микрометрический штангенинструмент

Формула изобретения

МИКРОМЕТРИЧЕСКИЙ ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТ, содержащий штангу с продольным пазом и линейной шкалой, установленную на штанге с возможностью перемещения по ней рамку с нониусом, взаимодействующим с линейной шкалой, глубиномер, жестко закрепленный на рамке и размещенный в пазу штанги, две пары измерительных губок для наружных и внутренних измерений и фрикционный ролик, соединенный с рамкой, отличающийся тем, что на штанге выполнен V-образный паз, фрикционный ролик размещен в пазу штанги, а инструмент снабжен закрепленными с возможностью вращения на рамке и расположенными в V-образном пазу штанги симметрично относительно фрикционного ролика двумя дополнительными фрикционными роликами, наружная поверхность которых выполнена конической.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для линейных измерений, и может быть использовано для высокоточных измерений в широком диапазоне размеров.

Известен штангенциркуль, содержащий штангу с продольным пазом и линейной шкалой, рамку с нониусом, установленную на штанге с возможностью перемещения относительно нее, измерительные губки для внутренних и наружных измерений, жестко закрепленные на одном конце штанги и рамки, глубиномер, жестко закрепленный на рамке [1]

Недостатком этого штангенциркуля является низкая точность измерений, из-за нестабильности замеров, к которому ведет непостоянство усилия зажима губок. Так как передвижение и зажим губок осуществляется вручную с неконтролируемым усилием, то усилия зажима губок и фиксации винтом при каждом замере будут разными, что ведет к нестабильности замеров. Отсутствие механизма плавной микроподачи губок приводит также к снижению точности измерений, что не позволяет использовать штангенциркуль для высокоточных измерений. Кроме того, процесс ручной настройки и фиксации измерительных губок трудоемок. Отсутствие уклона нижнего торца штанги к ее лицевой плоскости не позволяет использовать инструмент как лекальную линейку для высокоточных измерений.

Наиболее близким к изобретению является механизм подачи двух взаимоподвижных измерительных элементов, содержащий штангу, рамку, установленную на штанге с возможностью перемещения относительно нее, фрикционный ролик с цилиндрической поверхностью, установленный на оси с возможностью вращения относительно нее и контакта со штангой, ось фрикционного ролика вынесена за рамку и соединена с ней пружинной связью [2]

Недостатком этого механизма является низкая точность измерений, из-за невысокой стабильности замеров. Фрикционный ролик закреплен на рамке консольно и ось его вращения расположена вне штанги, что не обеспечивает ему постоянный натяг и дает угловое смещение рамки по отношению к штанге. При воздействии на ролик рукой создается дополнительное угловое смещение рамки относительно штанги. Это снижает жесткость конструкции и стабильность замеров. Кроме того, контакт ролика со штангой точечный, что ведет к быстрому износу трущихся поверхностей, потере фрикционных свойств ролика и снижению точности измерений. Фрикционный ролик расположен за пределами рамки и перекрывает длину штанги, что снижает диапазон измерений на величину его смещения.

Задачей изобретения является повышение точности измерений, расширение эксплуатационных возможностей, а также повышение надежности и жесткости конструкции.

Микрометрический штангенинструмент содержит штангу с измерительными губками для внутренних и наружных измерений, продольным пазом и линейной шкалой, рамку с измерительными губками и нониусом, установленную на штанге с возможностью перемещения вдоль нее, глубиномер, жестко закрепленный на рамке и установленный в пазу, и фрикционный ролик, установленный на оси с возможностью вращения относительно нее и контакта со штангой, ось ролика соединена с рамкой.

В отличие от прототипа устройство снабжено двумя дополнительными фрикционными роликами, закрепленными в рамке на оси с возможностью вращения относительно нее, на штанге выполнен V-образный паз, все ролики выполнены с конической поверхностью, закреплены в рамке и установлены в пазах штанги с натягом по типу соединения "ласточкин хвост".

Фрикционный ролик, установленный в пазу с глубиномером, расположен между двумя дополнительными роликами, установленными в V-образном пазу штанги, нижняя часть которой выполнена лыской с уклоном к ее лицевой плоскости. Снабжение устройства двумя дополнительными фрикционными роликами, установленными в рамке на оси с возможностью вращения относительно нее, а также расположение одного ролика, установленного в пазу с глубиномером, между двумя дополнительными роликами, установленным в V-образном пазу, позволяет обеспечить постоянный натяг между роликами и штангой, а также между штангой и рамкой и увеличить жесткость конструкции, что исключает перекос рамки по отношению к штанге и повышает стабильность замеров и точность измерений. Выполнение фрикционных роликов коническими, а паза штанги V-образными обеспечивает их надежный контакт и равномерное распределение нагрузки по всей боковой поверхности роликов, что позволяет установить их в штанге с постоянным натягом по типу соединения "ласточкин хвост" и обеспечивается самофиксацию рамки и штанги по отношению друг к другу. Это повышает надежность и жесткость конструкции, что, в свою очередь, повышает стабильность замеров и точность измерений. Кроме того, расположение приводного фрикционного ролика в пазу штанги и закрепление его внутри рамки (в корпусе инструмента) позволяет использовать всю длину штанги для измерений, что расширяет диапазон измерений при сохранении жесткости конструкции. Выполнение лыски на штанге с уклоном к ее лицевой плоскости облегчает визуальный контакт со шкалой и позволяет использовать ее как лекальную линейку для высокоточных измерений, что расширяет эксплуатационные возможности инструмента. Уклон штанги является также дополнительной базой для крепления рамки, что придает дополнительную жесткость конструкции и повышает ее надежность.

Таким образом, изобретение обеспечивает повышение точности измерений и расширение эксплуатационных возможностей, а также повышение надежности и жесткости конструкции.

На фиг.1 изображен микрометрический штангенинструмент; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

Микрометрический штангенинструмент (фиг. 1 и 2) содержит штангу 1 с продольным пазом и линейной шкалой, рамку 2 с нониусом, установленную на штанге с возможностью перемещения и фиксации относительно нее, измерительные губки 3 и 4 для внутренних и наружных измерений, жестко закрепленные на одном конце штанги и рамки, глубиномер 5, жестко закрепленный на рамке и установленный в пазу, фрикционный ролик 6, два дополнительных фрикционных ролика 7, ролики 6 и 7 закреплены в рамке 2.

Изобретение иллюстрируется следующим образом.

При измерении деталей перемещение губок 3, 4 осуществляют вращением пальцем фрикционного ролика 6, маховик которого имеет накатку на боковой поверхности. Посредством имеющегося натяга роликов в пазах штанги движение одновременно передается дополнительным фрикционным роликам 7 и рамке 2. Происходит плавная микроподача губок, что обеспечено передаточным отношением P/r (фиг.1), увеличение которого обеспечивает плавность перемещения. Два дополнительных фрикционных ролика 7 размещены в верхнем V-образном пазу штанги, приводной фрикционный ролик 6 расположен между ними в пазу штанги с глубиномером, нижняя часть штанги уклоном контактирует с рамкой, что обеспечивает надежный охват штанги рамкой и постоянство натяга, т.е. жесткость конструкции, не зависящую от усилия руки на ролик 6. Постоянный натяг между штангой и рамкой обеспечивает их самофиксацию. При касании губок с измеряемой поверхностью движение их прекращается и происходит их фиксация. При дальнейшем вращении маховика происходит холостое прокручивание фрикционного ролика в пазу. Таким образом происходит перемещение и фиксация измерительных губок. Для измерения диаметров конусных отверстий применяют губки 4, выполненные с уклоном, например, 10^о.