Индикатор часового типа Советский патент 1990 года по МПК G01B3/22 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения линейных размеров, погрешностей формы и расположения поверхностей, работанлцим в условиях ударных нагрузок.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности в условиях измерений с ударными нагрузками .

На фиг.1 показан индикатор, общий вид; на фиг.2 и 3 - разрез А-А на фиг.1 (для двух различных конструктивных исполнений демпфирующего механизма) ; на фиг.4 - схема срабатывания противоударного и демпфирующего механизмов в моменты воздействия ударной нагрузки и реакции этих механизмов; на фиг.5 - индикатор с уве 1 личенным объемом демпфера, общий вид.

Индикатор содержит корпус 1, в котором крепится гильза 2, несущая соосные неподвижную 3 и подвижную 4 опоры скольжения, в которых размещен с возможностью осевого перемещения измерительный стержень 5, причем он ввернут в подвижную опору 4 посредством резьбы, а в неподвижной опоре 3 установлен с гарантированным зазором На измерительном стержне 5 вплотную к подвижной опоре 4 скольжения жестк закреплен кольцевой постоянный магнит 6, находящийся в магнитном взаимодействии с втулкой 7, установленной с возможностью осевого перемещения в гильзе 2 с базированием по ее внутренней поверхности и с зазором к измерительному стержню 5.

На втулке 7 выполнена зубчатая рейка 8, которая сопряжена с трибом 9 измерительной системы индикатора, входящим в выполненный в гильзе 2 паз. Между подвижной втулкой 7 и неподвижной опорой 3 установлена поддерживающая пружина 10 малой жесткости .

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В нижней части измерительного стержня 5 к гильзе 2 крепится нажимной герметичный элемент, выполненный в виде сильфона 11, изготовленного, например, из пружинной стали и имеющего нормированную жесткость для обеспечения необходимого усилия поджатия рабочего наконечника 12 к измеряемой детали. Наконечник 12 навертывается на измерительный стержень 5, являясь сменным элементом, и замыкает сильфон 11 через герметизирующую прокладку 13.

Нажимной элемент может выполняться в виде гибкой гофрированной трубки 14 (фиг.2) либо гладкой цилиндрической (в свободном состоянии) оболочки 15 (фиг.З), изготовленных, например, из полиуретана, внутри которых устанавливается пружина 16 сжатия, расположенная враспор между наконечником 12 и обращенной к нему опорой 3.

Нажимной элемент содержит внутреннюю полость ч переменного объема, сообщающуюся через пневматическое сопротивление в виде кольцевого зазора 5 между неподвижной опорой 3 и измерительным стержнем 5 с внутренней полостью в , находящейся в гильзе 2 под подвижной втулкой 7. Кроме того, между верхним торцом втулки 7 и плоскостью постоянного магнита 6 имеется воздушная полость л, (в первоначальный момент удара) с нулевым значением при рабочем состоянии индикатора в период измерений детали 17 (фиг.4),

Индикатор часового типа работает следующим образом.

При измерении детали 17 в жестком режиме работы, например при ее правке, могут возникать ударные нагрузки FV (фиг.4). В первоначальный момент удара деталь 17, воздействуя на измерительный стержень 5, смещает

515

его величину зазора л . При этом яа- зор А и полость ч, образуются благодаря тому, что происходит магнитное размыкание между постоянным магнитом 6 и втулкой 7. Последняя остается на месте в силу инерции, действующей на него, и воздействия измерительной системы через триб 9 на зубчатую рейку 8.

Одновременно с этим происходит резкое уменьшение объема полости q , связанное со сжатием нажимного герметичного элемента (фиг.1). Воздух из полости о попадает через зазор 6 в полость в, имеющую некоторое разрежение воздуха из-за образования зазора , вызывая возрастание давления в последней. По мере увеличения давления воздуха, действующего на торец втулки 7, происходит ее плавное смещение вверх, чему вначале способствует также усилие поддерживающей пружины 10, имеющей небольшую жесткость. В первоначальный момент она, вследствие инерционности срабатывания, не оказывает воздействия на втулку 7.

Далее по мере уменьшения зазора и вступают в действие силы магнитного притяжения, втулка 7 плотно прижимается к плоскости магнита 6, также безударно, вследствие смягчающего действия воздушной прослойки в полости 1. Зазор и в этом случае принимает нулевое значение.

Перемещение втулки 7 приводит к плавному и безударному срабатыванию всей измерительной системы благодаря повороту триба 9 и других колес. В результате этого стрелка индикатора поворачивается на угол о/ , и индикатор приходит в исходное состояние.

Далее производят измерение детали 17, которое сопровождается поджимом к ней рабочего наконечника 12 с усилием, развиваемым нажимным элементом.

Улучшение условий работы сильфона 11 может обеспечиваться увеличением его наружного диаметра, что также увеличивает объем полости а (фиг.5).

При работе в обычных условиях на измерительную систему индикатора также действуют нежелательные ударные нагрузки, вызываемые при случайных сходах рабочего наконечника 12 с детали 17 либо просто при свободном его опускании. Хотя они незначительны по величине, но все же приводят к снижению долговечности индикатора.

6656

Предлагаемый индикатор, работая Р режиме демпфирования, исключает воз- действие указанных нагрузок на измерительную систему. При смещении вниз измерительного стержня 5 вместе с рабочим наконечником 12, подвижной опорой k и втулкой 7, происходящем за счет жесткости нажимного элемента,

0 воздух вытесняется из полости в лемп- фирующего механизма в полость or , которая постепенно увеличивается в объеме. Сглаживание нагрузок осуществляется прохождением воздуха через

c пневматическое сопротивление - кольцевой зазор 6 между измерительным стержнем 5 и неподвижной опорой 3. Кроме того, воздушная прослойка, образующаяся в зазоре S , уменьшает

0 износ неподвижной опоры 3, повышая долговечность прибора. Фиксация измерительного стержня 5 в крайнем нижнем положении происходит за счет упора фланца подвижной опоры 4 в то5 рец гильзы 2 (фиг.1).

Индикатор позволяет обеспечить повышение долговечности и надежности работы за счет исключения резких ударов по деталям измеритепьной системы

Q как в жестком, так и нормальном режимах работы. В первом случае это достигается размыканием жесткой связи между измерительным стержнем, подвергшимся удару, и подвижным зубчатым блоком, кинематически связанным с

измерительной системой через триб, с последующим замедленным восстановлением контакта зубчатого блока со стержнем через постоянный магнит. Во втором случае сглаживаются незначительные по величине, но часто возникающие динамические нагрузки. Этот эффект получается за счет действия демпфирующего пневматического механизма, работающего также и в первом случае, при перемещении зубчатого блока к магниту.

0

5

Формула изобретен и-я

1. Индикатор часового типа, содержащий корпус, закрепленные в нем две соосные опоры скольжения, установленный в них с возможностью осевого перемещения измерительный стержень с наконечником, нажимной элемент для создания измерительного усилия, установленную с возможностью осевого перемещения относительно измерительного стержня втулку с зубчатой рейкой, отсчетное устройство с трибом и пневматический демпфирующий механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности в условиях измерений с ударными нагрузками, он снабжен противоударным механизмом, выполненным в виде кольцевого постоянного магнита жестко закрепленного на измерительном стержне и сопряженного одним из полюсов с торцом втулки, которая выполнена из ферромагнитного материала, а пневматический демпфирующий механизм имеет дополнительную камеру, образованную нажимным элементом, который установлен между наконечником и обращенной к нему опорой.

2.Индикатор поп.1, отличающийся тем, что нажимной элемент выполнен в виде гибкой цилиндрической оболочки, армированной пружиной сжатия, установленной враспор между наконечником и обращенной к нему опорой.

3.Индикатор поп.1,отлича- ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, нажимной элемент выполнен в виде сильфона.

4.Индикатор поп.1,отлича- ю щ и и с я тем, что он снабжен пружиной сжатия, размещенной между втулкой с зубчдтой рейкой и опорой, обращенной к наконечнику измерительного стержня

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении линейных и радиальных размеров деталей в условиях действия динамических факторов. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности в условиях измерений с ударными нагрузками. В индикатор, содержащий корпус 1, гильзу 2, несущую неподвижную 3 и подвижную 4 опоры, в которых перемещается измерительный стержень 5, кинематически связанный с отсчетным устройством, дополнительно введен противоударный механизм в виде постоянного магнита 6 кольцевой формы, жестко закрепленный на измерительном стержне 5 и сопряженный одним из полюсов с торцом втулки 7 с зубчатой рейкой 8. Кроме того, пневматический демпфирующий механизм имеет дополнительную камеру, образованную нажимным герметичным элементом. Во время измерений камеры "а" и "в", соединенные через пневматическое сопротивление σ, а также звено магнит 6 - втулка 7 гасят ударные нагрузки на элементы измерительной системы. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

А-А

Риег

Фиг

72

Фиг. 5