Датчик предельных размеров

)5 6 01 В 5/24, 5/1 О НИЕ ИЗО Е Е Я А ВУ ОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТГ)О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССРЬ 879266, кл. 0 01 В 5/24, 1978.(54) ДАТЧИК ПРЕДЕЛЪНЫХ РАЗМЕРОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения предельных размеров и линейных перемещений. Целью изобретения является повышение точности и надежности Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельных размеров и линейных перемещений, а также зазоров между плоскостями в период работы конструкции в местах действия, например, энергонасыщенных потоков газа или жидкости.Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения.На фиг.1 схематически показан датчик предельных размеров, общий вид; нэ фиг.2 - то же, разрез горизон гальной плоскостью симметрии; на фиг.3 - то же, разрез вертикальной плоскостью симметрии; на фиг,4 - то же, разрез вертикальной плоскостью, параллельной вертикальной плоскости симметрии; на фиг.5 - измерительные элементы, положение в начальный момент испытаний; на фиг,б - то же, положение при увеличении измерительного размера в процессе испытаний. измерения. Датчик предельных размеров содержит измерительные элементы с внутренними скошенными под углом, меньшим агсц с(, рабочими плоскостями, вставки иэ пластического материала, расположенные на внешних плоскостях измерительных элементов, Причем измерительные элементы стянуты двумя цилиндрическими пружинами и застопорены фиксатором. Эти особенности позволяют использовать датчик в аэродинамическом потоке при проведении исследований конструкций с повышенной надежностью и получать результаты с высокой точностью, б ил. Датчик содержит измерительные элементы 1 и 2 со скошенными внутренними рабочими плоскостями 3 и 4. Элемент 1 (плоскость 8) имеет паз 5, э элемент 2 (плоскость 4) имеег выступ б. Паэ 5 и выступ б образуют скользящее соединение типа "ласточкин хвост". Угол а скоса внутренних рабочих плоскостей 3 и 4 по отношению к внешним плоскостям 7 и 8 меньше агсщ К, где К - коэффициент трения покоя материала измерительных элементов 1 и 2,На боковых поверхностях элементов 1 и 2 нанесены шкалы 9 и 10, например, типа нониуса,Иэ фиг.2, на которой схематически показан разрез датчика горизонтальной плоскостью А-А симметрии видно, что в теле измерительных элементов 1 и 2 сделана проточка 11, в которой размещены цилиндрические пружины 12 и 13 в растянутом состоянии, Концы пружин укреплены нэторцах 14 и 15 измерительных элементов 1и 2.В той же проточке 11 размещен фиксатор 16, выполненный в виде стержня с резьбой 17 и головкой 18. Фиксатор 16 вставленв отверстие 19 с резьбой, выполненное вторце 15 одного из измерительных элементов, например элементе 2,Из фиг.3, на которой схематически показан разрез датчика вертикальной плоскостью В - В симметрии, видны гнезда 20 и 21на внешних рабочих плоскостях 7 и 8 измерительных элементов 1 и 2. В гнездах размещены вставки 22 и 23. Измерительныеэлементы 1 и 2 выполнены иэ прочного материала, наг 1 ример иэ термически обработанной стали, а вставки 22 и 23 - изпластического материала, например свинцаили меди,Из фиг,4, на которой схематически показан разрез датчика вертикальной плоскостью, параллельной вертикальнойплоскости В - В симметрии, видно размещение пружины 12 в проточке 11.На фиг,5 схематически показано положение измерительных элементов в начальный момент измерения (начало испытаний),Измерительный элемент 1 сдвинут вправо,а измерительный элемент 2 - влево,Датчик предельных размеров предлагаемой конструкции работает следующим образом,Вращением головки 18 по часовой стрелке вкручивают фиксатор 16 глубже внутрьдатчика, чем раздвигают измерительныеэлементы в положение, показанное нафиг.5, При этом цилиндрические пружины12 и 13 растягиваются еще сильнее.Датчик в таком положении помещают висследуемый зазор и вращением головки 18фиксатора 16 полностью выкручивают егоиз отверстия 19. При этом по мере выкручивания фиксатора 16 измерительные элементы 1 и 2 под действием пружин 12 и 13стягиваются до тех пор, пока вставки 22 и 23не упираются в элементы конструкции, образующие исследуемый зазор.Прочитывают положение шкал 10 и 9относительно нулевых отметок. Запускаютаэродинамический поток. При этом исследуемый зазор может увеличиваться и тогдаизмерительные элементы под действиемпружин 12 и 13 еще больше передвигаютсянавстречу друг другуПри уменьшении зазора измерительные элементы не расходятся, так как уголскоса выбран достаточно малым. При углах а скоса, меньших агст 9 К (К - коэффициент трения покоя), сила трения покоявсегда больше силы, направленной вдоль5 101520253035 40 4550 плоскости скольжения, если приложенная сила перпендикулярна внешней рабочей плоскости 7 (и 8), Поэтому на шкалах 9 и 10зафиксирована величина максимального зазора - максимальный размер,уменьшение зазора связано с деформацией пластических вставок 22 и 23. По окончании испытаний измеряют деформацию вставок 22 и 23 и этим определяют второй предельный размер - минимальный. Для удобства работы вставляют в отверстие 19фиксатор 16 и вращением головки 18 до упора фиксируют положение измерительных элементов 1 и 2 и дальнеЙшие операции измерения проводят в лабораторных условиях.Датчик прост по конструкции и в изготовлении, Он прост в настройке перед проведением испытаний, не затеняетаэродинамический поток, имеет малые габариты. Датчик надежен в эксплуатации и позволяет получать резульгаты испытаний с повышенной точностью и надежностью,То, что датчик снабжен вставками иэ пластического материала и гнездами для них на внешних рабочих поверхностях измерительных элементов, позволяет проводить измерения не только максимальногопредельного размера, но и минимальногопредельного размера,Размещение цилиндрической пружины внутри измерительных элементов в проточке позволяет уменьшить габариты датчика, сделать его работу надежной, так как пружины защищены от воздействия потока, а само наличие пружин позволяет проводить измерения максимального предельного размера.Наличие фиксатора позволяет провести необходимую настройку датчика перед проведением исследований на нужный диапазон, упростить установку его в зазоре, а также производить отсчет не только на испытательном стенде на месте его установки, но и после испытаний в лабораторных условиях, Все это вместе позволяет провести измерения с повышенной точностью и надежностью результатов испытаний.То, что угол скоса внутренней рабочей плоскости по отношению к внешней плоскости меньше агст 9 К, где К - коэффициент трения покоя, позволяет избежать сползание одного измерительного элемента по другому после достижения максимального 55 предельного размера, когда элементы конструкции начинают сходиться.То, что паз и выступ образуют скользящее соединение типа ласточкина хвоста, позволяет создать надежную конструкцию, предупреждает соскальзывание одного из1670353 10 3 мерительного элемента по другому в боковые стороны, а также отслаивание измерительных элементов друг от друга при работе фиксатора, что делает конструкцию датчика предельных размеров надежной в работе. 5Нанесение шкал на боковые поверхности датчика позволяет увеличить точность отсчета максимального размера пропорционально с 1 д а, где а - угол скоса, т,е, при использовании стали точность отсчета уве личивается в 5-10 раз, что делает результаты более точными и надежными.Формула изобретенияДатчик предельных размеров, содержащий измерительные элементы с внутренни ми скошенными рабочими плоскостями, одна из которых с пазом, другая с выступом, входящим в паэ, и шкалы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, он снабжен цилин дрическими пружинами, установленными в проточке, выполненной в теле измерительных элементов, в растянутом состоянии и закрепленными на торцах измерительных элементов, вставками из пластического материала, установленными в гнездах, выполненных на внешних рабочих поверхностях измерительных элементов, и фиксатором, вставленным в проточку через отверстие, выполненное на торце одного из измерительных элементов, причем измерительные элементы выполнены с угломер.скоса внутренней рабочей плоскости по отношению к внешней, меньшим агс 1 ц К, где К - коэффициент трения покоя материала измерительных элементов, паз и выступ образуют соединение типа ласточкина хвоста, а шкалы нанесены на боковой поверхности измерительных элементов.1670353Составитель Е, РодионоваРедактор С, Лисина Техред М.Моргентал Корректор С. ШевкунЗаказ 2735 Тираж 371 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101