Устройство для измерения перемещений Советский патент 1989 года по МПК G01B5/02 

Изобретение относится к контролно-измерительной технике, а именно к измерению перемещений обкатывающими роликами.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции известных устройст На фиг.1 представлено устройств общий вид; на фиг. 2 - положение кольца из эластичного .материала в процессе обкатьшания в месте контата ролика с обкатываемой поверхностью.

Устройство содержит измерительн I ролик 1 и кинематически связанный I с ним преобразователь 2 поворота рлика.. На внешней цилиндрической поверхности ролика 1 вьшолнена кольцвая канавка 3, в которую уложено кольцо 4 из эластичного материала, выступаюп е в нормальном положении за края канавки 3, Ролик 1 посредсвом механизма 5 прижатия кинематически соединен с опорной поверхнос 6. Поперечное сечение кольца 4 и упругие свойства его материала выб- :раны из условия полного утапливания Ikoльцa 4 в канавке 3 в месте контакта ролика 1 с обкатьшаемой поверх- iностью 7 при обкатывании, т.е. в iпроцессе измерения.

I Устройство работает следующим об I разом.

j При контакте с обкатываемой по верхностью 7 объекта измерения под действием силы Р, развиваемой меха- jнизмом 5 прижатия, кольцо 4 деформи ;руется и полностью входит в кольцевую канавку 3 ролика 1 в месте контакта ролика 1- с обкатьшаемой поверностью 7. При этом возникает сила реакции эластичного материала кольца 4 F. , равная произведению модуля упругости эластичного материала Е на величину выхода эластичного материала за.края канавки 3 S , т.е. FP E S , направленная встречно силе Р. При перемещении объекта измерения под действием силы трения качения FTP f (Р - Fp ), где f.

тp - -i-Tp p/J -ч

коэффициент трения качения между рабочей поверхностью измерительного ролика 1 с кольцом 4 из эластичного материала и обкатываемой поверхностью 7, измерительный ролик 1 поврачивается на угол, пропорциональнь этому перемещению. При этом значени

силы прижатия ролика 1

Р - F

10

5

0

5

0

5

0

5

б ольше возможных суммарных динамических нагрузок, возникающих в периоды неустановившегося движения и при вибрациях объекта измерения в направлении действия силы Р. Угол поворота измерительного ролика 1 преобразователем 2 преобразуется в электрический сигнал, который может быть использован для визуального отсчета или моделирования перемещений. Высокие фрикционные свойства измерительного ролика устройства позволяют зить требуемое усилие на прижатие рабочей поверхности ролика 1 для исключения его проскальзывания , что уменьшает изменение обкатного диаметра ролика 1 из-за упругих деформаций, вызванных этой силой. При этом увеличение силы трения качения , обусловленное применением эластичного материала, должно быть больше потерь, связанных с компенсацией силы реакции эластичного материала

Р или

т.е.

РAF(1 -,

(frp - f- )Р, где

тр )S-Fp fl

.f

f.p тр

коэффициент трения качения между рабочей поверхностью измерительного ролика без эластичного материала и обкатываемой поверхностью. Устройство позволяет повысить точность измерения и упростить конструкцию за счет совмещения в едином ролике свойств измерительного и опорного роликов при исключении промежуточных элементов. При этом расстояние между осью вращения измерительного ролика и обкатьшаемой поверхностью не изменяется. Снижается эксплуатационный износ ролика, жесткая поверхность которого может быть выполнена с максимальной твердостью и которая, выполняя функцию опорного ролика, не испытывает действия сил скольжения.

Формула изоб. ретения

50

55

Устройство для измерения перемещений, содержащее измерительньм ролик с кольцом из эластичного материала, выступаюпшм нлд его внешней цилиндрической поверхностью, преобразователь угла поворота ролика и механизм прижатия ролика к обкатываемой поверхности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, на внешней цилиндрической поверхнос- 1467369

ти рсшика выполнена кольцевая канавка, в которую уложено кольцо, а упругие свойства его материала выбраны

и

из условия полного утапливания кольца в канавку в месте контакта ролика с обкатываемой поверхностью.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению перемещений обкатывающим роликом. Целью изобретения является повыгаение точности измерения и упрощение конструкции устройства. Устройство содержит измерительньй ролик I, на внешней цилиндрической поверхности которого расположено кольцо 4 из эластичного материала, механизм 5 прижатия ролика I к обкатываемой поверхности и преобразователь 2 угла поворота ролика 1. На внешней цилиндрической поверхности ролика выполнена кольцевая канавка 3, в которую уложено кольцо 4. Поперечное сечение кольца 4 и упругие свойства его материала выбраны из условия полного утяпливания кольца 4 в канавку 3 в месте контакта ролика 1 с обкатьшаемой поверхностью при обкатывании. Это позволяет совместить в едином ролике свойства измерительного и опорного роликов с высокими фрикционными свойствами и твердостью измерительной базы одновременно. 2 ил. I i

У /// /