами, величина которых выбрана из условия магнитного взаимодействия между массами, шарниры ферро. магнитных масс расположены на равном расстоянии от шарнира магнитной массы, а шарнир кронштейна расположен на расстоянии а от оси отсчетного узла и на расстоянии Ъ от прямой расположения осей масс, выбранных из условияР, а Р Ъ,где Р, - измерительное усилие отсчетного узла;Ф - масса устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поверхности ферромагнитных масс, обращенные к магнитной массе, выполнены сферичес-. кими./35 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Ж