Преобразователь линейных перемещений

(51)5 (з 01 В 5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) РЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕ ИЗ ЕЛЬСТВ КОМ АВТ(71) Специальное конструкторское бю(57) Изобретен ной технике и отсчетных сист ров; координа прецизионных повышение точ установленная 2 преобразова выполнены из эффициентами рения. Шкала 2 жестко прикре 2там 3 и 4, соединенным со стойками 5 и 6,жестко закрепленными в корпусе.1, Крепежный элемент 3 через. теплоизоляционйуюро прокладку 7 жестко прикреплей к стойке 5 стреугольными призматическими выступами8 и 9 со стороны, обращенной к крепежномуЕ- элементу 3, Остальные стойки выполненыП-образной Формы; при этом на противоположных гранях каждой из них, -а также наие относится к измерйтель-: плоскостях крепежных элементов, обраможет быть использовано в щеннь х к этимтраням, выполнены треугольемах измерительныхприбо- . ные призматическйе пазы, обращенныетно-измерительных машин, одинк другому, в створмежду которымистанков, Цельизобретения-вставлены шарики, причем на однойизграностй измерений. Корпус 1 иней каждой из этих стоек и"на обращеннойв нем измерительная шкала к ней плоскости соответствующего крепежтеля линейных перемещений. ного элемента выполнено два таких паза, аматериалов с различнымйко- по центру между ними на йротивойоложныхтеплового линейного расши-грайях стоек и на соответствующих плоскоравномерно вдоль ее длины. стях крепежных элементов -по одному паплена к крепежным элемен-зу. 5 ил,гЙзобретенйе относится к измерительной технике и может быть использовано вотсчетных системах измерительных приборой координатно-измерительных машин,и реЦиэионнъх станков.Известен преобразователь линейныхперемещений 1) для измерений с высокой,точностью(до десятых долей микрометра) ив широких пределах (до 5 м). содержащийизмерительную шкалу, длина которой примерноравна предельному измеряемому пе-.. ремещению, и индикаторную шкалу малойдлины, которая перемещается на величинуизмеряемого линейного интервала, Измерительная шкала закреплена в металлическом корпусе и. неподвижна, индикаторнаяшкала закреплена на специальной каретке.Корпус преобразователя линейных перемещений и измерительная шкалвизготовленыизматериалов с различными коэффициентами теплового расширения, поэтому наточность измерений оказ,ывают влияниетемпературные перепады, Чтобь снизитьэто влияние, в известное устройстве предложено вМесто элементов крепления измерительнойшкалы к . корпусупреобразователя, обладающих низкой теплопроводностью, использовать упругие элементы, расположенные на определенномрасстоянии друг от друга и имеющие заданную длину; причем длина элементов и интервалы между ними определяются длинойизмерительной шкалы,Однако -для известного устройства характерна недостаточйая точность измерений, обусловленная тем, что измерительнаяшкала механически сильно связана с корпусом, а так как они выполнены из материаловс различными коэффициентами тепловоголинейного расширения, то при препадах: температуры окружающей среды измерительная шкала может деформироваться,Для повышения точности измерений измерительная шкала должнэ иметь возможность подвижки в продольном направлениипри изменениях температуры независимоот корпуса.Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемо му положительному эффекту к данномуустройству является преобразователь линейных перемещений (2, выбранный в качестве прототипа.Устройство-прототип содержит выполненные из материалов с различнымикоэффициентами теплового линейного расширения корпус из профильногоо дюралюминиевого прокэта и установленную в немстеклянную штриховую измерительнуюшкалу длиной от одного до трех метров. Для исключения влияния тепловых деформацийна точность измерений используются про- межуточные одинаковые Г-образные угло-.вые подкладки из листового материала, которые располагаются вдоль измерительной шкалы через равные промежутки. Между измерительной шкалой и угловыми подкладками, а также между последними и корпусомразмещены упругие резиновые прокладки.10 Прижйм, фиксйрующий положение измерительной шкалы в корпусе; осуществляется спомощью резиновых жгутов, устанэвливаемых через равные промежутки,Устройство-прототип также имеет недо 15 статочную точность измерений за счет воз-можных деформаций измерительной шкалы при изменениях температуры окру"жающей среды, т,к, в данном устройстве"йедостаточно обеспеченна воЗможность по 20 движки шкалы в продольном направлениинезависимо от корпуса,Целью изобретения. является повышенйе точности измерений,:По сравнению с устройством-прототи 25 пом в предлагаемом преобразователе линейных перемещений повышается точность измерений за счет устранения влияния температурных перепадов окружающей среды нв погрешность измерений, что достигается 30 благодаря тому, что в предлагаемом преобразователе крепление измерительной шкал ы обеспечивает возможность независимого от корпуса продольного пе темещения шкалы, что позволяет избежать ее 35,деформации при изменениях темперагуры, т,к, при этом не возникают мехзниеские усилИя, сжимающие . или растягивающие. ее, Независимость линейного расширения шкалы от корпуса позво 40 ляет также внести при необходимости . соответствующие поправки в результат измерения при изменении температуры,Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователе линейных перемещений, 45 содержащем выполненные из материалов сразличными коэффициентами теплового линейного расширения корпус и установленную в нем измерительную шкалу и равнрмерно размещенные вдоль шкалы 50 узыл ее крепления к корпусу с теплоизоляцион н ыми прокладками, узль 1 креплениьвыполнены в виде жестко закрепленнык в корпусе стоек и соединенных с ними соответствующих крепежных элементов, причем 55 одна из стоек имеет треугольные призматические выступы со стороны, обращенной к ее крепежному элементу, э остальные стойки выполнены П-образной формы и с соот-.ветствующими крепежными элементами взаимосвязаны посредством тел качения,17832725На фиг.1 изображен общий вид преоб- стойке 5 в узле жесткого крепления измери-разователя линейных перемещений в части тельной шкалы 2 выступов 8 и 9, имеющихкрепления измерительной шкалы,треугольную призматическую форму, обес-На фиг,2 изображено сечение А - А на печивает контакт стойки 5 и угольника 3 нефиг,1,уэелжесткогокрепленияизмеритель по плоскости, а йо линии для устраненияпередачи перепадов температурй от корНа фиг,3 изображено сечение Б-Б на пуса 1 кшкале 2.фиг.1, узел пожвижного крепленияиэмери- Остальные стойки - стойки 6 выполненытельной шкалы . П-образной формы и с соответствующимиНа фиг.4 изображено сечение В-В на. 10 крепежными элементами - угольниками 4фиг.1, узел подвижного крепления измери- взамосвяэаны посредСтвом тел качения: Нательной шкалы беэ разреза, :противоположныхграйяхстоек 6,атакже наНа фиг,5 изображено сечение Г-Г на плоскостяхугольников 4, обращенных кфиг,1 : этим граням, выполнены треугольные призПреобразователь линейных перемеще матические пазы 10 и 11, обращенные другний содержит выполненные из материалов к другу фиг,5). В створ между пазами 10 ис,различными коэффициентами теплового11 вставлен шарйк 12. При этом стойки .6,линейного расширения корпус 1(выполнен- угольники 4 и шарики 12 образуют шариконый, например, из дюралюминия) иустанов- вую направляющую. При этом передача тепленную в нем измерительную шкалу 2 20 ла от корпуса 1 к шкале 2 сведена довыполненную, например, из стекла) (фиг.1). минимума за счет точечйых контактов шариИзмерительная шкала 2 равномерноков 12 со стойками 6. Измерительная шкалавдоль еедлины жестко прикреплена(напри-: 2 оказывается как бы подвешейной внутример, приклеена), например, с угольниками 3:коруса 1 в одной точке (стойка 5); не имейи 4 (фиг.2 и 3), Причем угольник 3 - один, 25 теплового контакта с ним,угольников 4 - . несколько, в зависимости от."" Ф о.р м у л а и э о б р е т е н й ядлинь измерительной шкалы 2.,Угольники Преобразователь линейных перемеще, выполнены, например, из стали и закалены ний, содержащий выполненные из материаи соединены со стойками 5 и 6. Причем лов с различными коэффициентамистойка 5 - одна, имеет, например, Г-образ теплового линейного расширения корпус и.ную или Т-образную форму и соединена.с установленную-в нем йзмерительную шкалу.угольником 3, Стоек 6 - несколько, в зави-, и равномерно размещенные вдоль шкалысимостиотдлины измерительной шкалы; Их, узлы креплейия к корпусу с теплоизоляцичисло равно числу угольников 4. Стойки вы- онными прокладками, о т л и ч а ю щ и й с яполнены, например, иэ стали и закалены и 35 тем, что, с цельюповышения точности изме-жестко закреплены в корпусе 1, например,с рейий, узлы крепления вцполйены в видепомощью винтов..: : .:.;. жестко закрепленных в корпусе стоек и соУгольник 3, через тейлоизоляционную единенных с ними соответствующих крепрокладку 7, например, через слюду, жестко пежных элементов, причем" одна из стоек,прикреплен к стойке 5, например, с по. имеет треугольные призматические высту-.мощью винтов (см,фиг.2),. пы со стороны; обращенной к ее крепежно-Одна из стоек, а именно стойка 5 имеет муэлементу;аостальнцестойки выполненытреугольные призматические выступы 8 и 9 П-образной формы и с соответствующимисо стороны, обращенной к ее крепежйому крепежными элементами взаимосвязаныэлементу - угольнику 3. Выполнение на 45 посредствомтел качения.Корректор овецкая Урковэ Те акт Заказ 4504 Тираж.Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент"., г, Ужгород, ул.Гагарина,Г