УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПРУЖИН Российский патент 2012 года по МПК G01L1/04 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля упругих свойств пружин и может быть использовано в различных областях техники, требующих применения пружин с заданными упругими характеристиками. В частности, устройство актуально для контроля пружин малых размеров.

Известны различные индикаторные устройства для контроля пружин.

Известно устройство для измерения упругих характеристик пружин по а.с. СССР №739350, МПК G01L 1/04, опубл. 10.06.1980. Устройство снабжено двумя керамическими упорами для испытуемой пружины, установленными на двухножевой призме и нагружающем штоке, на котором укреплен индикатор. Недостатком данного прибора является недостаточная точность при измерении упругих свойств малых пружин вследствие использования балки изгиба, а также неучтенного усилия индикатора, сопоставимого с усилием пружины.

Известно устройство для контроля пружин по а.с. СССР №1244511, МПК G01L 1/04,

опубл. 15.07.1986. Данное устройство за счет применения симметричной рамки с опорной плоскостью регистратора, настроенного по эталонной пружине, позволяет повысить точность измерения упругой деформации контролируемой пружины. Недостатком данного устройства является недостаточная точность при измерении упругих свойств малых пружин.

Для контроля упругих свойств малых пружин известно устройство, имеющее основание с укрепленной на нем стойкой, к которой подвешивается испытуемая пружина, перемещающаяся под воздействием свободно подвешенных грузов, равных рабочим нагрузкам, обусловленным чертежом на пружину. При этом производится контроль перемещения грузов по линейной шкале с контрольными рисками (М.В. Батанов, Н.В. Петров. Пружины, изд-во «Машиностроение», Ленинград, 1968, стр.126). Недостаток устройства заключается в низкой точности измерений.

Известно также устройство для контроля упругих свойств пружин по а.с. СССР, №433365, МПК G01L 1/04, опубл. 25.06.1974, принятое за прототип. Устройство за счет установки индикатора часового типа на нагружающей раме позволяет достаточно точно контролировать упругие свойства пружин. Однако не позволяет производить контроль малых пружин из-за большого количества деталей в нагружающей раме, масса которых входит в величину создаваемой устройством нагрузки, и влияния измерительного усилия индикатора на величину нагрузки контролируемой пружины.

Предлагаемым изобретением решается задача создания измерительного устройства, обеспечивающего высокую точность контроля упругих свойств пружин, имеющих малые размеры.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении точности контроля упругих характеристик малых пружин.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для контроля упругих свойств пружин с помощью сменных грузов, установленных на плунжер, расположенный в вертикальной направляющей, закрепленной на стойке, содержащем индикатор, измерительную поверхность для ножки индикатора, выполненные на стойке и плунжере опоры для контролируемой пружины, в отличие от прототипа измерительная поверхность для ножки индикатора выполнена на плунжере, в вертикальной направляющей установлен стопор плунжера, а в стойке установлен упор для ножки индикатора.

При снятии показаний индикатора выполняется замер положения измерительной поверхности зафиксированного стопором плунжера, при этом смещение плунжера под действием измерительного усилия индикатора исключено. Наличие упора для ножки индикатора обеспечивает удобство работы и исключает влияние измерительного усилия индикатора на установку пружины и сменных грузов, а также исключает возможные случайные деформации пружины.

Сущность изобретения поясняется прилагаемыми чертежами.

На фиг.1 показано устройство в положении до установки сменных грузов.

На фиг.2 показано устройство в положении снятия показаний перемещения пружины с помощью индикатора.

Устройство согласно предлагаемому изобретению содержит стойку 1 с направляющей 2, в которой расположен плунжер 3 с опорой 4 для контролируемой пружины 5, с измерительной базовой поверхностью 6 на верхнем торце и сменными грузами 7 на нижнем торце. В стенке направляющей 2 расположен стопор 8 для плунжера 3. На стойке 1 закреплены индикатор 9 с измерительной ножкой 10, упор 11 для ножки индикатора, имеющий возможность смещения в поперечном относительно плунжера 3 направлении, и выполнена опора 12 для контролируемой пружины 5.

Работа устройства для контроля упругих характеристик пружины иллюстрируется на примере пружины растяжения путем сравнительных замеров ее перемещения из одного положения в другое под действием двух нагрузок, создаваемых сменными грузами.

В показанном на фиг.1 положении подготовки устройства к снятию замеров ножка 10 индикатора 9 опирается на упор 11. В этом положении устанавливают контролируемую пружину 5 на опоры 4 и 12. Затем к плунжеру 3 подвешивают поочередно сменные грузы 7 разной массы, обеспечивающие на контролируемую пружину 5 как минимум две нагрузки, заданные чертежом. После перемещения под действием первой нагрузки и стабилизации положения плунжера 3 фиксируют плунжер 3 стопором 8. Упор 11 отводится от измерительной ножки 10 индикатора 9 и устройство приводится в положение, показанное на фиг.2, при котором измерительная ножка опирается на измерительную поверхность 6. В этом положении производится снятие показания индикатора 9, которое принимается за нулевую точку отсчета. По окончании выполнения замера ножку индикатора поднимают в верхнее положение, упор 11 подводят к измерительной ножке 10 индикатора 9, снимают сменный груз 7, стопором 8 освобождают плунжер 3. Устройство возвращается в положение, показанное на фиг.1.

Описанные выше операции повторяются со сменным грузом 7 другой массы. Полученные при этом показания индикатора 9, фиксирующие перемещение контролируемой пружины 5, сопоставляются с предыдущим показанием индикатора 9, и полученная разница показаний индикатора 9 является исходным значением для расчета упругих свойств пружины.

Погрешность измерения устройства по сравнению с прототипом снижается за счет исключения влияния измерительного усилия индикатора на перемещение измерительной поверхности. Как показала практика опытной эксплуатации устройства, созданного согласно предложенному изобретению, погрешность, обусловленная влиянием стопора, пренебрежимо мала.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля упругих свойств пружин преимущественно малых размеров. Сущность: устройство для контроля упругих свойств пружин с помощью сменных грузов, установленных на плунжер, расположенный в вертикальной направляющей, закрепленной на стойке, содержит индикатор, измерительную поверхность для ножки индикатора, выполненные на стойке и плунжере опоры для контролируемой пружины. При этом измерительная поверхность для ножки индикатора выполнена на плунжере, в вертикальной направляющей установлен стопор плунжера, а в стойке установлен упор для ножки индикатора. Технический результат: повышение точности контроля упругих свойств малых пружин. 2 ил.

Устройство для контроля упругих свойств пружин с помощью сменных грузов, установленных на плунжер, расположенный в вертикальной направляющей, закрепленной на стойке, содержащее индикатор, измерительную поверхность для ножки индикатора, выполненные на стойке и плунжере опоры для контролируемой пружины, отличающееся тем, что измерительная поверхность для ножки индикатора выполнена на плунжере, в вертикальной направляющей установлен стопор плунжера, а в стойке установлен упор для ножки индикатора.