УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРОВ И ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН Российский патент 1997 года по МПК G01B5/08 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно для измерения наружных и внутренних диаметров отверстий, пазов, проточек и линейных величин.

Известно устройство типа линейной скобы (Шеметов М.Г. и др. Метрологическое обеспечение токарных работ, справочник, М. Машиностроение, 1989, с. 74 75, рис. 22).

Линейная скоба имеет микрометрическую головку и индикатор с кронштейном, перемещающиеся по трубе. В требуемом положении кронштейны фиксируют с помощью винтов.

Недостатки данного устройства:
замер только внешнего диаметра;
при отсчете показаний размера измеряемой детали необходимо учитывать показания индикатора и микрометра;
использование линейных скоб возможно только для контроля торца детали из-за конструктивного выполнения;
для настройки на каждую измеряемую величину, необходим комплект контрольных колец, что создает неудобство в эксплуатации и увеличивает время на процесс измерения;
трудоемко в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство (проспект фирмы Johansson, Швеция, 1977, с. 18, мод. 8828K), содержащее цилиндрический корпус, параллельно установленные на нем мерительные элементы в виде губок, один из которых закреплен на кронштейне, установленном на корпусе с возможностью его перемещения, другой на штанге тягового механизма, контактирующие элементы, представляющие собой наконечники, установленные соосно друг другу на концах губок мерительных элементов.

Недостатки данного устройства:
ограничено в применении, т.к. позволяет производить замер только внешних диаметров;
для каждой настройки необходим комплект контрольных колец, что усложняет процесс регулировки на измеряемую величину, создает неудобство в эксплуатации, увеличивает время измерения;
ограничен диапазон измерения высот за счет конструктивного выполнения губок и контактирующих элементов, невозможность их перестановки и замены на необходимый вид измерения;
нет элементов дискретной установки подвижной губки, дающему возможность расширения метрологических характеристик;
сложно в изготовлении.

Цель изобретения расширение применяемости, упрощение настройки на измеряемую величину и удобство в эксплуатации.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения диаметров и линейных величин, содержащее цилиндрический корпус с размещенным в нем тяговым механизмом в виде штанги с пружиной, связанный с индикатором, установленные параллельно относительно друг друга мерительные элементы, выполненные в рабочей части в виде губок, один из которых установлен на тяговом механизме, а контактирующие элементы в виде наконечника, размещенных соосно друг другу на концах губок мерительных элементов, снабжено рычагом и упором, при этом рычаг закреплен на штанге тягового механизма и с возможностью обеспечения движения размещен в продольном сквозном пазу, выполненном в стенке корпуса, а упор закреплен с внешней стороны корпуса и установлен в продольной плоскости напротив рычага и возле сквозного паза, другой мерительный элемент закреплен с возможностью фиксированной перестановки в прямоугольном продольном пазу, выполненном снаружи в стенке корпуса, а контактирующие элементы выполнены сменными и установлены в губках с возможностью их перестановки на необходимый вид измерения. Кроме того, мерительные элементы выполнены сменными на гамму измеряемых глубин, отверстий и пазов.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 показан прямоугольный продольный паз, выполненный на корпусе с крепежными и фиксирующими отверстиями.

Устройство для измерения диаметров и линейных величин содержит цилиндрический корпус 1, в котором размещен тяговый механизм в виде штанги 2 с пружиной 3, обеспечивающий возвратно-поступательное движение. Снаружи в стенке корпуса 1 выполнен продольный прямоугольный паз 4 со сквозными отверстиями для крепления и возможности фиксированной перестановки мерительного элемента 5, в крепежной части которого выполнены аналогичные отверстия, а рабочая часть выполнена в виде губки. Мерительный элемент 6 закреплен посредством штифта 7 на штанге 2 тягового механизма, губка которого установлена параллельно губке мерительного элемента 5. В рабочей части каждого мерительного элемента соосно друг другу закреплены контактирующие элементы в виде сменных наконечников 8, расположение которых (наружу или внутрь) зависит от вида измеряемых поверхностей.

Устройство снабжено рычагом 9, который перемещается в сквозном продольном пазу 10, выполненном на внешней стороне корпуса 1 в продольной плоскости напротив рычага 9 и возле паза 10, закрепленном на штанге 2 штифтом 11, установлен упор 12. Индикатор 13 установлен в корпусе 1 устройства.

Для фиксации осевого положения измерительного элемента в корпусе 1 предусмотрен стопорный винт 14.

Устройство работает следующим образом. Перед началом измерения индикатор 13 устанавливают, освободив при этом винт 14 таким образом, чтобы стрелка малой шкалы стояла на делении, кратном пределу измерения индикатора. Например, если применяется индикатор с пределом измерения от 0-10 мм, то стрелка малой шкалы до момента измерения должна стоять на цифре 10.

Вращением наружного кольца индикатора 13 совмещают 0 большой шкалы с большой стрелкой индикатора 13. Губки мерительных элементов 5 и 6 вводят в отверстие или паз измеряемой детали. Нажимая одновременно на упор 12 и рычаг 9, раздвигают губки 5 и 6 до момента касания наконечников 8 со стенкой измеряемой детали, по шкалам индикатора 13 производится отсчет величины размера. Расстояние между внешними концами наконечников 8 в исходном положении составляет величину H, которая постоянна и указывается в паспорте на измерительное устройство с точностью до 0,01 мм. Таким образом, действительный размер измеряемой детали будет равен размеру H плюс показания шкал индикатора 13.

Например:
Величина H 12 мм, показания малой шкалы 7 мм, показания большой шкалы 0,82 мм, то размер отверстия детали равен:
12 + 7 + 0,82 19,82 (мм).

Диапазон измеряемых размеров для данного примера составляет величину, равную размеру H 12 мм плюс предел (кратность) измерения индикатора 13, равный 10 мм.

Таким образом, диапазон измерения равен:
12 + 10 22 (мм),
а размер детали равен 19,82 мм, что говорит о том, что размер детали находится в пределе измерения индикатора 13.

Замер наружного размера производится следующим образом.

Индикатор 13 должен быть установлен так же, как для измерения внутренних размеров. Внутренние поверхности губок мерительных элементов 5 и 6 плотно соприкасались с деталью. Нажимают одновременно на упор 12 и рычаг 9, раздвигая губки 5 и 6 и отпускают их на измеряемую деталь. Отпуская упор 12 и рычаг 9, дают возможность штанге 2 тягового механизма под действием пружины 10 войти в соприкосновение с измеряемой деталью, обеспечив фиксацию детали между губками мерительных элементов 5 и 6, и по шкалам индикатора 13 производят отсчет величины измеряемой детали. В данном случае величина H отсутствует, т.к. замер производится внутренней поверхностью губок мерительных элементов 5 и 6, которые прижаты друг к другу и расстояние между ними равно нулю.

Например:
Показания малой шкалы равно 7 мм;
Показания большой шкалы равно 0,82 мм.

Размер детали равен 7+0,82 7,82 мм.

Диапазон измеряемых размеров данного примера составляет величину, равную 10 мм, а размер детали равен 7,82 мм, что говорит о том, что размер детали находится в пределе измерения индикатора 13.

Для расширения пределов измерения устройства (фиг. 2) необходимо измерительный элемент 5 переставить в прямоугольном пазу 4, для чего освобождают винты 15, перемещают мерительный элемент 5 на шаг: B или число шагов, затем фиксируют его положение штифтом 16 в отверстиях 17, в зависимости от размера измеряемой детали. После чего винты 15 завертывают.

Шаг это есть расстояние между отверстиями, в которые входит штифт и он является кратным пределу измерения индикатора 13, т.е. если предел измерения индикатора 13 составляет, например, величину от 0-10 мм, то шаг между фиксирующими отверстиями равен 10 мм; если предел измерения индикатора 13 составляет величину от 0-25 мм, то шаг равен 25 мм и т.д.

Предлагаемое устройство допускает применение индикаторов с любым пределом измерения, и в этом случае также предел измеряемых размеров кратен пределу измерения индикатора 13.

Контактирующие элементы в виде сменных наконечников 8, в зависимости от места измерения, могут располагаться на губках мерительных элементов 5 и 6 как снаружи, так и внутри. Длина вылета наконечника зависит от глубины проточки. Это позволяет нам замерить диаметр внутренних проточек и, чем глубже проточка, тем длиннее устанавливается наконечник 8 в губках мерительных элементов 5, 6. В свою очередь, губки мерительных элементов 5 и 6 также выполняются сменными на гамму измеряемых глубин, отверстий и пазов.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет расширить применяемость, т.к. производит измерение внутренних, наружных диаметров отверстий, пазов, проточек, и линейных величин за счет конструктивного выполнения сменных мерительных элементов и возможности перестановки их в зависимости от вида и размера измеряемой детали и сменных наконечников контактирующих элементов. Оно отличается простотой конструкции, легкостью и удобством настройки, точностью измерения, равной точности применяемого индикатора. В предлагаемом устройстве можно применять различные типы индикаторов при соответствующем изменении узла его зажима. Предлагаемое устройство не требует больших материальных затрат на его изготовление. Данное устройство можно широко использовать в различных областях промышленности.

Область использования: в измерительной технике, для измерения размеров. Сущность изобретения: в корпусе размещен тяговый механизм на котором закреплен рычаг, перемещающийся в продольном сквозном пазу на корпусе установлен упор имеются мерительные элементы, наконечники, установленные с возможностью перестановки их на необходимый вид измерения и индикатор на стенке корпуса выполнен прямоугольный паз с отверстиями для перестановки одного из мерительных элементов при расширении диапазона измерительных отверстий. 2 ил.

Устройство для измерения диаметров и линейных величин, содержащее цилиндрический корпус с размещенным в нем тяговым механизмом в виде штанги с пружиной, связанным с индикатором, установленные параллельно относительно друг друга мерительные элементы, выполненные в рабочей части в виде губок, один из которых установлен на тяговом механизме, и контактирующие элементы в виде наконечников, размещенных соосно друг другу на концах губок мерительных элементов, отличающееся тем, что оно снабжено рычагом и упором, при этом рычаг закреплен на штанге тягового механизма и размещен с возможностью перемещения в продольном сквозном пазу, выполненным в стенке корпуса, а упор закреплен с внешней стороны корпуса и установлен в продольной плоскости напротив рычага возле сквозного паза, другой материальный элемент закреплен с возможностью фиксированной перестановки в прямоугольном продольном пазу, выполненным на стенке корпуса, а контактирующие элементы выполнены сменными и установлены в губках с возможностью их перестановки на необходимый вид измерения.