Устройство для измерения размеров канавки детали Советский патент 1992 года по МПК G01B5/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и в теплоэнергетике для измерения размеров канавок деталей, в том числе размеров тепловых канавок роторов турбин.

Известен нутромер для измерения диаметров канавок в отверстиях, содержащий корпус, соосно размещенный в нем индикатор с измерительным стержнем, шток с раз- жимным конусом, измерительные наконечники.

Недостатком известного нутромера является то, что он не обеспечивает измерения ширины и глубины канавок.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения диаметра отверстия, содержащее полый корпус, установленный в нем с возможностью продольного перемещения шток с рабочим концом, измерительные наконечники, связанный с рабочим концом штока конус, предназначенный для разведения измерительных наконечников, узел создания измерительного усилия, центрирующий узел и закрепленный на корпусе и взаимодействующий со штоком отсчетный механизм.

Недостатком известного устройства является то, что им невозможно измерить ширину и глубину канавки в результате чего

ч .& VI

00 СЛ 00

ограничены его функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения не только диаметра, но и ширины и глубины кольцевых канавок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения размеров канавки детали, содержащем полый корпус с рукояткой, установленный в нем с возможностью продольного перемещения шток с рабочим наконечником, измерительные наконечники, установленный в корпусе полый конус, предназначенный для разведения измерительных наконечников, узел создания измерительного усилия, центрирующий узел с имеющими возможность вращения опорными роликами и закрепленный на корпус и взаимодействующий со штоком от- счетный механизм, рабочий наконечник выполнен в виде ролика, предназначенного для взаимодействия с дном канавки, опорные ролики центрирующего узла установлены с возможностью перемещения вдоль корпуса, измерительные наконечники выполнены в виде роликов, предназначенных для взаимодействия с боковыми стенками канавки и установленных с возможностью разворота относительно продольной оси штока, а устройство снабжено взаимодействующим с конусом дополнительным отсчет- ным механизмом.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - измерительные наконечники, в рабочем положении.

Устройство содержит полый корпус 1, соосно расположенные в нем направляющие втулки 2-5, окна 6 и 7, обоймы 8-11, первый отсчетный механизм, включающий измерительные наконечники 12 и 13, выполненные в виде роликов, расположенных с возможностью вращения на рычагах 14 и 15, установленных в подшипниках 16 и 17 на корпусе 1, закрепленные на рычагах 14 и 15, накладки 18 и 19, между которыми расположен предназначенный для разведения измерительных наконечников 12 и 13 полый разжимной конус 20 с кольцевой простав- кой 21 и цилиндром 22, на котором закреплен кронштейн 23, выведенный в окно 6 корпуса 1 и установленный в обоймах 8 и 9, индикатор 24, соединенный с кронштейном 23 и установленный на кронштейне 25, прикрепленном к корпусу 1, второй отсчетный механизм, выполненный в виде штока 26, связанного концом 27 со стаканом 28, на котором закреплен второй кронштейн 29,

выведенный из корпуса 1 в окно 7 и установленный в обоймах 10 и 11, связанный концом 30 с расположенным между измерительными наконечниками 12 и 13 рабочим наконечником 31, выполненным в виде ролика с возможностью вращения в подшипниках 32, установленных на штоке 26, индикатора 33, соединенного с кронштейном 29, втулку 34, жестко соединенную с

разжимным конусом 20, который установлен в направляющих втулках 2 и 3, в полости разжимного конуса 20 размещен шток 26, установленный в направляющих втулках 4 и 5, узел создания измерительного усилия,

включающий пружины 35 и 36, установленные в цилиндре 22 и в стакане 28 опирающиеся одним концом на цилиндр и стакан, другим на корпус 1, на котором закреплены пружины 37 и 38, связанные с накладками

18 и 19 рычагов 14 и 15, центрирующий узел с имеющими возможность вращения опорными роликами 39, 40, установленными с возможностью перемещения вдоль корпуса 1, расположенными на стойках 41 и 42, размещенных во втулках 43 на кронштейнах 44, 45, закрепленных на корпусе 1, на котором установлена ручка 46, снабженная демпфирующим элементом 47, винтовые зажимы 48 на кронштейнах 23,29, винтовые зажимы 49

на втулках 43, винтовые зажимы 50 на кронштейнах 25, измерительные стержни 51 индикаторов 24 и 33, контролируемая деталь, например, ротор турбины 52 с канавкой 53, боковые стенки 54 и 55, дно 56 канавки 53,

выступы 57 канавки 53, направляющие стержни 58 на стойках 41 и 42. Рабочий наконечник 31 предназначен для взаимодействия с дном 56 канавки 53, измерительные наконечники 12 и 13, предназначен для взаимодействия с боковыми стенками 54 и 55 канавки 53 и установлены с возможностью разворота относительно продольной оси штока 26

В исходном положении накладки 18 и 19

пружинами 37, 38 прижаты к разжимному конусу 20, измерительные наконечники 12 и 13 выставлены в нейтральное положениеи не соприкасаются со стенками 54 и 55 канавки 53 детали 52. Винтовой зажим 48 на кронштеине 23 прижзт к корпусу 1. в результате чего кронштейн 23 жестко соединен с корпусом 1 Измерительный стержень 51 цилиндра 24 соприкасается с кронштейном 23

Индикатор 24 винтовым зажимом 50 закреплен на кронштейне 25. Пружина 35 находится в сжатом состоянии.

Стойки 41 и 42 винтовыми зажимами 49

закреплены во втулках 43. Направляющие

стержни 58 обеспечивают устойчивое положение стоек 41 и 42 на кронштейнах 44, 45 и препятствуют возможному повороту стоек 41, 42 во втулках 43. Ролики 39, 40 выставлены на равных расстояниях по высоте и соприкасаются с выступами 57 канавки 53.

Измерительный наконечник 31 приподнят над дном 56 канавки 53. Кронштейн 29 вторым винтовым зажимом 48 прижат к корпусу 1, в результате чего кронштейн 29 жестко соединен с корпусом 1. Измерительный стержень 51 индикатора 33 соприкасается с кронштейном 29.

Пружина 36 находится в сжатом состоянии

Устройство работает следующим образом

Удерживая устройство за ручку 46, устанавливают ролики 39, 40 на выступы 57 детали 52 и вводят в канавку 53 измерительные наконечники 12, 13, 31. Ослабляют винтовые зажимы 48 на кронштейнах 23, 29, в результате чего кронштейны разъединяются с корпусом 1, оказываются в свободном состоянии и под действием сжатых пружин 35, 36 перемещаются в осевом направлении в обоймах 8-11. Под действием пружины 35 цилиндр 22 с кольцевой проставкой 21, разжимным конусом 20 и втулкой 34 перемещается в направляющих втулках 2, 3 корпуса 1 Так как усилие пружины 35 превышает усилие пружин 37, 38, поджимающих накладки 18 и 19 к разжимному конусу 20, конус 20 при движении нажимает на накладки 18 и 19 и разводит их в противоположные сторбны Связанные с накладками 18 и 19 рычаги 14 и 15 поворачиваются в подшипниках 16 и 17, передвигают в противоположных направлениях пружины 37 и 38, при этом роликовые измерительные наконечники 12 и 13 на рычагах 14 и 15 передвигаются в противоположных направлениях до упора в стенки 54 и 55 канавки 53 и усилием пружины 35 прижимаются к стенкам 54, 55

Под действием пружины 36 перемещается в осевом направлении стакан 28, шток 26 в направляющих втулках 4, 5 подшипники 32 и установленный в них измерительный наконечник 31 до упора в дно 56 канавки 53. Шток 26 при движении в направляющих втулках 4, 5 перемещается в полости разжимного конуса 20 Кронштейны 23, 29 перемещаются в окнах 6, 7, препятствующих повороту цилиндра 22 и стакана 28 в направляющих втулках 2-5 Узкие окна 6, 7 обеспечивают прямолинейный характер перемещения деталей измерительных узлов, в том числе разжимного конуса 20 и измерительного наконечника 31, который устанавливается в канавки 53 в плоскости поперечного сечения детали 52. При движении крон- штейпов 23, 29 перемещаются связанные с ними измерительные стержни 51 индикаторов 24, 33.

При установке измерительных наконечт никое 12, 13, 31 в канавке, при соприкосновении измерительных наконечников со стенками 54, 55 и дном 56, стрелки индикаторов 24,33 выставляются в положение О и в этом положении на выступах 57 наносят риску начала отсчета размеров канавки 53. Придают вращательное движение детали 52 и контролируют глубину и ширину канавки

по отклонению стрелок индикаторов 24, 33 от нулевой отметки. При осуществлении контроля размеров канавки опорные ролики 39 и 40 в результате сил сцепления с выступами 57 получают возможность вращения, роликовые измерительные наконечники 12 и 13. контролирующие размер ширины канавки, прижатые к стенкам 54, 55. в результате сил сцепления, получают вращательное движение вокруг своих осей

на рычагах 14 и 15, а измерительный наконечник 31, контролирующий размер глубины канавки, в результате сил сцепления с ее дном получает вращательное движение в подшипниках 32.

Технико-экономический эффект достигается в результате оценки состояния и возможности продления срока службы контролируемых деталей.

35

Формула изобретения

Устройство для измерения размеров канавки детали, содержащее полый корпус с рукояткой, установленный в нем с возможностью продольного перемещения шток с рабочим концом, измерительные наконечники, установленный в корпусе полый конус, предназначенный для разведения измерительных наконечников, узел создания измерительного усилия, центрирующий узел с опорными роликами и закрепленный на корпусе и взаимодействующий со штоком отсчетный механизм, отличэющее- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения не только диаметра, но и ширины и глубины канавки, рабочий конец штока выполнен в виде ролика, предназначенного для взаимодействия с дном канавки, опорные ролики

центрирующего узла установлены с возможностью перемещения вдоль корпуса, измерительные наконечники выполнены в виде роликов, предназначенных для взаимодействия с боковыми стенками канавки и установленных с возможностью разворота

относительно продольной оси штока, а устройство снабжено взаимодействующим с

конусом дополнительным отсчетным механизмом.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения размеров тепловых канавок роторов турбин. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения ширины и глубины кольцевых кд- навок. Устройство содержит полый корпус 1. шток 26 с рабочим концом, измерительные наконечники 12 и 13. полый конус 20. узел создания измерительного усилия, центрирующий узел с опорными роликами 39 и 40 и два отсчетных механизма для измерения глубины и ширины канавки. Рабочий наконечник штока 26 выполнен в виде ролика 31, предназначенного для взаимодействия с дном канавки, опорные ролики 39 и 40 установлены с возможностью перемещения вдоль корпуса 1, а измерительные наконечники 12 и 13 выполнены в виде роликов, предназначенных для взаимодействия с боковыми стенками канавки Устройство обеспечивает возможность измерения размеров канавки как на неподвижной, так и на вращающейся детали.3 ил.

А-А

12371 -

18

& 57 И 3 3V 38 13

Фиг2

41

33

Фиг.1

56

№

ХЕПГО

ФигЗ