УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДВУГРАННОГО УГЛА Российский патент 2005 года по МПК G01B5/24 G01B3/08 

Изобретение относится к области измерительной техники, точнее - к приборам для измерения двугранных углов, то есть углов между двумя плоскостями, измеренных строго в плоскости, перпендикулярной ребру этого угла.

Известны гониометры - приборы для измерения двугранных углов между плоскими полированными гранями твердых прозрачных и непрозрачных тел. Они применяются в метрологии, кристаллографии, геодезии и других областях. Простейший гониометр - транспортир, соединенный с линейкой (1). Недостатком прибора является малая точность измерений.

Известны более точные отражательные гониометры (2) - комбинация коллиматора, зрительной трубы и отсчетного устройства. Они используются в специальных областях и характеризуются большой сложностью устройства, что затрудняет их использование при изготовлении деталей и при монтаже конструкций.

Известна синусная линейка (2) - инструмент для точного измерения углов и точной установки деталей под заданным углом. Она состоит из массивной плиты, двух точных роликов одного и того же диаметра и набора измерительных плиток. Недостатком линейки является сложность конструкции, необходимость наличия парка измерительных плиток и трудность использования при изготовлении деталей и монтаже конструкций.

Известен прибор для измерения угла дорожки качения колец подшипника (3).

Прибор состоит из корпуса, трех упоров, совмещаемых с канавкой и боковой стенкой канавки, и индикатора, регистрирующего отклонения от заданного угла. Прибор может быть использован только для контроля угла, так как не имеет отсчетного устройства. Прибор сложен по конструкции и может быть использован в узкой области, а именно - в области контроля изготовления канавок изделий.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для контроля поверхностей (4), частным случаем которых может являться поверхность двугранного угла. Устройство состоит из рамы и переставных цилиндрических стержней с заостренными концами, располагаемых в раме в несколько рядов. Стержни заострены в месте контакта с контролируемой поверхностью. Недостатками устройства являются невозможность использования его для измерения углов по причине отсутствия отсчетного устройства, сложность конструкции, трудность контроля вогнутых поверхностей (острых двугранных углов) из-за больших габаритов прибора.

Предлагаемое изобретение направлено на разработку такого измерительного прибора, который бы обеспечивал высокопроизводительное и точное измерение двугранного угла при простом устройстве прибора и технологичности процесса измерения.

Задача решена тем, что в устройстве для измерения двугранного угла, содержащем переставные стержни, установленные в корпусе и контактирующие с гранями угла, переставные стержни выполнены в виде двух лекальных прямых призматических пластин прямоугольного сечения, телескопически соединенных друг с другом посредством осевого продольного паза в охватывающей пластине, куда входит охватываемая пластина с возможностью взаимного перемещения и фиксации пластин относительно друг друга, при этом боковые грани охватываемой пластины снабжены угловыми шкалами для считывания угла, отмечаемого плоскостью торцовой части охватывающей пластины при контакте четырех длинных ребер торцовых частей обеих пластин с плоскостями граней двугранного угла.

Устройство иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показано устройство для измерения двугранного угла в трех проекциях и поперечном разрезе. На фиг.2 показана схема измерения угла.

Устройство состоит из двух пластин 1 и 2, соединенных между собой телескопически. Охватываемая пластина 1 имеет лекальную прямую призматическую форму прямоугольного сечения. Все грани пластины выполнены перпендикулярно друг другу. Охватывающая пластина 2 имеет такую же форму. В ней выполнен продольный прямоугольный (по форме пластины 1) паз 3, куда входит по скользящей посадке пластина 1. Пластина 1 имеет возможность перемещаться в пазу пластины 2. Для фиксации пластин относительно друг друга предусмотрен винт 4.

На боковых гранях пластины 1 нанесены угловые шкалы 5 для считывания двугранного угла. Нанесение шкал производят с помощью эталонных угловых плиток. Шкалы нанесены на всех боковых гранях пластины 1 с целью удобства считывания угла при различных положениях прибора. Считывание угла производится по плоскости торцовой части охватывающей пластины 2.

Устройство работает следующим образом. При измерении двугранного угла ослабляют винт 4 и монтируют устройство внутри измеряемого угла так, чтобы все длинные ребра (четыре ребра) торцовых частей обеих пластин вошли в плотный контакт с плоскостями граней двугранного угла. Для этого сначала выдвигают пластину 1 и прижимают ее длинными ребрами к плоскостям граней, после чего перемещают пластину 2 до упора ее длинных ребер с гранями угла. Далее положение пластин фиксируют винтом, прибор извлекают из угла и по шкалам на гранях пластины 1 считывают угол.

Устройство обеспечивает высокую точность измерений. Это объясняется тем, что переставные стержни выполнены в виде двух лекальных прямых призматических пластин прямоугольного сечения (в отличие от прототипа), что обеспечивает контакт ребер этих пластин, а, следовательно, и ракурс измерения в плоскости, строго перпендикулярной к ребру двугранного угла, что и требуется при измерении двугранного угла согласно его определению. Перечисленные в описании аналоги и прототип в абсолютном большинстве не обеспечивают соблюдение этого условия. Устройство просто по конструкции, технологично в изготовлении и в процессе измерения. Измерение производится просто и с высокой производительностью.

Предлагаемое устройство для измерения двугранного угла универсально и может быть использовано и для контроля углов при изготовлении деталей и монтаже конструкций.

Таким образом, предлагаемое изобретение обладает новизной и полезностью. По изобретению изготовлена модель устройства, проведены испытания, получены положительные результаты. Изобретение найдет применение в области технических измерений в различных отраслях промышленности.

Источники информации

1. Политехнический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1977, с.121, 451, 452.

2. Эйдинов Б.Я. Измерение углов в машиностроении. - М.: Стандартгиз, 1963, с.15-16.

3. А.с. СССР №1060931. Прибор для измерения угла между стенками канавки изделия. БИ №46 от 15.12.83.

4. А.с. СССР №92596. Устройство для крепления стержней шаблонов для проверки поверхностей. Заявлено 23.08.50.

Изобретение относится к области измерительной техники, точнее - к приборам для измерения двугранного угла. Сущность: устройство содержит подвижные переставные стержни, установленные в корпусе и контактирующие с гранями угла. Переставные стержни выполнены в виде двух лекальных прямых призматических пластин прямоугольного сечения, телескопически соединенных друг с другом. В охватывающей пластине выполнен продольный паз, в который входит охватываемая пластина с возможностью взаимного перемещения и фиксации пластин относительно друг друга. Боковые грани охватываемой пластины снабжены угловыми шкалами для считывания угла. Угол отмечается плоскостью торцевой части, охватывающей пластины при контакте четырех длинных ребер торцевых частей обеих пластин с плоскостями граней двугранного угла. Технический результат: изобретение обеспечивает измерение и контроль двугранного угла с высокой точностью и производительностью при простой конструкции устройства. 2 ил.

Устройство для измерения двугранного угла, содержащее подвижные переставные стержни, установленные в корпусе и контактирующие с гранями угла, отличающееся тем, что переставные стержни выполнены в виде двух лекальных прямых призматических пластин прямоугольного сечения, телескопически соединенных друг с другом посредством осевого продольного паза в охватывающей пластине, куда входит охватываемая пластина с возможностью взаимного перемещения и фиксации пластин относительно друг друга, при этом боковые грани охватываемой пластины снабжены угловыми шкалами для считывания угла, отмечаемого плоскостью торцевой части, охватывающей пластины при контакте четырех длинных ребер торцевых частей обеих пластин с плоскостями граней двугранного угла.