УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНУСОВ Российский патент 1996 года по МПК G01B5/24 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля угла конуса.

Известны пневматические устройства, позволяющие осуществлять контроль угла конуса; посредством этих устройств осуществляется измерение и контроль разности отклонений диаметров двух поперечных сечений, отнесенной к расстоянию между ними /1/.

Отсчет разности отклонений двух диаметров производится по шкале отсчетного пневматического устройства.

Настройка нуля прибора осуществляется по установочной мере (см. например, каталог "Средства контроля, управления и измерения линейных и условных размеров в машиностроении", Москва, ВНИИТЭМР, 1985, стр. 154, 156).

Недостатком известного устройства является то, что в его конструкции не предусмотрено устройство регулирования положения измерительного механизма из-за чего в случае отсутствия специальных регулировочных средств требуется периодическая поднастройка каждого контакта преобразователя по соответствующей установочной мере.

Целью изобретения является упрощение настройки измерительного механизма в процессе эксплуатации и увеличение производительности контроля при дифференциальных измерениях.

На чертеже изображена схема заявляемого устройства.

Устройство содержит корпус 1 с распределителем воздуха, к которому крепятся сильфоны 2, противоположные концы сильфонов 2 с фланцами жестко связаны стяжками 3 и 4. К фланцам прикреплены центрирующие плоские пружины 5 и 6 и компенсаторы 7 и 8 с пружинами 9 и 10 (другие концы пружин 5, 6, 9 и 10 соединены с корпусом 1).

Сильфоны совместно с плоскими пружинами 5 и 6 и пружинами 9 и 10 образуют упругую измерительную систему устройства.

В компенсаторе 8, расположенном с правой стороны устройства, находится регулировочный винт 11.

С упругой системой связано отсчетное устройство, служащее для облегчения настройки. Отсчетное устройство состоит из оси 13 со стрелкой 14 и шкалы.

Через ось 13 перекинута капроновая нить, один конец которой закреплен на валике 15, другой растянут пружиной 16.

Винт 17 стопорит валик 15 на стяжке 4 упругой системы устройства, исключая его поворот в процессе работы устройства.

На каретках 18, закрепленных на стяжках 3, расположены подвижные контакты 20, закрепленные на плоских пружинах 19, которые прижаты к упорам кареток 18 и позволяют упругой системе перемещаться после замыкания контактов.

Устройство снабжено установленными на корпусе 1 регулируемыми контактами 21, которые позволяют настроить устройство на контроль предельных размеров детали. Контакты 21 включены в электрическую цепь устройства при помощи общего разъема.

Свободные полости сильфонов 2, подводящие воздух трубки и каналы измерительной оснастки, образуют измерительную камеру.

Фланцы конструктивно выполнены так, что заполняют большую часть полостей сильфонов, сокращая объем измерительной камеры, что уменьшает время срабатывания устройства. В корпусе 1 с распределителем воздуха установлены регулируемые входные сопла 22.

Ход упругой системы ограничен упорами 12.

Для настройки контактов устройства используются установочные меры, представляющие собой конические детали, размеры и угол которых соответствует контролируемым деталям. Настройка перед работой каждого предельного контакта или контакта, определяющего границу сортировочной группы, производится по соответствующей установочной мере регулировкой непосредственно каждого регулируемого контакта 21.

В эксплуатации, когда происходит общее смещение настройки всех контактов, поднастройка положения измерительной системы предлагаемого устройства, несущей все подвижные контакты 20, производится по одной установочной мере. Регулировка осуществляется изменением натяга пружины 10 компенсатора 6 регулировочным винтом 11. При этом изменяется суммарное усилие пружин 9 и 10, приводящее к смещению измерительной системы устройства.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Нажатием кнопки устройство включается в пневматическую сеть сжатого воздуха и стабилизированный по давлению и очищенный от механических примесей сжатый воздух подводится к входным соплам 22 устройства и поступает затем в полости сильфонов 2, где создается измерительное давление, значение которого зависит от измерительного зазора между торцами сопел оснастки и поверхностью контролируемой детали, устанавливаемой на измерительную оснастку (вместо показанной на чертеже меры установочной).

Значение измерительного зазора зависит от угла конуса детали, который не абсолютно равен углу конуса оснастки, из-за чего между коническими поверхностями детали "меры" и оснастки возникает "клиновидный" зазор и соответственно в сечениях, где расположены сопла оснастки, будет равное расстояние ("измерительный зазор") от поверхности контролируемой детали (установочной меры) до торца сопла оснастки, что определяет значение измерительного давления в соответствующих сильфонах устройства.

Подвижные контакты 20, находящиеся на подвижной системе устройства, так как закреплены на стяжках 3, при перемещении фланцев сильфонов 2, соединенных указанными стяжками, перемещаются относительно корпуса 1, на котором закреплены неподвижные, но регулируемые при настройке контакты 21, которые настроены на границы допускаемых отклонений угла конуса контролируемой детали.

При перемещении измерительного механизма вместе со стяжками 3 и 4 перемещаются подвижные контакты 20 и в уравновешенном положении механизма они могут быть либо замкнутыми, либо разомкнутыми с неподвижными контактами 21. В зависимости от замыкания или незамыкания пар подвижных и неподвижных контактов включаются соответствующие лампочки светового табло, сигнализирующие, является ли контролируемая деталь годной или бракованной.

Положение измерительного механизма устройства при измерении данной детали определяется равновесием сил, создаваемых с одной стороны, разностью давления в сильфонах 2, а с другой стороны силами упругости сильфонов 2 и усилиями пружин 5, 6, 19, 9 и 10.

В предлагаемом устройстве измерительный механизм дополнительно растянут двумя пружинами 9 и 10, усилие которых приложено вдоль оси сильфонов 2 в противоположные стороны.

Введение в устройство двух дополнительных пружин повышает жесткость измерительного механизма, уменьшая тем самым его чувствительность, что может быть компенсировано выбором параметров пневматической схемы.

В устройстве предусмотрена возможность изменения натяга одной из дополнительных пружин 10 регулировочным винтом 11. При этом изменяется усилие воздействия этой пружины (и соответственно суммарного усилия всех пружин) на измерительный механизм устройства, что вызывает его перемещение.

Жесткость всей системы от изменения натяга пружин не изменяется.

Таким образом, введение двух дополнительных пружин в заявляемом устройстве позволяет за счет регулирования их натяга решить задачу настройки измерительного механизма в требуемое положение, обеспечив поднастройку всех контактов по одной установочной мере без регулирования каждого контакта.

Использование: в измерительной технике для контроля угла конуса. Сущность: при перемещении измерительного механизма вместе со стяжками перемещаются подвижные контакты 20 и в уравновешенном положении механизма они могут быть либо замкнутыми, либо разомкнутыми с неподвижными контактами. В зависимости от замыкания или незамыкания пар подвижных и неподвижных контактов включаются соответствующие лампочки светового табло, сигнализирующие, является ли контролируемая деталь годной или бракованной. 1 ил.

Устройство для контроля конусов, содержащее измерительный и отсчетный механизмы, отличающееся тем, что оно снабжено корпусом, измерительный механизм выполнен в виде двух сильфонов, скрепленных одними концами с корпусом, другие концы сильфонов подвешены на плоских пружинах и связаны между собой стяжками, с этими же концами сильфонов соединены две пружины, ориентированные вдоль оси сильфонов и выполненные с регулируемой величиной натяга, и пар контактов, один из контактов каждой пары закреплен на стяжке, а другой установлен на корпусе и предназначен для взаимодействия с подвижным контактом пары.