устройство для измерения площади поперечного сечения внутренней полости деталей машин

Формула изобретения

1. Устройство для измерения площади поперечного сечения внутренних полостей изделий, включающее контролируемое изделие, манометр, весы, трубопроводы, отличающееся тем, что контролируемое изделие, выполненный в виде мерной трубки манометр и сообщающий их трубопровод закреплены на основании, подвешенном на пружинных весах, в мерной трубке размещен поплавок, кинематически связанный с установленным на этом же основании пишущим механизмом, а в сообщающем трубопроводе установлен сливной кран.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пишущий механизм выполнен в виде каретки, установленной в наклонных направляющих, и закрепленного на каретке самописца, например, светового карандаша.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к определению размеров внутренних полостей деталей, узлов, механизмов в труднодоступных местах, имеющих сложный пространственный профиль.

Известно устройство, включающее в себя контролируемое изделие, подвешиваемую на весах мерную емкость, манометр, соединительные трубопроводы (см. Справочное пособие И.Н. Пац, В.Д. Жоголь, П.А. Абрамов. Оборудование сборочно-испытательного производства. - Л.: Машиностроение, 1976, с. 70-71, рис. 43а).

Известное устройство позволяет определять площади поперечного сечения по длине изделия, непрерывно фиксируя, при опорожнении (наполнении) полости изделия, изменение уровня (зеркала) жидкости в нем по показаниям манометра (датчика) в виде графической зависимости H=H(t) и изменение объема жидкости в полости контролируемого изделия по показаниям весов в виде графической зависимости V=V(t) т.е. изменение объема во времени. По двум графикам пересчитывают и строят график V=f(H), после чего замеряют тангенс угла наклона этой зависимости, проводят пересчет полученного результата для площади поперечного сечения в любой точке:



Известное устройство имеет следующие недостатки:

1. Наличие мерной емкости усложняет устройство.

2. Погрешности, неизбежные при пересчете (перестроении) двух графиков в один v=f(H).

3. Сложный процесс измерения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем контролируемое изделие, манометр, весы и трубопроводы, контролируемое изделие, выполненный в виде мерной трубки манометр и сообщающий их трубопровод закреплены на основании, подвешенном на пружинных весах, в мерной трубке размещен поплавок, кинематически связанный с установленным на этом же основании пишущим механизмом, а в сообщающем трубопроводе установлен сливной кран.

При этом пишущий механизм может быть выполнен в виде каретки, установленной в наклонных направляющих, и закрепленного на каретке самописца, например светового карандаша.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства. На основании, выполненном в виде платы 1, размещены: контролируемое изделие 2, манометрическая трубка 3 с поплавком 4, направляющая 5, на которой установлена со свободой перемещения каретка 6 с самописцем 7, связанная нитью с поплавком 4. Свобода перемещения каретки 6 обеспечивается установкой ее в направляющей 5, расположенной под углом к горизонту, величина которого превышает угол трения. Внутренняя полость А изделия соединена с манометрической трубкой 3 трубопроводом 9, в любом месте которого установлен кран 10 для слива жидкости. Вся плата 1 подвешена на упругой связи 11 со свободой перемещения относительно бумаги 12, на которой регистрируются показания самописца 7.

Устройство функционирует следующим образом. Полость А изделия 2 совместно с манометрической трубкой 3 заполняют жидкостью с известным удельным весом при закрытом кране 10. Каретка 6 отслеживает положение поплавка 4. При открытом кране 10 происходит слив жидкости наружу из полости А изделия 2.

Плата 1 перемещается вверх вследствие уменьшения веса за счет вытекающей жидкости под действием упругой связи 11. Перемещение В платы 1 пропорционально объему вылившейся жидкости из полости А:



где с - жесткость упругой связи 11;

_ж - плотность жидкости;

V - изменение объема.

За счет изменяющегося уровня жидкости в манометрической трубке 3 (и в контролируемой полости А) поплавок 4 перемещает каретку 6 с самописцем 7 вдоль направляющей 5. Величина этого перемещения _к пропорциональна изменению уровня зеркала жидкости H(_к_H). Одновременная регистрация самописцем 7 на бумаге 12 перемещений платы 1 и каретки 6 позволяет получать график (фиг. 2) зависимости изменения объема от изменения уровня жидкости прямым построением.

Угол на графике - угол наклона направляющей 5.

Площадь поперечного сечения на конкретной глубине определяют по тангенсу угла наклона касательной в конкретной точке на графике полученной зависимости:





Таким образом, предложенное устройство позволяет уменьшить погрешности при измерениях и упростить сами измерения, исключив промежуточные замеры объема и уровня зеркала жидкости.