устройство для контроля некруглости гильз

Формула изобретения

Устройство для контроля некруглости гильз, содержащее блок воспроизведения информации и корпус, отличающееся тем, что корпус центрирован посредством подшипника, установленного в шайбе, малый диаметр которой равен внутреннему диаметру гильзы, относительно продольной оси гильзы и содержит узел съема и передачи информации, выполненный в виде витой многожильной стальной проволоки, жестко соединенной с поршеньками, подпружиненными относительно цилиндров, в которых они размещены, при этом один из поршеньков находится в непосредственном контакте с блоком воспроизведения информации, а другой через щуп - со стенкой гильзы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к измерительной технике, и может быть использовано на операциях контроля отклонения форм гильз, установленных в блок двигателя, в продольном и поперечном сечениях.

Аналогом предлагаемого изобретения может служить кругломер типа "Тейлеронд", в котором отклонения формы определяются на основе контакта щупа с измеряемой поверхностью с последующим преобразованием полученных перемещений с помощью соответствующих электронных блоков и выводом информации на круглограмме.

К недостаткам данного устройства следует отнести невозможность измерения отклонений деформированных гильз, установленных непосредственно в блок двигателя, из-за несоответствия размеров данного измерительного прибора и размеров блока.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту (прототипом) является индикаторный нутромер, в котором отклонения формы гильзы определяются прямым относительным методом (В.И.Берков. Технические измерения. - М.: Высшая школа, 1977, с.116-120). Механизм нутромера представляет собой сочетание клиновой передачи с измерительным устройством с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. В корпусе измерительной вставки в диаметрально противоположных отверстиях находятся два измерительных и два центрирующих шарика. Центрирование нутромера в отверстии осуществляется благодаря тому, что диаметр измерительных шариков на 0,01 мм больше диаметра центрирующих шариков. Движение измерительных шариков сообщается конической игле, а затем рычажно-зубчатой головке.

К недостаткам данного устройства можно отнести:

1. Невозможность измерения радиальных отклонений размеров гильзы.

2. Необходимость предварительной настройки устройства.

3. Большие погрешности измерений устройства, связанные с:

а) отсутствием его базирования по отношению к измеряемой поверхности - устройство располагается в руке, и в процессе измерений производятся его покачивания в плоскости проведения измерений;

б) наличием двуплечих рычагов, накапливающих погрешности непосредственно в процессе проведения измерений;

в) невозможностью точной идентификации плоскости проведения измерений.

Технической задачей изобретения является возможность измерения радиальных отклонений размеров гильзы с одновременным снижением величин погрешностей измерений и упрощением конструкции.

Поставленная техническая задача решается следующим образом: в устройстве, содержащем блок воспроизведения информации и корпус, центрированный посредством подшипника, установленного в шайбе, малый диаметр которой равен внутреннему диаметру гильзы, относительно продольной оси гильзы, и содержащий узел съема и передачи информации, выполненный в виде витой многожильной стальной проволоки, жестко соединенной с поршеньками, подпружиненными относительно цилиндров, в которых они размещены, при этом один из поршеньков находится в непосредственном контакте с узлом воспроизведения информации, а другой - через щуп - со стенкой гильзы.

Оригинальность изобретения состоит в том, что в отличие от прототипа корпус устройства центрирован посредством подшипника, установленного в шайбе, малый диаметр которой равен внутреннему диаметру гильзы, относительно продольной оси гильзы и содержит узел съема и передачи информации, выполненный в виде витой многожильной стальной проволоки, жестко соединенной с поршеньками, подпружиненными относительно цилиндров в которых они размещены, при этом один из поршеньков находится в непосредственном контакте с узлом воспроизведения информации, а другой - через щуп - со стенкой гильзы.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 показано изменение положений поршеньков узла снятия и передачи информации при увеличении внутреннего диаметра гильзы.

Устройство состоит (фиг. 1) из блока воспроизведения информации 1 и корпуса 2, состоящего из узла съема и передачи информации, включающего поршенек 3, подпружиненный относительно цилиндра 4 пружиной 5, одна поверхность которого находится в непосредственном контакте с узлом воспроизведения информации 1, а другая - жестко соединена с одним концом витой многожильной стальной проволоки 6, переброшенной через ролик 7 и жестко соединенной другим концом с поршеньком 8, подпружиненным относительно цилиндра 9 пружиной 10, вторая сторона которого соединена со щупом 11, контактирующим со стенкой гильзы 12. Корпус 2 устройства центрирован относительно продольной оси гильзы 12 посредством подшипника 13, размещенного в шайбе 14, меньший диаметр которой равен внутреннему диаметру гильзы 12.

Предлагаемое устройство работает следующим образом: устройство помещается внутрь гильзы 12 двигателя либо со стороны коленчатого вала (коленчатый вал демонтирован, головка блока установлена и затянута шпильками), либо со стороны головки блока (коленчатый вал установлен, головка блока демонтирована), при этом происходит самоцентрирование его корпуса, установленного в подшипнике 13, посредством сопряжения меньшего диаметра шайбы 14 с внутренним диаметром гильзы 12. Пружины 5 и 10 создают предварительный натяг и обеспечивают, с одной стороны, плотный контакт щупа 11 со стенкой гильзы 12, а с другой - контакт поршенька 3 с блоком воспроизведения информации 1, что достигается подбором сил сжатия пружин F₁ и F₂ (F₁<F). Индикатор блока воспроизведения информации 1 обнуляется, и он готов к проведению измерений, при этом измерения в поперечном сечении гильзы 12 производятся поворотом устройства вокруг своей оси в подшипнике 13 на необходимый угол, а в продольном сечении - опусканием корпуса устройства в подшипнике 13 на необходимую глубину внутрь гильзы 12. При увеличении внутреннего размера гильзы 12 на величину "а" равновесие в системе нарушается: толкаемый пружиной 10 поршенек 8 выдвигает щуп 11 из цилиндра 9 до появления его контакта со стенкой гильзы 12. Одновременно с этим в ту же сторону, что и щуп 11, смещается жестко связанная с ним проволока 6, перекинутая через ролик 7, вызывая смещение на величину "а" поршенька 3, сжимающего пружину 5, внутрь цилиндра 4. При этом изменение положения поршенька 3 внутри цилиндра 4 вызывает изменения показания, сопряженного с ним, блока воспроизведения информации 1.

Аналогичные действия будут произведены - только в противоположную сторону - в случае уменьшения диаметра гильзы. Благодаря наличию пружин 5 и 10 в предлагаемом устройстве отсутствуют свободные зазоры (люфты), вызывающие появление и накопление погрешностей в процессе измерений. Контакт проволоки 6 с роликом 7 может осуществляться как в режиме трения качения, так и в режиме трения скольжения - показания устройства от этого не зависят.

Тарировка устройства, вследствие линейности его показаний и отсутствия передающих плеч, может быть осуществлена с помощью любого другого устройства с линейной шкалой, например, по индикатору часового типа (индикаторной головке). Фиксация корпуса 2 на определенной глубине внутри гильзы 12 может достигаться путем применения различных типов фиксаторов, например, простейших стопорных винтов (на чертежах не показаны).

Техническое преимущество предлагаемой конструкции состоит в том, что имеется возможность измерения радиальных и осевых отклонений форм гильз непосредственно в блоке двигателя.