УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРОВНОСТИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ Российский патент 1999 года по МПК G01B5/20 G01B5/28 

Изобретение относится к технике контроля, в частности к устройствам контроля формы цилиндрических обечаек, например фрикционных накладок тормозных колодок.

Аналогами заявляемого изобретения являются устройства для контроля, содержащие основание и контрольный шаблон - (SU 1033845A, Московский технологический институт легкой промышленности, 07.08.83; FR 2179291A, SPETSIALNOE KONSTRUKTORSKOE BJURO PO PROEKTIROVANIJU CHLIFOVALNOGO OBORUDOVANIA, 22.10.73; SU 510638A, А.И. Нефедов, И.Д. Гебель, В.Ф. Хроленко, В.И. Паршиков, А. А. Зыков, 15.04.76; SU 726927A, И.Д. Гебель, А.И. Нефедов, А.А. Зыков, В.И. Паршиков, В.Ф. Хроленко, 15.07.81).

За прототип заявляемого изобретения принято устройство для измерения неровностей листовых вязкоупругих материалов, содержащее установленный на основании шаблон с контрольной поверхностью, узел прижима контролируемой обечайки к шаблону, установленный с возможностью перемещения в направлении центральной оси шаблона (см. а.с. СССР N 1033845, G 01 B 5/28, 1980 г.).

Существенные признаки прототипа: основание, установленный на основании шаблон с контрольной поверхностью, узел прижима контролируемой обечайки к шаблону, установленный с возможностью перемещения в направлении центральной оси шаблона, совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатками прототипа является то, что узел прижима не обеспечивает создания равномерно распределенной по длине шаблона прижимающей нагрузки и не позволяет производить контроль цилиндрических обечаек различных типоразмеров, то есть отличающихся по радиусу кривизны, длине, ширине и толщине.

Цель заявляемого изобретения является расширение технологических возможностей за счет создания равномерно распределенной прижимающей нагрузки при контроле цилиндрических обечаек различных типоразмеров.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения неровности листовых материалов, содержащем основание, установленный на основании шаблон с контрольной поверхностью, узел прижима контролируемой обечайки к шаблону, установленный с возможностью перемещения в направлении центральной оси шаблона, шаблон выполнен сменным с различными радиусами кривизны контрольной цилиндрической поверхности и снабжен упором для установки контролируемой обечайки. Узел прижима выполнен в виде ступенчатой системы равноплечих рычагов, в которой оси рычагов каждой последующей ступени шарнирно закреплены на концах рычагов предыдущей ступени, а геометрические характеристики рычагов каждой ступени определяются соотношениями:
α_n= α_max/2ⁿ и β_n= π-(α_max/2ⁿ),
где n - номер ступени рычажной системы,
α_n - центральный угол рычага n-ой ступени,
α_max - максимальный центральный угол контролируемой обечайки,
β_n - угол между плечами рычага n-ой ступени.

Для контроля формы цилиндрических обечаек, различающихся по радиусу кривизны, длине, ширине и толщине, между шаблоном и узлом прижима установлена траверса, в которой с возможностью перемещения вдоль радиуса шаблона размещены равномерно по длине шаблона штоки регулируемой длины, один конец каждого из которых взаимодействует с рычагом последней ступени узла прижима, на другом конце шарнирно закреплены коромысла, на плечах которых установлены взаимодействующие с контролируемой обечайкой упоры с возможностью регулирования расстояния между ними, а шаблон снабжен сменными упорами, выполненными из материала с механическими свойствами, аналогичными свойствам материала контролируемой обечайки, имеющими радиус кривизны, ширину и толщину, равную радиусу кривизны, ширине и толщине контролируемой обечайки, и длину по дуге, дополняющую центральный угол контролируемой обечайки до величины α_max.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - вид на участок контакта узла прижима с контролируемой обечайкой.

На основании 1 установлен шаблон 2 с контрольной цилиндрической поверхностью и упорами 3 для установки контролируемой обечайки, например фрикционной тормозной накладки. Над шаблоном размещен узел прижима 4 с возможностью поступательного перемещения в направлении срединной нормали к поверхности шаблона.

Узел прижима выполнен в виде ступенчатой системы равноплечих рычагов 4, 5, 6, в которой оси рычагов 7, 8 каждой последующей ступени шарнирно закреплены на концах рычагов предыдущей ступени. Геометрические характеристики рычагов каждой ступени определяются соотношениями:
α_n= α_max/2ⁿ и β_n= π-(α_max/2ⁿ),
где n - номер ступени рычажной системы,
α_n - центральный угол рычага n-ой ступени,
α_max - максимальный центральный угол контролируемой обечайки,
β_n - угол между плечами рычага n-ой ступени.

Увеличение количества ступеней усложняет конструкцию узла прижима, поэтому число ступеней определяется из конструктивных соображений и не превышает трех-четырех.

Между шаблоном и узлом прижима на основании установлена траверса 9, в которой равномерно по длине шаблона установлены штоки 10 с возможностью поступательного перемещения вдоль радиусов шаблона. Штоки подпружинены к концам рычагов последней ступени узла прижима и выполнены с возможностью регулирования их длины, например, с помощью резьбовых соединений 11. На концах штоков шарнирно закреплены коромысла 12, на плечах которых установлены упоры 13 с возможностью регулирования расстояния между ними. Шаблон снабжен сменными упорами 14, имеющими радиус кривизны, ширину и толщину, равную размерам контролируемой обечайки, а длину по дуге, дополняющую длину обечайки по величине α_max.
Сменные упоры выполнены из материала, механические свойства которого аналогичны свойствам материала контролируемой обечайки. Упоры могут быть выполнены из контролируемой обечайки путем вырезания ее части, дополняющей центральный угол до величины α_max.
В комплект устройства входит средство для замера зазора между контрольной поверхностью шаблона и контролируемой обечайкой, например щуп.

Устройство работает следующим образом.

На контрольную цилиндрическую поверхность шаблона 2 между упорами 3 устанавливается контролируемая обечайка 15, например тормозная накладка. Затем к узлу прижима 4 прикладывается нагрузка заданной величины и обечайка посредством упоров 13 прижимается к шаблону. Прижимное усилие P распределяется равномерно по длине обечайки в точках касания упоров с изделием. Величина каждого из единичных усилий определяется из соотношения

где P_i - прижимное усилие,
n - количество ступеней рычажной системы,
α_max - максимальный центральный угол контролируемой обечайки.

Для перехода на контроль обечайки другого типоразмера (другого радиуса кривизны, длины по дуге, ширине и толщине) производится смена шаблона 2, регулировка длины штоков 10 и расстояния между прижимающими обечайку упорами 13. На шаблон устанавливают дополнительные сменные упоры 14, дополняющие центральный угол контролируемой обечайки до максимальной величины α_max. Так как при контроле обечаек с центральным углом α < α_max, часть прилагаемой нагрузки воспринимается не контролируемой обечайкой, а сменными упорами 14, то прилагаемое усилие прижатия увеличивается в α_max< α раз.

При использовании прилагаемого устройства для контроля обечаек одного типоразмера возможно применение упрощенной конструкции устройства без траверсы, штоков и сменных упоров. В этом случае прижим контролируемой обечайки к шаблону осуществляется непосредственно концами рычагов последней ступени узла прижима.

Применение предлагаемого устройства для контроля прилегания цилиндрических обечаек к шаблону позволяет повысить точность контроля посредством более равномерного распределения нагрузки, прижимающей контролируемую обечайку к шаблону, и повышает универсальность устройства, так как позволяет производить контроль обечаек разных типоразмеров без смены узла прижима.

Изобретение относится к технике контроля, в частности к устройствам контроля формы цилиндрических обечаек. Устройство содержит основание, установленный на основании шаблон с контрольной поверхностью, узел прижима контролируемой обечайки к шаблону. Узел прижима установлен с возможностью перемещения в направлении центральной оси шаблона. Узел прижима выполнен в виде ступенчатой системы равноплечих рычагов. Оси рычагов каждой последующей ступени шарнирно закреплены на концах рычагов предыдущей ступени. Между шаблоном и узлом прижима установлена траверса, в которой с возможностью перемещения вдоль радиусов шаблона размещены равномерно по его длине штоки. Штоки выполнены с возможностью регулирования их длины, и на их концах шарнирно закреплены коромысла, на плечах которых установлены упоры с возможностью регулирования расстояния между ними. Шаблон снабжен сменными упорами. Расширение технологических возможностей достигается за счет создания равномерно распределенной прижимающей нагрузки при контроле цилиндрических обечаек различных типоразмеров. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для измерения неровности внутренней поверхности цилиндрической обечайки, содержащее основание, установленный на основании шаблон с контрольной поверхностью, узел прижима контролируемой обечайки к шаблону, установленный с возможностью перемещения в направлении центральной оси шаблона, отличающееся тем, что узел прижима выполнен в виде ступенчатой системы равноплечих рычагов, в которой оси рычагов каждой последующей ступени шарнирно закреплены на концах рычагов предыдущей ступени, между шаблоном и узлом прижима установлена траверса, в которой с возможностью перемещения вдоль радиусов шаблона размещены равномерно по его длине штоки, один конец каждого из которых взаимодействует с рычагом последней ступени узла прижима, а геометрические характеристики рычагов каждой ступени определяются соотношениями
α_n= α_max/2ⁿ; β_n= π-(α_max/2ⁿ),
где n - номер ступени рычажной системы;
α_n - центральный угол рычага n-й ступени;
α_max - максимальный центральный угол контролируемой обечайки;
β_n - угол между плечами рычага n-й ступени. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что штоки выполнены с возможностью регулирования их длины и на их концах шарнирно закреплены коромысла, на плечах которых установлены взаимодействующие с контролируемой обечайкой упоры с возможностью регулирования расстояния между ними, а шаблон снабжен сменными упорами, выполненными из материала с механическими свойствами, аналогичными свойствам материала контролируемой обечайки, имеющими радиус кривизны, ширину и толщину, равные радиусу кривизны, ширине и толщине контролируемой обечайки, и длину по дуге, дополняющую центральный угол контролируемой обечайки до величины максимального центрального угла контролируемой обечайки.