ПРИБОР С АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ НУЛЯ Российский патент 1997 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к приборам для измерения твердости.

Известно устройство, содержащее индикатор с измерительным штоком, фрикционную муфту, регулируемые упоры (а.с. СССР N 1587412, G 01 N 3/40, 1990 г. ).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, невысокая надежность.

Техническим результатом предложения является повышение надежности и упрощение устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявленном приборе с автоматической установкой нуля, содержащем корпус, шпиндель с индентором, индикатор с фрикционной муфтой и упоры, взаимодействующие с измерительным штоком, фрикционная муфта выполнена в виде цанги, которая охватывает шпиндель с индентором и соосно связанная через упор, расположенный на цанге, с измерительным штоком индикатора, а второй упор жестко закреплен на измерительном штоке индикатора и предназначен для фиксации нулевого положения шпинделя с индентором, при этом между упором, расположенным на цанге, и корпусом прибора устанавливается заданный зазор.

На чертеже изображен прибор с автоматической установкой нуля.

Прибор содержит упор 1, корпус 2 прибора, эксцентриковый узел 3 с поворотной ручкой, втулку 4, пружину предварительной нагрузки 5, шпиндель с индентором 6, фрикционную муфту 7, выполненную в виде цанги, охватывающей шпиндель с индентором 6, сменный нагрузочный стакан с пружиной 8, кронштейн 9, жесткий упор 10, выполненный заодно с цангой 7, и упор 11, жестко закрепленный на измерительном штоке индикатора 12 для фиксации нулевого положения шпинделя с индентором 6.

Исходное положение прибора следующее. Шпиндель с индентором 6 и втулка 4 сменного нагрузочного стакана 8 прижимаются пружинкой к эксцентрикам эксцентрикового узла 3, при этом шпиндель с индентором 6 выступает относительно упора 1 корпуса прибора на заданную величину. В это время зазор между торцами шпинделя 6 и втулкой 4 сменного нагрузочного стакана равен S_I [S + ( 0,1 0,3)] мм. Цанга 7 через упор 10 контактирует с кронштейном 9 прибора.

Жесткий упор 11 закреплен на измерительном штоке индикатора 12 таким образом, что при движении шпинделя с индентором 6 на индикаторе всегда будет устанавливаться 0. Заданный зазор складывается из максимальной глубины внедрения шпиндель с индентором 6 в испытуемое изделие, равное 0,2 мм плюс 0,5 мм для гарантированного движения шпинделя с индентором и его установки на 0, т.е. S 0,2 + 0,5 0,7 мм.

Работа прибора заключается в следующем. Испытуемое изделие с помощью подъемного винта (на чертеже не показан) поджимают к упору 1 до выбора зазора до 0, при этом зазор становится равным 0,1 0,3 мм. Шпиндель с индентором 6 сжимает предварительную пружину 5 и поднимает цангу 7 с жестким упором 10 до взаимодействия с упором 11 измерительного штока индикатора 12. На индикаторе устанавливается 0, при этом шпиндель 6 проскальзывает в цанге 7.

Ручкой эксцентрикового узла 3 поворачивают эксцентриковый вал, втулка 4 сменного нагрузочного стакана с пружинкой 8 выбирает зазор S 0,1 0,3 мм и далее происходит внедрение шпинделя с индентором 6 в испытуемое изделие под действием предварительной и основной нагрузок. Затем поворачивают эксцентриковый вал эксцентрикового узла 3 в обратную сторону и втулка 4 поднимается вверх, снимается основная нагрузка, а под действием предварительной нагрузки с индикатора 12 считываются показания. Испытуемое изделие с помощью подъемного винта опускают, прибор приходит в исходное положение с заданными зазорами S и S_I цанга 7 с упором 10 наталкивается на кронштейн 9, жестко закрепленный в корпусе 2 прибора, ограничивает свое движение, "заряжаясь" для осуществления измерения.

Таким образом, выполнение фрикционной муфты в виде цанги, установленной на шпинделе, используется вся площадь по диаметру шпинделя для контактирования с ней, что ведет к широкому выбору упругих свойств, к снижению износа и повышению надежности работы прибора.

Кроме того, благодаря соосному расположению фрикционной муфты к измерительному штоку индикатора, что исключает действие посторонних моментов сил, и выполнению упоров 10, 11 жесткими позволяет повысить точность, надежность полученных результатов, а также упростить конструкцию и наладку прибора.

Использование: в испытательной технике, а именно в приборах для измерения твердости по глубине внедрения индентора. Сущность изобретения: прибор содержит упор, корпус прибора, шпиндель с индентором, фрикционную муфту, выполненную в виде цанги, которая охватывает шпиндель с индентором. Фрикционная муфта соосно связана через упор, расположенный на ней, с измерительным штоком индикатора. Второй упор жестко закреплен на измерительном штоке индентора и предназначен для фиксации нулевого положения шпинделя с индентором. При этом между упором, расположенным на фрикционной муфте и корпусом прибора, устанавливается заданный зазор S, который складывается из максимальной глубины внедрения шпинделя с индентором в испытуемое изделие, равное 0,2 мм плюс 0,5 мм, для гарантированного движения шпинделя с индентором и его установки на 0, т.е. S = 0,2 мм + 0,5 мм = 0,7 мм. Таким образом, благодаря выполнению фрикционной муфты в виде цанги, охватывающей шпиндель с индентором и расположению ее и шпинделя с индентором соосно к измерительному штоку индентора, а также за счет установки упоров жесткими повышается надежность работы прибора, точность измерений и упрощается конструкция прибора. 1 ил.

Прибор с автоматической установкой нуля, содержащий корпус, установленные в корпусе соосно ему шпиндель с индентором и индикатор с измерительным штоком, соединенный соосно со шпинделем посредством штока, муфты и упоры, отличающийся тем, что муфта выполнена в виде цанги, один из упоров жестко закреплен на цанге и установлен с возможностью взаимодействия с корпусом прибора, а второй жестко закреплен на измерительном штоке индикатора.