ГЛАДКАЯ РЕГУЛИРУЕМАЯ СКОБА Российский патент 1998 года по МПК G01B3/38 G01B3/46 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборостроении и машиностроении.

Известны различные гладкие регулируемые скобы, настраиваемые по проходному и непроходному размерам. Например скоба, содержащая корпус, раздвижные вставки, на которых выполнены измерительные губки, механизм подвижки и фиксаторы вставок (патент США N 2984013, кл. 33-146, 1961).

Однако в такой конструкции очень жесткая фиксация вставок, так как в процессе ввода скобы на контролируемую деталь могут возникнуть большие усилия по разворачиванию вставок относительно точки их крепления - фиксации на корпусе. В этих скобах наличествует фактор субъективности контроля размеров, проявляющийся особенно сильно при контроле тонкостенных деталей и деталей из мягких материалов: ничем, кроме как требованиями инструкции, усилие ввода скобы на деталь не ограничивается и зависит практически только от физических качеств контролера. Кроме того, отмечается износ измерительных губок от трения скольжения о контролируемую деталь при неограниченных усилиях ввода скобы на деталь.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гладкая регулируемая скоба, содержащая корпус, подвижные вставки с измерительными губками, фиксаторы вставок и неподвижную пяту (ГОСТ 2216-84 Калибры. ч. 1. - М. , 1989, с. 40-41 пополнение 2). В этой конструкции, как и в предыдущей, сохранен фактор "субъективности" контроля, так как не решен вопрос ограничения усилия контролера при вводе скобы на деталь, а также сохранены условия для износа измерительных губок от трения скольжения о контролируемую деталь.

Задачей предлагаемого изобретения является создание гладкой регулируемой скобы с расширенными технологическими возможностями и повышенными эксплуатационными свойствами.

Технический результат - обеспечение объективности контроля размеров на деталях и повышение работоспособности скобы.

Поставленная задача достигается за счет того, что в гладкой регулируемой скобе, состоящей из корпуса, неподвижной пятки, передвигаемых при настройке вставок, измерительных губок и фиксаторов вставок, согласно изобретению вставки выполнены составными в виде кареток и маятниковых рычагов, у каждого из которых ось поворота установлена на каретке, а на торце длинного плеча выполнена измерительная губка, и каждый из которых взаимодействует с компенсирующим элементом выборки зазора в оси поворота и с силовым элементом, обеспечивающим ограничения усилия контакта измерительных губок с контролируемой деталью. В продольных пазах маятниковых рычагов установлены сигнальные флажки с возможностью их подвижки вдоль рычагов, а в корпусе под флажками установлен экран и выполнены прорези.

Кроме того, скоба может быть выполнена в варианте калибр - для контроля внутренних поверхностей, при котором неподвижная пятка и измерительные губки на маятниковых рычагах развернуты в противоположные стороны, а прорези на корпусе под сигнальные флажки могут быть выполнены на торцевой поверхности T.

Выполнение конструкции скобы гладкой регулируемой с подвижными вставками, состоящими из перемещаемых при настройке кареток и маятниковых рычагов, которые несут на себе измерительные губки, имеющие элементы выборки зазоров в осях поворота, а также сигнальных элементов, фиксирующих результаты контроля размеров ("годное" или "брак") позволяет обеспечить объективность контроля размеров на деталях, исключая субъективный фактор контролера за счет возможности приложения неограниченного усилия при вводе скобы на контролируемую деталь. Эта конструкция дает возможность обеспечить повышение работоспособности скобы за счет уменьшения износа измерительных губок от трения о контролируемую деталь при ограниченном усилии взвода.

По сравнению с известными техническими решениями предлагаемая конструкция скобы имеет явное преимущество, так как расширяет его технологические возможности и повышает его эксплуатационные свойства.

На фиг. 1 изображена гладкая регулируемая скоба, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4 представлена схема отклонения маятникового рычага скобы; на фиг. 5 - предлагаемая скоба, выполненная в виде калибра для контроля внутренних размеров, вариант выполнения.

Гладкая регулируемая скоба содержит корпус 1, на котором неподвижно установлена пятка 2, выполняющая роль неподвижной измерительной губки. В направляющих корпуса 1 установлены с возможностью подвижки две каретки 3 и 4, несущие на себе маятниковые рычаги 5 и 6 с измерительными губками 7 и 8. Маятниковые рычаги 5 и 6 установлены на каретки 3 и 4 при помощи осей 9 поворота, и взаимодействуют с компенсирующими элементами 10 выборки зазора, обеспечивающими выбор зазоров в оси 9 поворота, и с силовыми элементами 11, например пружинными, обеспечивающими ограничение усилия контакта измерительных губок с контролируемой деталью и возвращение рычагов в исходное положение. Силовые элементы 11 настроены на определенное усилие ввода скобы на деталь, оговариваемое инструкцией или техническими условиями на контроль конкретного диапазона размеров деталей.

Каретки 3 и 4 крепятся относительно корпуса 1 при помощи фиксаторов 12, например винтовых (фиг. 3). В продольных пазах маятниковых рычагов 5 и 6 (фиг. 1) установлены сигнальные флажки 13 и 14. В корпусе 1 под флажками 13 и 14 установлен экран 15 и выполнены прорези 16 и 17, через которые могут просматриваться флажки 13 и 14 и часть экрана 15. Сигнальные флажки и экран окрашены, например, соответственно в красный и белый цвет.

Вариант гладкой регулируемой скобы - калибра, предназначенного для контроля внутренних поверхностей, изображен на фиг. 5, где неподвижная пятка 2 и измерительные губки 7 и 8 на маятниковых рычагах развернуты в противоположные стороны. В данном выполнении калибра прорези на корпусе под сигнальные флажки выполнены на поверхности T.

Настройка скобы гладкой регулируемой на размер осуществляется при помощи концевых мер на предельные проходной П и непроходной Н размеры (фиг. 1), при этом
A - минимальный контролируемый размер;
ΔA - интервал настройки скобы;
A + ΔA - максимальный контролируемый размер.

Фиксаторы 12 ослабляются, каретки 3 и 4 перемещаются до соприкосновения измерительных губок 7 и 8 с концевыми мерами, установленными на неподвижной пятке 2, и зажимаются фиксаторами 12 относительно корпуса 1.

При подводе скобы к контролируемой детали неподвижной измерительной губкой на пятке 2 соприкасаются с деталью и без прерывания контакта продвигают скобу на деталь.

В случае, если деталь выполнена годной по проходному размеру П, скоба продвигается на деталь, не задевая ее измерительной губкой 7. Через прорезь 16 на корпусе 1 без изменений просматривается белый цвет экрана 15.

Если по проходному размеру - брак детали, т.е. размер ее завышен, то при движении гладкой регулируемой скобы на деталь измерительная губка 7 сначала соприкасается с контролируемой деталью в точке контакта, а затем отклоняется вместе с маятниковым рычагом 5, который поворачивается на оси 9 поворота, преодолевая усилие сопротивления силового элемента 11. При отклонении маятникового рычага точка контакта К (фиг. 4) описывает траекторию по ниспадающей дуге (точки К-К'), как бы уменьшая зазор между измерительными губками 7 и 8. При этом сигнальный флажок 13 (фиг. 1) также отклоняется вместе с рычагом 5 и перекрывает прорезь 16 на корпусе 1: теперь через прорезь 16 вместо белого цвета экрана 15 просматривается красный цвет флажка 13, свидетельствующий о браке детали по проходному размеру.

В случае, когда контролируемая деталь выполнена годной по проходному размеру, как было сказано выше, контролируемая деталь проходит под измерительной губкой 7, не задевая ее, и подходит до губки измерительной 8, настроенной на непроходной контролируемый размер Н.

Если деталь годная по непроходному размеру, то скоба при своем движении на деталь измерительной губкой 8 сначала касается поверхности детали и затем отклоняется вместе с маятниковым рычагом 6, поворачивающимся на оси 9 поворота. При этом, как и в первом случае, сигнальный флажок 14 отклоняется, а через прорезь 17 просматривается белый цвет экрана 15. Это свидетельствует о годности детали по контролируемому размеру.

Если деталь выполнена с занижением по непроходному размеру, и гладкая регулируемая скоба проходит, не касаясь детали измерительной губкой 8, то маятниковый рычаг 6 остается в исходном положении, а красный цвет флажка продолжает высвечивать в прорези 17, свидетельствуя о браке детали.

После каждого отклонения маятниковые рычаги 5 и 6 возвращаются в свое исходное положение под действием силовых элементов 11.

Так как силовые элементы 11 имеют определенное усилие сопротивления, рекомендуемое для выбранного интервала контролируемых размеров, то сила ввода гладкой регулируемой скобы на контролируемую деталь ограничена этим усилием и не зависит от физических качеств контролера. Ограничение усилия ввода скобы на контролируемую деталь приводит к уменьшению трения детали об измерительные губки и, следовательно, уменьшает их износ, повышая тем самым ресурс работоспособности скобы.

Компенсирующие элементы 10, постоянно поджимая маятниковые рычаги 5 и 6 к осям 9 поворота, обеспечивают постоянную выборку зазоров в оси поворота и исключают влияние возможных люфтов на результаты измерений.

При перенастройке гладкой регулируемой скобы на другие размеры каретки 3 и 4 могут перемещаться вверх и вниз, увеличивая или уменьшая размер между неподвижной пяткой 2 и измерительными губками 7 и 8 в пределах ΔA (фиг. 1). При этом при перемещениях маятниковых рычагов 5 и 6 сигнальные флажки 13 и 14 остаются между корпусом 1 и экраном 15, а ножки флажков скользят по продольным пазам маятниковых рычагов.

Гладкая регулируемая скоба (калибр), представленная на фиг. 5 и предназначенная для контроля внутренних размеров на деталях, работает аналогичным образом, как и скоба на фиг. 1.

Изобретение предназначено для контроля различных диаметров и размеров. Скоба состоит из корпуса, неподвижной пятки, подвижных вставок с измерительными губками, фиксаторов вставок. Вставки выполнены составными из кареток и маятниковых рычагов. У каждого маятникового рычага ось поворота установлена на каретке. На торце длинного плеча рычага расположена измерительная губка. Каждый из рычагов взаимодействует с компенсирующим элементом по выборке зазора в оси поворота и с силовым элементом, обеспечивающим ограничение усилия контакта измерительных губок с контролируемой деталью. В пазах маятников рычагов установлены сигнальные флажки с возможностью перемещения вдоль рычагов. Возможно выполнение скобы так, что неподвижная пятка и маятниковые рычаги с измерительными губками развернуты в противоположные стороны. Данное изобретение решает задачу расширения технологических возможностей скобы и увеличения срока е службы. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Гладкая регулируемая скоба, содержащая корпус, неподвижную пятку, передвигаемые при настройке вставки, измерительные губки и фиксаторы вставок, отличающаяся тем, что вставки выполнены составными в виде кареток и маятниковых рычагов, у каждого из которых ось поворота установлена на каретке, а на торце длинного плеча выполнена измерительная губка, и каждый из рычагов взаимодействует с компенсирующим элементом выборки зазора в оси поворота и с силовым элементом, обеспечивающим ограничение усилия контакта измерительных губок с контролируемой деталью. 2. Скоба по п.1, отличающаяся тем, что в продольных пазах маятниковых рычагов установлены сигнальные флажки с возможностью их подвижки вдоль рычагов, а в корпусе под флажками установлен экран и выполнены прорези. 3. Скоба по п.1, отличающаяся тем, что неподвижная пятка и измерительные губки на маятниковых рычагах развернуты в противоположные стороны.