НУТРОМЕР ИНДИКАТОРНЫЙ Российский патент 2019 года по МПК G01B3/22 G01B5/12 

Изобретение относится к области технических измерений и может быть использовано для измерения больших размеров внутренних поверхностей деталей машин и механизмов в тяжелом машиностроении, в военно-промышленном комплексе, в судостроении, в энергетическом машиностроении и других отраслях.

Известны нутромеры TESA UNITEST (Приборы для замеров крупных деталей // Электронный ресурс, © 2008 г. Режим доступа: http://www.proftool.ru/product6_7.html) для измерения внутренних размеров по оси инструмента с двухточечным контактом с измеряемой деталью. Отсчет показаний осуществляется по микрометру, а встроенный индикатор часового типа служит для облегчения нахождения кульминационной точки при измерении.

Недостатком этого аналога является то, что в процессе измерения участвуют два средства измерения (микрометр и индикатор), каждый из которых имеет свою погрешность, входящую в суммарную погрешность прибора. Кроме того, перед измерениями прибор должен быть настроен на размер по эталонному кольцу или блоку концевых мер, размер которых соответствует номинальному размеру измеряемой поверхности.

Известен нутромер самоцентрирующийся (патент RU №2509977), предназначенный для измерения диаметров отверстий и глубоких канавок.

Недостатком такого устройства является то, что для настройки индикатора на номинальный размер измеряемой поверхности, как и в остальных известных конструкциях нутромеров, требуется эталонное кольцо или блок концевых мер со струбцинами, размер которых равен номинальному размеру измеряемой поверхности, что приводит к увеличению погрешности настройки и увеличению металлоемкости и стоимости эталонов, особенно при измерении больших размеров.

Известен индикаторный нутромер по ГОСТ 868-82. В корпус нутромера ввернут регулируемый неподвижный измерительный стержень со сферической измерительной поверхностью, закрепляемый после установки на размер. В направляющей другой стороны корпуса расположен подпружиненный подвижный измерительный стержень со сферической измерительной поверхностью. Подвижный измерительный стержень контактирует непосредственно с отсчетным устройством. Для совмещения линии измерения нутромера с плоскостью, проходящей через ось измеряемого отверстия, служит центрирующий мостик. В качестве отсчетного устройства нутромеров используется индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм по ГОСТ 577-68. Установка нутромеров на требуемый размер производится при помощи неподвижных измерительных стержней (шайб, удлинителя) по аттестованным кольцам или блоку концевых мер с боковиками. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что перед измерением большого внутреннего размера необходимо каждый раз настраивать прибор по большому эталонному кольцу или блоку концевых мер с концевиками на номинальный размер измеряемой детали. Чем больше измеряемый размер, тем больше необходим размер аттестованных колец либо концевых мер с концевиками (эталонных средств). С увеличением номинального размера эталонных средств увеличивается их погрешность, которая добавляется к средству измерения, по которому данное средство измерения настраивается.

Задачей заявленного изобретения является повышение точности нутромера за счет снижения погрешности настройки прибора, повышения технологичности конструкции, уменьшения трудоемкости изготовления и снижения металлоемкости эталонных средств.

Поставленная задача решается за счет того, что в нутромере индикаторном, содержащем корпус с центрирующим мостиком, в отверстие которого с одной стороны ввернут неподвижный при измерении стержень со сферической измерительной головкой, который имеет возможность перемещаться при настройке, а в соосном отверстии с другой стороны корпуса расположен подвижный измерительный стержень, наружная часть которого имеет сферическую измерительную головку, а внутренняя - плоскую, контактирующую с измерительным наконечником индикатора, согласно заявленному изобретению с двух сторон в верхней части корпуса выполнены пазы, в которых расположены губки для настройки прибора, жестко связанные с подвижным и неподвижным стержнями, имеющие возможность осевого перемещения вместе со стержнями и имеющие аттестованные расстояния от сферических измерительных поверхностей головок стержней до наружных поверхностей соответствующих губок. Для фиксации неподвижного при измерении стержня выполнен цанговый зажим.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежом (фиг. 1), на котором представлен нутромер в разрезе.

Нутромер индикаторный, содержит корпус 1 с центрирующим мостиком. В отверстие корпуса 1 с одной стороны ввернут неподвижный в процессе измерения стержень 2 со сферической измерительной головкой 3, который имеет возможность перемещаться при настройке. В соосном отверстии с другой стороны корпуса 1 расположен подвижный измерительный стержень 4, наружная часть которого имеет сферическую измерительную головку 5. На стержнях жестко закреплены губки 6 и 7, которые расположены в пазах 8 и 9, последние выполнены с двух сторон нутромера в верхней части корпуса 1. Губки 6, 7 имеют возможность осевого перемещения вместе со стержнями 2, 4. Расстояния от сферических измерительных головок до наружной поверхности губок и аттестованы. Внутренняя часть подвижного стержня 4 имеет плоский торец 10, прижатый к измерительному наконечнику 11 индикатора 12, который фиксируется винтом 13. Постоянство измерительного усилия обеспечивает пружина 14. Неподвижность стержня 2 обеспечивается цанговым зажимом 15.

Настройка нутромера на номинальный размер осуществляется по эталонным средствам, размер которых меньше номинального размера на сумму аттестованных размеров и от сферических измерительных поверхностей подвижного 4 и неподвижного 2 при измерении стержней до наружных поверхностей соответствующих губок 6, 7 для настройки прибора.

Для настройки индикатора 12 нутромера на номинальный размер рассчитывается настроечный размер по которому настраивается блок концевых мер со струбцинами (эталонное средство, на фиг. не показано) и устанавливается на верхнюю часть корпуса 1 между губками 6 и 7. Отпустив цанговый зажим 15 и перемещая стержень 2, обеспечивают индикатору 12 необходимый для измерения натяг; после чего цанговым зажимом 15 фиксируют положение стержня 2. Устанавливают индикатор 12 на нуль и убирают эталонное средство. Нутромер готов к работе.

Нутромер индикаторный работает следующим образом.

Предварительно нутромер индикаторный настраивают на заданный измеряемый размер. Для этого по номинальному размеру измеряемой поверхности определяют настроечный размер по которому собирают блок концевых мер и устанавливают его в державку (струбцину) с радиусными боковиками (на фиг. не показано). Собранную державку устанавливают на нутромер индикаторный так, чтобы губки 6 и 7 находились между боковиками струбцины. Ослабив цанговый зажим 15, перемещают стержень 2 до тех пор, пока измерительный наконечник 11 не обеспечит индикатору 12 необходимый натяг. Поворачивают державку вокруг вертикальной оси. При этом большая стрелка индикатора 12 перемещается по часовой стрелке и в определенный момент (когда губки 6 и 7 нутромера располагаются точно перпендикулярно к радиусным боковикам), начнет перемещаться против часовой стрелки.

Вращая за обод циферблата индикатора нулевую метку совмещают с тем положением, где стрелка меняет направление движения на обратное. На этом настройка нутромера на заданный размер завершается.

При измерении вводят нутромер индикаторный в проверяемое отверстие и, слегка покачивая, определяют минимальное отклонение индикатора от нулевой отметки. Это отклонение является действительным отклонением от номинального размера измеряемой поверхности.

Техническим результатом заявленного изобретения является снижение погрешности настройки нутромера индикаторного за счет использования эталонных средств меньшего размера в сравнении с измеряемым размером и, следовательно, повышение точности измерения.

Изобретение может быть использовано для измерения больших размеров внутренних поверхностей деталей машин и механизмов в тяжелом машиностроении, в военно-промышленном комплексе и других отраслях. В нутромере индикаторном, содержащем корпус с центрирующим мостиком, в отверстие которого с одной стороны ввернут неподвижный при измерении стержень со сферической измерительной головкой, который имеет возможность перемещаться при настройке, а в соосном отверстии с другой стороны корпуса расположен подвижный измерительный стержень, наружная часть которого имеет сферическую измерительную головку, а внутренняя - плоскую, контактирующую с измерительным наконечником индикатора, согласно заявленному изобретению с двух сторон в верхней части корпуса выполнены пазы, в которых расположены губки для настройки прибора, жестко связанные с подвижным и неподвижным стержнями, имеющие возможность осевого перемещения вместе со стержнями и имеющие аттестованные расстояния от сферических измерительных поверхностей головок стержней до наружных поверхностей соответствующих губок. Техническим результатом является снижение погрешности настройки нутромера индикаторного за счет использования эталонных средств меньшего размера в сравнении с измеряемым размером и, следовательно, повышение точности измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Нутромер индикаторный, содержащий корпус с центрирующим мостиком, в отверстие которого с одной стороны ввернут неподвижный при измерении стержень со сферической измерительной головкой, который имеет возможность перемещаться при настройке, а в соосном отверстии с другой стороны корпуса расположен подвижный измерительный стержень, наружная часть которого имеет сферическую измерительную головку, а внутренняя - плоскую, контактирующую с измерительным наконечником индикатора, отличающийся тем, что с двух сторон нутромера в верхней части корпуса выполнены пазы, в которых расположены губки для настройки прибора, жестко связанные с подвижным и неподвижным стержнями, имеющие возможность осевого перемещения вместе со стержнями и имеющие аттестованные расстояния от сферических измерительных поверхностей головок стержней до наружных поверхностей соответствующих губок.

2. Нутромер индикаторный по п. 1, отличающийся тем, что для фиксации неподвижного при измерении стержня выполнен цанговый зажим.