Устройство для измерения диаметра отверстия Советский патент 1991 года по МПК G01B5/12 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения диаметра отверстия.

Цель изобретение - повышение точности измерения за счет использования линейного градуирования с достаточно большим ходом наконечника отсчетного узла.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство для измерения диаметра отверстия содержит корпус 1, установленный в нем шток 2, втулку 3, жестко закрепленную на штоке 2, и втулку 4, установленную с возможностью перемещения относительно

шток а 2. На втулках 3 и 4 установлены под углом 120° друг к другу посредством шарниров 5 три двухзвенника 6 с измерительными элементами 7, которыми являются шарниры. Втулка 4 подпружинена относительно штока 2 и снабжена рукояткой 8.

Для настраивания устройства на штоке 2 имеется резьба, по которой может перемещаться упор 9. С втулкой 4 посредством фрикционной передачи соединен подпружиненный кулачок 10, на оси поворота которого закреплено зубчатое колесо 11, взаимосвязанное с зубчатой рейкой 12 Торец рейки 12 при этом взаимодействует с плоской поверхностью пластины 13, устао

vj XJ N О О

новленной в корпусе 1 с возможностью перемещения относительно него. Вторая плоская поверхность пластины 13 взаимодействует с наконечником отсчетного узла 14.

Профиль кулачка 10 позволяет не только увеличить ход наконечника отсчетного узла 14, но и косинусоидальный закон перемещения втулки 4 перевести в линейный закон перемещения рейки 12. Это вытекает из рассмотрения прямоугольного треугольника ABC, где точки А и В лежат на осях шарниров, а точка С - на прямой, параллельной оси штока 2.

Радиус измеряемого отверстия определяется из соотношения

Л или

R lsiny + A,

где I - длина стержня двухзвенника; р- величина угла ВАС; Д - некоторая известная постоянная величина.

Обозначают длину стороны АС треугольника ABC через X. Величина X зависит от радиуса R измеряемого отверстия, вследствие чего ее можно рассматривать как функцию y Hdx lsirty d(p , a dRHcospd p .

При переходе от измерения радиуса RI одного отверстия к измерению радиуса R2 другого втулка 4 движется, а связанный с ней кулачок 10 поворачивается вокруг своей оси на некоторый угол Да. Втулка 4 движется по закону функции p, из которой следует, что при , Х- I, а dx-М), т. е. при измерении диаметров таких, что

0° р 30° (это по существу рабочий диапазон углов р), точность измерения невысокая (dx- 0, следовательно, ход втулки 4 очень мал), а от отсчетного узла 14 при этом требуется не обычная (линейная), а косину- соидальная градуировка.

Профиль кулачка 10 позволяет косинусоидальный закон перемещения втулки 4 перевести в линейный закон для перемещения рейки 12, а следовательно и наконечника отсчетного узла 14. При этом

RI - R2 г

где С - некоторая константа, или, что то же самое

.dJi-r

(1)

Обозначают через г радиус кулачка 10 в точке его контакта с поверхностью втулки 4. Выражение r-d показывает, что взаимодействие втулки 4 и кулачка 10 происхо- дит без проскальзывания.

Из формулы (1) следует

ГЙЕ - Гт

Ж С (2)

Подставив в (2) выражения для dR и dX, 0 имеют

г - С tg р,(3)

где С - некоторая константа.

Формула (3) описывает рабочую поверхность профилированного кулачка 10.

Устройство работает следующим образом.

Оттягивают рукоятку 8 и вводят двух- заенники 6 в измеряемое отверстие. Отпускают рукоятку 8. Под действием пружины

5

0

5

0

5

0

5

0

втулка 4 и связанные с ней измерительные элементы 7 двухзвенников 6 упираются в измеряемое отверстие. По показаниям отсчетного узла 14 получают значение измеряемого диаметра.

Формула изобретения

Устройство для измерения диаметра отверстия, содержащее корпус, установленный в нем шток, две втулки, одна из которых жестко закреплена на штоке, а другая установлена на нем с возможностью осевого перемещения, шарнирно соединенные с втулками двухзвенники с измерительными элементами, предназначенными для взаимодействия с измеряемым отверстием, и от- счетный узел с наконечником, связанным с второй втулкой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено кулачком, установленным в корпусе, подпружиненным относительно него и взаимодействующим с второй втулкой, зубчатым колесом, закрепленным на оси кулачка, зубчатой рейкой, взаимодействующей с колесом, и установленной в корпусе с возможностью перемег щения относительно него пластиной, торцы которой жестко закреплены на корпусе, одна плоская поверхность которой предназначена для взаимодействия с наконечником отсчетного узла, а противоположная - для взаимодействия с торцом зубчатой рейки.

w

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет использования линейного градуирования с достаточно большим ходом наконечника отсчетного узла. Устройство для измерения диаметра отверстия содержит корпус, установленный в нем шток, две втулки, одна из которых жестко закреплена на штоке, а другая установлена на нем с возможностью осевого перемещения, шарнирно соединенные с втулками двухзвенники с измерительными элементами, предназначенными для взаимодействия с измеряемым отверстием, отсчетный узел с наконечником, связанным с второй втулкой, кулачок, установленный в корпусе, подпружиненный относительно него и взаимодействующий с второй втул- -кой, зубчатое колесо, закрепленное на оси кулачка, зубчатую рейку, взаимодействующую с колесом, и пластину, торцы которой жестко закреплены на корпусе. Одна плоская поверхность пластины предназначена для взаимодействия с наконечником отсчетного узла, а противоположная -для взаимодействия с торцом зубчатой рейки. При измерении оттягивают рукоятку и вводят двухзвенники в отверстие. Отпускают рукоятку и под действием пружины подвижная втулка и связанные с ней измерительные элементы двухзвенников упираются в измеряемое отверстие. По показаниям отсчетного узла получают значение измеряемого диаметра. 2 ил. со с

ВидА

Щиг.1