Устройство для измерения параметров полого цилиндра

(19) (11) А 1 1)5 001 В 5/ ТВЕННОЕ ПАТЕНТНВО СССР Т СССР) ГОСУДА СВЕДОМ ТГОСПАТ Н кй )тьд БКЕД 1 О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ РСКО К АВ ИДЕТЕЛЬСТВ 2 18,93. Бюл.ановскоевагонострквирский ьепроизводственноения ПАское свид2,кл.60ОЙСТВОВ ПОЛОретение оке и предпарамеческих иточностидежност етение относится к измерительке и предназначено для определепараметров . внутреннихких поверхностей больших дибазировании измерительного о отверстиям на позициях иза разжимная шариковая оправщая корпус с радиальными оти механизм базирования еряемом цилиндре, выполненстановленных в корпусе с возсоосного перемещения двух ленных конусов и расположен- альных отверстиях корпуса базиариков, предназначенных для ствия с соответствующими конузобхн И ной т ния цили амет устро мере др чесов рийст а иний.зве тндер аия исав змви уост юнап ав ка, со. верст корпу ный в можн разно ных врующвзаим хде сами и внМОГО ЦИЛв ней измнейныхпе(21) 483 (22) 01.0 (46) 07.0 (71) Ста динение (72) В,Д, вицкий (56) Авто )ч. 14727 (54) УСТ РАМЕТР (57) Изо ной техн ния цилиндр вышение шения н, Ю.Л,Черняк и М.Г.Дубоетельство СССР 1 В 5/25, 1989,ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГО ЦИЛИНДРА тносится к измеритель- назначено для определетров внутренних оверхностей. Цель - по- измерения за счет повыи базирования. В двух тренней поверхностью измеряедра, Эта оправка при установке рительных преобразователей лиемещений может быть использосоосно перемещающихся в корпусе устройстваконусах, взаимодействующих через баэирующие шарики с внутренней поверхностью измеряемого цилиндра, выполнены осевые отверстия с реэьбами разного направления. Устройство снабжено валом с соответствующими реэьбами, размещенным в резьбовых отверстиях конусов, и фиксаторами положения конусов. С целью расширения диапазона измерения, устрой" ство снабжено закрепленными на корпусе рычагами, через которые один иэ конусов взаимодействует с соответствующими преобразователями, Преобразователи установлены в корпусе с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вала. 1 з,п, ф-лы, 1 ил. Ьа Ъф вана в качестве устройства для измерения параметров пол )го цилиндра,При больших диаметрах измеряемых от- ф ве)стий (например, более 0,1 м) и соответствующих размерах и весе измерительного К,) устройства конструкция известного меха- (Д низма базирования требует приложения а больших осевых Усилий для базирования 0 массивной оправки и преодоления усилия сопротивления мощных пружин возвратного механизма. Надежное базирование вручную невозможно, поэтому требуется применение мощных крупногабаритных тя- ф говых устройств (например, электромагнитов).Кроме того, в известном устройстве необходимо приложение силового воздействия в течение всего времени измерений, что снижает надежность базирования и всего устройства в целом, повышает расход энергии.Низкая надежность базирования известного устройства по указанным выше причинам приводит к снижению точностиизмерений,Недостатком также является воэможность вращения "плавающих" конусов вокруг своей оси, В случае выработки участковконических поверхностей от контакта с баэирующими шариками снижается точностьтаррировки и измерений из-за неидентично- "0сти установки устройства при повороте конусов вокруг оси.Кроме того, неподвижная установка измерительных преобразователей с фиксированными пределами измерения линейныхразмеров ограничивает диапазон измерения диаметров полык цилиндров диапазоном линейной работы измерительныхпреобразователей,Цель изобретения - повышение точности измерения за счет надежности базирования и расширение диапазона измерений;Указанная цель достигается тем, что вустройстве для измерений параметров полого цилиндра, содержащем корпус с радиальными отверстиями, установленные в немпреобразователи линейных перемещений имеханизм базирования корпуса в измеряемом цилиндре, выполненный в виде установленных в корпусе с возможностью 30соосного перемещения двух разнонаправленных конусов и расположенных в радиальных отверстиях корпуса базирующихшариков, предназначенных для взаимодействия с соответствующими конусами и внутрен ней поверхностью измеряемогоцилиндра, в конусах выполнены осевые отверстия с резьбами разного направления, аустройство снабжено валом с соответствующими резьбами, размещенным в реэьбовых 40отверстиях конусов, и фиксаторами положе. ния конусов,Кроме того, устройство снабжено закрепленными на корпусе рычагами,одниконцы которых предназначены для взаимодействия с соответствующими преобразователями, и установленными на одном изконусов упорами, предназначенными длявзаимодействия с другими концами рычагов, а преобразователи установлены в корпусе с возможностью перемещения вплоскости; перпендикулярной оси вала,На чертеже изображено устройство дляизмерения параметров полого цилиндра,Устройство содержит корпус 1 с внутренней цилиндрической поверхностью 2,служащей направляющей конусов, два подвижных вдоль корпуса разнонаправленных конуса 3 и 4 с резьбами разного(правого и левого) направления 5 и 6 в осевых отверстиях, поворот которых относительно корпуса устраняется фиксаторамиположения, например шпонками 7, упоры 8,базирующие шарики 9 с ограничительнымиэлементами 10, расположенные в радиальных отверстиях корпуса и образующие двапояса центрирования, вал 11 с соответствующими реэьбами, размещенный в реэьбовых отверстиях конусов.В корпусе устройства установлены измерительные преобразователи, катушки 12которых могут перемещаться вдоль стаканов 13 поворотными рычагами 14 в плоскости, перпендикулярной оси вала,прижимные пружины 15 катушек преобразователей, пружины 16 измерительных штоков 17 и толкатели (упоры) 18, которыеустановлены на одном из конусов.Устройство собрано таким образом, чтопредельное сближение конусов при расфиксации ограничивается упорами 8, препятствующими выпадению шариков. Приотсутствии ограничений на вес устройствавместо упоров могут быть применены конусы с бортами, как это сделано в устройствепрототипе.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии конусы 3 и 4находятся на равноудаленном от поясовцентрирования, минимальном друг от другарасстоянии, ограниченном упорами 8, а шарики 9 утоплены в отверстии корпуса. Вэтом положении упоры 18 нажимают на рычаги 14, которые, преодолевая сопротивление пружин 15, удерживают катушкиизмерительных преобразователей на максимально удаленном от измеряемой поверхности расстоянии, Такое состояниедостигается вращением до упора поворотного вала 11 в направлении расфиксации.Так, если винтовая пара 5 правого направления, а винтовая пара 6 левого направле-ния, расфиксация осуществляется привращении вала против часовой стрелки. Вэтом положении измерительное устройствовводится в контролируемое отверстие. Сцелью предохранения штоков 17, выталкиваемых пружинами 16, от поломки, устройство должно иметь механизм втягиванияштоков внутрь корпуса 1 в исходном состоянии (устройство на чертеже не показано).Для приведения устройства в действие(выполнение операции базирования и измерения) необходимо вращать вал 11 по часовой стрелке, При этом сразу штокипреобразователей освсбождэются и выталкиваются до упора с измеряемой поверхностью пружинами 16, Конусы расходятся,выталкивая базирующие шарики, Переме1793191 щен при мой лие сас 15 п ся к цио пре нию тич изм хан поз пов баз низ дву вме ива тот ния кли лом вал баз вы ров рад в н ще иэ уст соо лен ны ша ств ре ци це сче е конусов прекратится, когда шарики т во взаимодействие с контролируеоверхностью, и будет обеспечено усиажима устройства в цилиндре, ри движении левого (на чертеже) кону- порами влево под действием пружин мере поворота рычагов перемещают- тушки преобразователей 12, пропорально меняя установку "нуля" бразователей. По известному значеперемещения конуса вводится автомаская корректировка результата рения. "Плавающая" конструкция мезма управления движением конусов оляет базировать устройство по двум рхностям разного диаметра с равными рующими усилиями,редложенный в изобретении меха- управления движением конусов в виде винтовых пар разного направления совет функции механизма базирования вратного механизма. В отличие от пропа он позволяет отказаться от применемощных возвратных пружин и за счет ового эффекта винтовых пар при мавращающем моменте на центральном обеспечивает повышение надежности рования устройства и за счет этого по- ение точности измерений. Кроме того,Формула изобретения 1. Устройство для измерения параметполого цилиндра, содержащее корпус с альными отверстиями, установленные м преобразователи линейных перемеий и механизм базирования корпуса в еряемом цилиндре, выполненный в виде новленных в корпусе с возможностью ного перемещения двух разнонаправы" конусов и расположенных в радиальотверстиях корпуса базирующих иков, предназначенных для взаимодейя с соответствующими конусами и внутней поверхностью измеряемого индра,отл ич а ю щееся тем,что, с ью повышения точности измерения эа надежности базирования, в конусах выза счет эффекта самоэаклинивания винтовых пар устройство остается в сбаэированном состоянии после снятия вращающегомомента на валу, т,е. отсутствует необходи 5 мость длительного силового воздействияизвне в течение всего времени измерения,При этом устраняется влияние нестабильности усилия приводного механизма на точность измерения, повышаются надежность10 базирования и надежность устройства, точность измерения, снижается расход потребляемой энергии.Применение фиксаторов положения,например шпонок, устраняющих вращение15 конусов относительно корпуса, позволяетпри таррировке по эталонам ввести коррекцию на выработку поверхностей конусов вместах взаимодействия с шариками и темсамым повысить точность измерений.20Перемещение преобразователей в плоскости, перпендикулярной оси вала, позволяет обеспечить их работу на малыхлинейных участках характеристик при боль 25 ших изменениях диаметров измеряемых полых цилиндров. Тем самым расширяетсядиапазон измерения устройства при сохранении его точности и линейности характеристик,30 полнены осевые отверстия с резьбами разного направления, а устройство снабжено валом с соответствующими реэьбами, раз мещенным в резьбовых отверстиях конусов, и фиксаторами положения конусов.2.Устройство поп.1, отл ичающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено закрепленными на корпусе рычагами, одни концы .которых предназначены для взаимодействия с соответствующими преобразователями, и установленными на одном из конусов упорами; предназначенными для взаимодействия с другими концами рычагов, а преобразователи установлены в корпусе с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вала.1793191Составитель Д. Сквирский Редактор Б. Федотов Техред М.Моргентал Корректор Н.Слободяни каз 493 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенияМ и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101