ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВНУТРЕННИХ КОНУСОВ Российский патент 1996 года по МПК G01B13/18 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров поверхностей внутренних конусов.

Известен прибор для контроля конусов мод. БВ-7448 [1] содержащий калибр, включающий рукоятку с каналами для подвода воздуха к отсчетному устройству, корпус, выполненный в виде конуса с базовым диаметром, несколько пар независимых сопел, расположенных в одной осевой плоскости конуса на определенном расстоянии друг от друга, меры настройки и переключатель, разработанный на базе пневматического измерительного прибора мод. 318 с дополнительной подвижной шкалой.

Этот прибор имеет следующие недостатки:
необходимость оснащения отсчетного устройства дополнительной подвижной шкалой, изготовление двух конусных мер, согласование характеристик двух пар сопел приводит к усложнению конструкции прибора и увеличению его стоимости;
наличие второй подвижной шкалы вызывает определенные трудности в эксплуатации и обслуживании прибора, увеличивает время измерения и снижает точность измерения;
наличие второй подвижной шкалы ограничивает диапазон измерений параметров конусных отверстий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневматический прибор для контроля внутренних конусов [2] содержащий ротаметрическое отсчетное устройство, выполненное в виде группы ротаметров, коническую пробку с рукояткой и двумя направляющими коническими поясками с жестким упором, причем рукоятка снабжена каналами для подвода сжатого воздуха, соединенными с соответствующим ротаметром отсчетного устройства и соответствующей парой измерительных сопел, оси которых перпендикулярны образующей конусной пробки, и две меры настройки, одна из которых выполнена в виде втулки с эталонным внутренним конусным отверстием, а другая в виде кольца.

Недостатком данного устройства является невозможность контроля конусных отверстий малых размеров, т. е. конусных отверстий, имеющих размер номинального диаметра конуса порядка 4 и более мм, а также невозможность разместить более трех пар измерительных сопел при контроле прямолинейности образующей внутренних конусов малых размеров.

Цель изобретения расширение диапазона контролируемых конусных отверстий.

Цель достигается тем, что в пневматическом приборе для контроля внутренних конусов, содержащем ротаметрическое отcчетное устройство, выполненное в виде группы ротаметров, коническую пробку с рукояткой и двумя направляющими коническими поясками с жестким упором, причем рукоятка снабжена каналами для подвода сжатого воздуха, соединенными с соответствующим ротаметром отсчетного устройства и соответствующей парой измерительных сопел, оси которых перпендикулярны образующей конусной пробки, и две меры настройки, одна из которых выполнена в виде втулки с эталонным внутренним конусным отверстием, а другая в виде кольца, согласно изобретению каналы подвода к измерительным соплам выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндров, внутренние и наружные поверхности которых являются рабочими, каждая полость которого с одной стороны соединена с соответствующей парой сопел, а с другой стороны с соответствующим ротаметром отсчетного устройства, при этом между торцовыми поверхностями коаксиально расположенных цилиндров и торцовыми поверхностями конической пробки и рукоятки установлены эластичные элементы герметизации в виде колец.

На чертеже представлен пневматический прибор для контроля внутренних конусов, поперечное сечение.

Пневматический прибор для контроля внутренних конусов содержит калибр 1, отсчетное устройство 2, выполненное в виде группы ротаметров, и меры настройки 3, 4.

Калибр 1 содержит выполненный в виде усеченного конуса с базовым диаметром D корпус 5, в котором размещены в одной осевой плоскости на определенном расстоянии друг от друга несколько независимых пар сопел 6, имеющих отдельные выходы к отсчетному устройству. Жесткий упор 7, выполненный выступающим над базовым диаметром D корпуса 5, имеет торец 8, который выполнен перпендикулярно оси конусной поверхности 9 корпуса 5 на известном расстоянии К от базового диаметра D. Жесткий упор 7 установлен неподвижно между корпусом 5 и рукояткой 10. Внутри рукоятки 10 и корпуса 5 размещены каналы для подвода сжатого воздуха к измерительным соплам 6, выполненные в виде коаксиально расположенных цилиндров 11, внутренние и наружные поверхности которых являются рабочими, а между торцовыми поверхностями коаксиально расположенных цилиндров 11 и торцовыми поверхностями корпуса 5 и рукоятки 10 установлены эластичные элементы 12 герметизации в виде колец.

Мера настройки 3 выполнена в виде кольца с диаметром внутреннего отверстия, большим базового диаметра D конуса, а расстояние между параллельными торцами меры рассчитывается в зависимости от допуска на контролируемый размер внутреннего конуса изделия.

Мера настройки 4 выполнена в виде втулки, имеющей внутреннее конусное отверстие 13 и торец 14, находящийся у базового диаметра конуса и выполненный перпендикулярно оси конуса.

Настройка пневматического прибора для контроля внутренних конусов перед началом работы заключается в следующем.

Сжатый воздух через каналы подается к измерительным соплам 6. Калибр 1 вводится в меру настройки 4. Конусная поверхность 9 калибра 1 прилегает к конусной поверхности меры настройки 4 без зазора, а между торцом 8 жесткого упора 7 и торцом 14 меры настройки 4 создается зазор, используемый для расчета толщины меры настройки 3. Данное положение калибра 1 относительно меры настройки 4 соответствует нижней границе поля допуска контролируемого конусного отверстия, истекающему из измерительных сопел 6 потоку сжатого воздуха создается максимальное сопротивление. Отсчетное устройство 2 прибора устанавливается на ноль. Затем калибр 1 извлекается из меры настройки 4. Мера настройки 3 устанавливается на торце 14 меры настройки 4 и калибр 1 вводится в меры настройки 3, 4 до упора торца 8 жесткого упора 7 в меру настройки 3. Между конусной поверхностью 9 калибра 1 и конусной поверхностью меры настройки 4 создается зазор. Данное положение калибра 1 относительно меры настройки 4 соответствует верхней границе поля допуска контролируемого конусного отверстия. Истекающему из измерительных сопел 6 потоку сжатого воздуха создается минимальное сопротивление. Отсчетное устройство 2 прибора устанавливается по верхнему пределу контролируемого размера.

Пневматический прибор для контроля внутренних конусов работает следующим образом.

Воздух из сети, последовательно проходя блок фильтра со стабилизатором давления (не показан), ротаметры отсчетного устройства 2, подается в калибр 1 и свободно истекает из измерительных сопел 6. При введении калибра 1 в контролируемую деталь до упора конусной поверхности 9 калибра 1 в поверхность детали между деталью и конусной поверхностью 9 калибра создается зазор. Изменение размеров контролируемой детали приводит к изменению зазора, а следовательно, контролируемого расхода воздуха, протекающего через измерительные сопла 6. При изменении расхода воздуха поплавки, находящиеся в конусных трубках ротаметров отсчетного устройства 2, изменяют свое положение по высоте трубки. Шкалы приборов позволяют не только зафиксировать положение поплавков по высоте трубок, но и определить соответствующие этому положению отклонения диаметров измеряемого отверстия относительно мер настройки 3 и 4 в каждом из сечений. По положению поплавков ротаметров отсчетного устройства 2 можно судить о величинах отклонения угла конуса и отклонения от прямолинейности образующей конусной поверхности. Измерив расстояние между торцом 8 жесткого упора 7 и торцом контролируемого изделия с помощью пневмопробки или нутромера, можно определить базорасстояние, а заглушив одно из пары измерительных сопел 6 и проворачивая калибр 1 вокруг своей оси на 360^о, можно определить отклонение от круглости в любом сечении.

Использование пневматического прибора для контроля внутренних конусов позволяет за счет размещения каналов подвода сжатого воздуха к измерительным соплам, выполненных в виде коаксиально расположенных цилиндров, контролировать конусные отверстия малых размеров, а также разместить более двух пар измерительных сопел при контроле конусных отверстий, имеющих размер номинального диаметра конуса порядка 4 мм. Кроме того, применяемая в приборе схема размещения каналов подвода сжатого воздуха к измерительным соплам упрощает его конструкцию, а размещение между торцовыми поверхностями коаксиально расположенных цилиндров и торцовыми поверхностями конической пробки и рукоятки эластичных элементов герметизации в виде колец упрощает технологию изготовления и сборки пневматического прибора.

Таким образом, можно сделать вывод, что предлагаемый прибор легко реализуется на практике и соответствует критерию промышленная применимость.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров поверхностей внутренних конусов. Технический результат - расширение диапазона контролируемых конусных отверстий. Это достигается тем, что в пневматическом приборе для контроля внутренних конусов, содержащем коническую пробку с рукояткой и ротаметрическое отсчетное устройство, каналы подвода сжатого воздуха к измерительным соплам пробки выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндров, размещенных внутри пробки и соединяющих своими полостями сопла с соответствующими ротаметрами. 1 ил.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВНУТРЕННИХ КОНУСОВ, содержащий ротаметрическое отсчетное устройство, выполненное в виде группы ротаметров, коническую пробку с рукояткой и двумя направляющими коническими поясками с жестким упором, причем рукоятка снабжена каналами для подвода сжатого воздуха, соединенными с соответствующим ротаметром отсчетного устройства и соответствующей парой измерительных сопл, оси которых перпендикулярны к образующей конусной пробки, и две меры настройки, одна из которых выполнена в виде втулки с эталонным конусным отверстием, а другая - в виде кольца, отличающийся тем, что каналы подвода сжатого воздуха к измерительным соплам выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндров, внутренние и наружные поверхности которых являются рабочими, каждая полость которого с одной стороны соединена с соответствующей парой сопл, а с другой стороны - с соответствующим ротаметром отсчетного устройства, при этом между торцевыми поверхностями коаксиально расположенных цилиндров и торцевыми поверхностями конической пробки и рукоятки установлены эластичные элементы герметизации в виде колец.