измерительное устройство для контроля пазов

Формула изобретения

1. Измерительное устройство для контроля пазов, содержащее корпус с парой валиков, установленных с возможностью смещения, и измерительные стержни, один конец которых выполнен конусо- или клинообразным для взаимодействия с валиками, а другой - связан с соответствующим преобразователем перемещения, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено, по меньшей мере, одной парой валиков, при этом каждая пара валиков установлена с возможностью взаимодействия с одним измерительным стержнем, а оси валиков расположены в одной плоскости.

2. Измерительное устройство по п.1, отличающееся тем, что валики выполнены с возможностью ограничения поворота вокруг своей оси.

3. Измерительное устройство по п.1, отличающееся тем, что угол при вершине конуса или между гранями клина стержня выполнен из условия: tg k, где k - коэффициент трения между материалами, из которых изготовлены валики и измеряемая деталь, а - угол между осью стержня и образующей конуса или половина угла между гранями клина.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля пазов, изготовленных в деталях, в том числе и пазов типа «ласточкин хвост».

Известно устройство для измерения пазов деталей, содержащее корпус с измерительным стержнем, установленным в корпусе с возможностью перемещения относительно последнего (А.С. №1603181, опубл. 30.10.1990, G01B 5/22). В известном устройстве конусный наконечник измерительного стержня взаимодействует с контактными шариками, равномерно расположенными в радиальных направляющих по периметру корпуса. Результаты измерения визуально считываются со стрелочного индикатора.

К недостаткам устройства относится ограниченность диапазона его использования измерением внутренней сферы изделия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является измерительное устройство (RU 2283474, за 2005 г., G01B 5/18).

Оно содержит корпус с парой валиков, установленных с возможностью смещения, и измерительными стержнями, один конец которых выполнен конусо- или клинообразным для взаимодействия с валиками, а другой - связан с соответствующим преобразователем перемещения.

Данное техническое решение взято в качестве прототипа, поскольку по назначению и большинству существенных признаков наиболее близко заявленному.

Недостатком данного технического решения является то, что одна пара валиков устройства взаимодействует с двумя стержнями. Это снижает точность измерений, так как не отслеживаются нарушения формы измеряемого паза в изделии.

Кроме того, в процессе измерения валики в измеряемом пазу перекатываются. При этом возможные нарушения их геометрической формы, приобретенные при изготовлении, приводят к погрешности измерения. На точность измерения влияет также величина угла при вершине конуса или клина стержня.

Предложенное техническое решение отличается от известного тем, что снабжено хотя бы одной дополнительной парой валиков, размещенных соосно валикам упомянутой пары, при этом каждая из них установлена с возможностью взаимодействия только с одним стержнем.

Предложенное техническое решение отличается от известного еще тем, что валики каждой пары установлены в корпусе с ограничением поворота вокруг своей оси.

Предложенное техническое решение отличается от известного также тем, что угол при вершине конуса или клина стержня выполнен из условия: tg k, где k - коэффициент трения между материалом измерительных валиков и измеряемой детали, а - угол между осью стержня и образующей конуса или соответствует половине угла между гранями клина.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения, чувствительности устройства, стабильности и достоверности его показаний.

Технический результат достигается тем, что измерительное устройство, содержащее корпус с парой валиков, установленных с возможностью смещения, и измерительные стержни, один конец которых выполнен конусо- или клинообразным для взаимодействия с валиками, другой - связан с соответствующим преобразователем перемещения, устройство дополнительно снабжено, по меньшей мере, одной парой валиков, при этом каждая пара валиков установлена с возможностью взаимодействия с одним измерительным стержнем, а оси валиков расположены в одной плоскости.

Технический результат достигается также тем, что валики каждой пары установлены в корпусе с ограничением поворота вокруг своей оси. И еще технический результат достигается тем, что угол при вершине конуса или между гранями клина стержня выполнен из условия: tg k, где k - коэффициент трения между материалами, из которых изготовлены валики и измеряемая деталь, а - угол между осью стержня и образующей конуса или половине угла между гранями клина. Такое выполнение предложенного технического решения позволяет устранить недостатки известного, изложенные выше.

Устройство представлено фиг.1-3, на которых изображены:

фиг.1 - общий вид измерительного устройства;

фиг.2 - вид сбоку на измерительное устройство, разрез по А-А;

фиг.3 - взаимодействие основных деталей устройства: клинообразного конца стержня и валиков.

Измерительное устройство содержит корпус 1 с парами валиков 2, 3, установленных в опорах 4, 5. Оси пар валиков 2, 3 расположены в одной плоскости и параллельны. Цапфы 6 валиков 2, 3 (см. фиг.3) выполнены с опорными плоскостями 7 и размещены в щелевых пазах 8 опор 4, 5. Ширина щелевых пазов 8 опор 4, 5 соответствует высоте цапфы 6, что не позволяет валикам проворачиваться при боковом смещении. Сквозь корпус 1 проходят стержни 9, 10. Конусо- или клинообразные концы 11 стержней предназначены для взаимодействия с валиками 2, 3, а их противоположные концы 12 - с преобразователями перемещений (не показаны). Стержни 9, 10 снабжены пружинами 13, поджимающими их конусо- или клинообразные концы 11 к парам валиков 2, 3. При этом каждая пара валиков 2, 3 взаимодействует не более чем с одним стержнем 9 или 10. Для подъема стержней 9, 10 на корпусе 1 установлено коромысло 14 с тягой 15. В измеряемом пазу детали боковые стенки обозначены позицией 16, а основание - 17 (фиг.2).

Угол при вершине конуса или клина стержня выбирают из условия, когда тангенс половины этого угла меньше или равен коэффициенту трения между материалами измеряемого паза и валиков, т.е. tg k, где k - коэффициент трения между материалами измеряемой детали и валиков.

Измерительное устройство работает следующим образом. Поднимают стержни 9 и 10 тягой 15 посредством коромысла 14. Пары валиков 2, 3 размещают в измеряемом пазу детали и опускают коромысло 14. Каждая пара валиков 2, 3 клинообразным концом 11 подпружиненных стержней 9 и 10 поджимается к боковым стенкам 16 измеряемого паза и к его основанию 17. Электронные преобразователи, взаимодействующие с концами 12 стержней 9, 10, и компьютер (не показаны) регистрируют перемещение каждого стержня 9, 10. Если, например, материалы валиков и измерительных стержней изготовлены из стали, то коэффициент трения находится в интервале 0,25 - 0,3, что соответствует углу 14-17°, выбирают угол 2 при вершине конуса или между гранями клина из условия, где - половина этого угла.

В результате повышается точность измерения, обеспечивая при этом проскальзывание валиков по основанию измеряемого паза. Введение дополнительной пары валиков в устройство и взаимодействие каждой из них только с одним стержнем способствует повышению точности измерений вследствие выявления искажений формы измеряемого паза детали по его длине. Выполнение угла при вершине конуса или клина стержня соответственно указанному условию также способствует повышению точности измерений, а также и чувствительности измерительного устройства, стабильности и достоверности показаний.