устройство для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб

Формула изобретения

1. Устройство для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб, содержащее корпус, две пары подпружиненных опор, расположенные между ними датчики с элементами связи, отличающееся тем, что опоры и датчики размещены на двух жестких планках, между которыми размещены пружины, образующие с планками единый измерительный блок, который установлен в корпусе с возможностью качательного, колебательного перемещения относительно него, а элементы связи выполнены индивидуальными для каждого датчика.

2. Устройство для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб по п.1, отличающееся тем, что пружины выполнены в виде пластин, с несколькими сквозными щелями и с центральной секцией, расположенными перпендикулярно направлению усилия пружины, и размещены вдоль планок.

3. Устройство для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб по п.1, отличающееся тем, что поверхности центральных секций пружин, контактирующие с корпусом, выполнены с радиусными поверхностями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля формы и прямолинейности внутренних каналов труб с высокими требованиями к точности их изготовления.

Известна пробка для контроля отклонений от правильной формы отверстия в продольном направлении, описанная в книге автора О.Б.Балакшина “Автоматизация пневматического контроля размеров в машиностроении”, Москва, 1964 г., стр.255-256, фиг.133б. Пробка состоит из корпуса, в котором выполнены два индивидуальных воздуховода, соединенных с показывающим прибором. Один из воздуховодов соединен с двумя измерительными соплами, а другой - с одним, при этом они расположены в одной плоскости и направлены два и один в противоположные направления. Недостатком описанного устройства является отсутствие надежного контакта опор с измеряемой поверхностью, что отрицательно сказывается на точности измерения.

Известно устройство для контроля внутренних диаметров труб по авторскому свидетельству СССР № 732664, кл. 001 В 13/08, взятое нами в качестве прототипа, содержащее корпус, выполненный в виде трубы, на котором установлены по диаметру две труппы подпружиненных опор. Между ними расположены измерительные сопла, к которым подается воздух через общий элемент связи.

Отсутствие жесткой связи между опорами и соответствующими измерительными соплами приводит к снижению точности измерения. Измерение кривизны канала труб данным прибором затруднено. При измерении труб большего диаметра также возникают трудности в связи с большим расходом воздуха и большими габаритами устройства.

Задачей данного изобретения является создание устройства для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб повышенной точности, в том числе труб большого диаметра.

Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб, содержащее корпус, подпружиненные опоры и датчики с элементом связи, при этом опоры и датчики размещены на двух жестких планках, между жесткими планками размещены пружины, а элементы связи выполнены индивидуальными для каждого датчика.

Пружины выполнены в виде пластин с несколькими сквозными щелями и с центральной секцией, расположенными перпендикулярно направлению усилия пружины, и размещены вдоль планок, при этом пружины соединены с жесткими планками и образуют единый измерительный блок.

Измерительный блок установлен в корпусе с возможностью поперечного перемещения относительно него, а поверхности центральных секций пружин, контактирующие с корпусом, выполнены цилиндрическими.

Выполнение измерительного блока в виде двух планок с опорами, соединенных между собой через специальные пружины, позволило создать самоустанавливающуюся систему, обеспечивающую надежный контакт с измеряемой поверхностью в одной плоскости.

Наличие индивидуальных элементов связи для каждого датчика обеспечивает выявление всех видов дефектов.

Наличие корпуса, не связанного жестко с измерительным блоком, обеспечивает центровку измерительного блока, не влияя при этом на точность его базирования. Применение данной конструкции при измерении труб большого диаметра обеспечивает значительное снижение веса устройства по сравнению с другими известными конструкциями.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - сечение А-А, на фиг.3 - сечение В-В, на фиг.4 - сечение Б-Б.

Устройство для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб содержит измерительный блок 1, состоящий из двух жестких планок 2, расположенных диаметрально, между которыми размещены пружины 3 со сквозными щелями 4. Центральная секция 5 пружины 3 выполнена с цилиндрической поверхностью 6. На жестких планках 2 установлены датчики 7. В данном примере показаны пневматические датчики в виде сопел. К датчикам 7 по индивидуальным элементам связи - воздуховодам 8 подведен из показывающего прибора (на чертеже не показан) воздух. На жестких планках по обе стороны каждого датчика 7 установлены опоры 9. Пружины 3 соединены с жесткими планками 2 винтами 10, образуя измерительный блок 1.

Измерительный блок 1 установлен в прорезь трубы 12 с возможностью поперечного перемещения.

Заглушки 11, установленные с торцов трубы 12, исключают продольное перемещение измерительного блока 1 относительно трубы 12. Величина поперечного перемещения измерительного блока 1 ограничивается головками винтов 14.

Кольцевые выступы 13 на заглушках 11 обеспечивают предварительную центровку устройства в измеряемой трубе.

Труба 12 с заглушками 11 являются корпусом устройства.

Устройство для контроля отклонений от прямолинейности внутренних каналов труб работает следующим образом.

Устройство устанавливают в контролируемую трубу. При установке пружины 3 сжимаются и опоры 9 входят в трубу.

В случае криволинейности измеряемой трубы при возникновении контакта кольцевых выступов 13 с поверхностью трубы корпус перемещается относительно измерительного блока 1 в поперечном направлении, не препятствуя правильной установке измерительного блока на опоры 9. Наличие цилиндрических поверхностей 6 на центральных секциях 5 пружин 3 исключает заклинивание измерительного блока 1 при качательном перемещении.

После установки устройства датчики 7 на жестких планках 2 принимают соответствующее положение относительно контролируемой поверхности в зависимости от величины изгиба трубы. Воздух, поступающий из показывающего прибора (на чертеже не показан) через индивидуальные элементы связи 8, вытекает из датчиков 7. При этом, чем больше зазор между датчиком и поверхностью трубы, тем меньше давление в соответствующем элементе связи 8.

При изменении величины зазора между датчиком 7 и поверхностью трубы вследствие ее кривизны изменяется давление в индивидуальных элементах связи 8 (воздуховодах), что отражается на показывающем приборе. Уменьшение или увеличение диаметра трубы будет отображено как соответственно увеличение или уменьшение давления в обоих элементах связи 8.

Наличие кривизны будет зафиксировано в виде увеличения давления в одном элементе связи и уменьшении давления в другом элементе связи. Сравнение показаний позволяет с большой точностью определить прямолинейность внутреннего канала трубы.

Данное устройство позволяет измерять прямолинейность внутренних каналов труб с большой точностью. При измерении труб больших диаметров вес предлагаемого устройства значительно меньше других известных устройств аналогичного назначения и не требует большого расхода воздуха.