Устройство для измерения размеров изделий Советский патент 1992 года по МПК G01B5/20 

1

(21)4867957/28 (22)31.07.90 (46)30.10.92. Бюл. №40

(71)Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э.Дзержинского

(72)И.А.Пермитин и Г.А.Бологое

(56) Положение об оценке ресурса, порядка контроля и замены гибов необогреваемых труб котлов с рабочим давлением 10 и 14 МПа, ПЗУ-70-005-85, М.: Союзтехэнерго, 1985, с. 31.

Авторское свидетельство СССР № 1709173, кл. G 01 В 3/14.1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ

(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на тепловых электростанциях при оценке уточненного ресурса гибов трубопроводов по максимальному отклонению профиля сечения от окружности. Цель изобретения - повышение точности и информативности измерения путем обеспечения измерения параметров сечения трубы. Устройство содержит корпус, штангу, рамку, измерительные губки, каретку с индикатором, барабан. На штанге нанесены расчетные шкалы, а на барабане - зависимые от размеров диаметра и толщины измеряемых труб размеры для настройки устройства. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в теплоэнергетике - на тепловых электростанциях при оценке уточненного ресурса гибов трубопроводов по максимальному отклонению профиля сечения от окружности.

Известен измеритель для определения отклонения профиля поперечного сечения гиба от окружности (Положение об оценке ресурса, порядка контроля и замены гибов необогреваемых труб котлов с рабочим давлением 10 и 14 МПа}. Измеритель состоит из корпуса, имеющего две опорные ножки, указателя, совмещенного с подвижной измерительной ножкой, нанесенную на корпусе шкалу для отсчета измеряемых отклонений.

Недостатком известного измерителя является то, что его опорные ножки жестко закреплены на корпусе и не имеют возможности перемещения относительно друг друга, а подвижная измерительная ножка жестко закреплена на указателе и не имеет возможности перемещения по прямой линии между опорными ножками, в результате чего возможности прибора ограничены прове- дением измерений трубы одного типоразмера.

В качестве прототипа принято устройство для измерения размеров стыковых сварных соединений, содержащее корпус с жестко закрепленной на нем измерительной губкой, соединенную с корпусом штангу с линейной шкалой, установленную на штанге с возможностью перемещения в доль нее и фиксации полую рамку со второй измерительной губкой и нониусом и расположенную на штанге между корпусом и рамкой каретку с отсчетным элементом в виде индикатора, измерительный наконечник которого расположен параллельно плоскости штанги, установленный в полости корпуса

со

с

ч

XI

ю ел

00

XI

барабан в виде диска и штока с возможностью поворота и фиксации.

Недостатком известного устройства является невозможность проведения контроля параметров сечения труб, в результате чего снижается точность и информативность измерений.

Цель изобретения - повышение точности и информативности измерения путем обеспечения измерения параметров сечения труб.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным на каретке с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси измерительного наконечника индикатора, и фиксации ползуном с жестко закрепленным параллельно плоскости штанги указателем, установленным в полости корпуса перпендикулярно оси измерительного наконечника с возможностью осевого перемещения штоком с жестко закреплен ным указателем, взаимосвязанным со шкалой корпуса, фиксатором положения измерительного наконечника, размещенным на каретке, указателем, жестко закрепленным на рамке и расположенным в плоскости ее и мери- тельной губки, и жестко закрепленным на каретке указателем, расположенным в одной плоскости с осью измерительного наконечника, барабан установлен с возможностью поворота относительно оси, параллельной плоскости штанги, индикатор размещен на ползуне, на каретке нанесена перпендикулярно шкале штанги дополнительная расчетная шкала, взаимосвязанная с указателем ползуна, на штангу нанесены параллельно основной шкале две дополнительные расчетные шкалы, шкала на корпусе нанесена параллельно шкале штанги, а на барабане нанесены зависимые от размеров диаметра и толщины измеряемых труб размеры для настройки устройства.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства; на фиг. 2 -устройство после настройки в исходном положении перед началом измерений; на фиг. 3 - положение узлов и деталей устройства при измерении толщины стенки трубы,

Устройство содержит несущую деталь, выполненную в виде штанги 1, на которой жестко закреплена левая измерительная опорная ножка 2, зажим для индикатора, выполненный в виде обоймы 3, в которой установлен индикатор 4 с измерительным наконечником, связанным с измерительной ножкой 5 и расположенной на штанге 1 каретки б с первой 7 и второй 8 направляющими стойками, на которых установлены закрепленный на обойме 3 индикатора ползун с направляющими втулками 9, 10, винты 11,12, фиксатор 13 на каретке 6, предназначенный для фиксации положения измерительного наконечника, расположенный на

5 штанге 1 подвижный зажим, выполненный в виде рамки 14, на которой жестко закреплена правая измерительная опорная ножка 15, при этом левая 2 и правая 15 измерительные опорные ножки расположены в од0 ной плоскости с измерительной ножкой 5 индикатора 4, жестко закрепленный на левой опорной ножке 2 контейнер 16, в стакане 17 которого расположен установочный барабан 18, головка 19 барабана 18с фикса5 тором 20, смотровое окно 21 в стакане 17, закрепленная в контейнере 16 направляющая втулка 22, в которой установлен с возможностью перемещения шток 23, рабочий конец которого установлен в плоскости из0 мерительной опорной ножки 2, пружина 24, направляющий выступ 25, закрепленный на штоке 23 и расположенный в пазах 26 направляющей втулки 22, поводок 27, закрепленный на штоке 23 и расположенный в

5 продольном пазу 28 втулки 22, сквозное отверстие 29 в левой опорной ножке 2, центрирующее шток 23, опорный диск 30, центрирующий шток 23 в направляющей втулке 22, линейка 31, закрепленная в кон0 тейнере 16, винт 32 на рамке 14. последовательно нанесенные на штанге 1 обозначенная шкала 33 расчетных базовых размеров п расстояний от левой измерительной опорной ножки 2 до

5 измерительной ножки 5 индикатора 4, обозначенная шкала 34 расчетных базовых размеров Б расстояний между левой 2 и правой 15 измерительными опорными ножками, обозначенная LD шкала 35 линейных

0 размеров, на установочном барабане 18 нанесены зависимые от размеров диаметра D и толщины стенки S контролируемой трубы 36 расчетные базовые 37 размеры Б, n, h настройки устройства для проведения изме5 рений, расположенные в смотровом окне 21 стакана 17, линейка 31 снабжена метрической шкалой 38, на первой 7 направляющей стойке каретки 6 нанесена обозначенная Lh шкала 39 расчетных базовых размеров h

0 расстояний от конца измерительной ножки 5 индикатора 4 до прямой линии, соединяющей концы измерительных опорных ножек 2, 15, шкалы 40 индикатора 4 для нахождения искомых размеров отклонений, обозна5 ченных W, обойма 3 индикатора 4, каретка 6, рамка 14, шток 23 содержат 41, 42, 43; 44 указатели размеров, из которых указатель 41 на обойме 3 расположен в одной плоскости со стрелкой индикатора 4, указатель 42 расположен в плоскости, перпендикулярной штанге 1 и совпадающей с плоскостью оси измерительной ножки 5 индикатора 4, а указатель 43 расположен в одной плоскости с правой измерительной опорной ножкой 15.

Расчетные базовые размеры Б, n, h определяются по уравнениям:

Б ДНз1п(0,2628 + 0, ;

n - 0.5/Б-ДН8 п (0,1835/ - 0.089)/ ; (2) h 0,5Дн/соз(0,1835/ - 0,089}- -cos(0,2628 + 0,4071/)/,(3)

где/3 Дн/(Дн-23„),

где Дн и SH - наружный диаметр и толщина стенки измеряемой трубы. Например, для трубы: Дй 159 мм и SH 15 мм, Б 110.06 мм; n 44,15 мм; h 21,39 мм.

Устройство работает следующим образом.

До начала измерений каретку 6 придвигают к левой измерительной опорной ножке 2 и фиксируют на штанге 1 винтом 12. Рамку 14 придвигают вплотную к каретке 6 до соприкосновения указателя 43 с кареткой 6 и винтом 32. фиксируют рамку 14 на штанге 1.

Перемещают измерительную ножку 5 индикатора 4 к штанге 1, передвигают фиксатор 13 на каретке б в сторону измерительной ножки 5 и опускают ножку 5 на фиксатор 13, препятствующий ее перемещению, при этом освобождается пространство между левой 2 и правой 15 измерительными опорными ножками. Отпускают винт 32, в результате чего рамка 14 получает возможность перемещения по штанге 1.

Передвигают рамку 14 по штанге 1, устанавливают измерительные опорные ножки 15, 2 на контролируемую трубу 36 и по положению указателя размеров 43 по штанге 1 иа линейной шкале 35 находят размер Д диаметра контролируемой трубы 36.

Перемещают рамку 14 в обратном направлении до соприкосновения указателя размеров 43 с кареткой 6 и винтом 32 фиксируют рамку 14 на штанге 1.

Вводят правую измерительную опорную ножку 15 в трубу 36 и прижимают к внутренней стенке.

Поводком 27 перемещают шток 23 во втулке 22, выдвигают из отверстия 29 в левой опорной ножке 2 и подводят к наружной стенке трубы 36 до соприкосновения рабочего конца штока 23 с трубой 36. При движении штока 23 во втулке 22 выдерживается центрирование штока 23 в отверстии 29 и во

втулке 22, в которой движется опорный диск 30. Направляющий выступ 24 штока 23 перемещается в пазах 26, препятствуя повороту штока 23 во втулке 22 и в отверстии

5 29. При перемещении штока 23 перемещается по линейке 31 закрепленный на направляющем выступе 25 указатель размеров 44, который при соприкосновении штока 23 с трубой 36 устанавливается

10 на шкале 38 на отметке, соответствующей найденному размеру S толщины стенки трубы 36. после чего отпускают поводок 27 и шток 23 под действием пружины 24, сжатой при измерении толщины стенки трубы,

15 возвращается в начальное положение, при котором его рабочий конец устанавливается в плоскости левой измерительной опорной ножки 2.

После проведения измерений размеров

20 D и S, воздействием на головку 19 поворачивают вокруг оси в стакане 17 установочный барабан 18. Вместе с головкой 19 поворачивается фиксатор 20. При появлении в смотровом окне 2 найденных значе25 ний размеров D и S головку 19 отпускают и фиксатором 20 фиксируют барабан 18 в стакане 17 в неподвижном положении, при этом в смотровом окне устанавливаются нанесенные на барабане размеры D, S и зави30 симые от этих размеров расчетные базовые размеры Б, п., h, по которым производится настройка устройства до начала измерения формы сечения трубы, при этсм рамку 14 перемещают по штанге 1 до совпадения ука35 зателя размеров 43 с отметкой ча шкале 34 LB, соответствующей расчетному размеоу Е на барабане 18. и фиксируют винтом 32 каретку б, перемещают по штанге 1 до совпадения указателя размерив 42 с отметкой на

40 шкале 33 Ln, соответствующей расчетному размеру n на барабане 18, и фиксируют винтом 12, обойму 3 с индикатором А перемещают в каретке 6 до совпадения указателя размеров 41 с отметкой на шкале 39, соот45 ветстеующей расчетному размеру h на барабане 18, и фиксируют на каретке 6 винтом 11. После совмещения в одной плоскости стрелки индикатора 4, установленной на нулевую отметку, с указателем размеров 41

50 настройка устройства для проведения измерений заканчивается.

Устройство с выставленными по базовым размерам Б, n, h измерительными опорными ножками 2. 15 и измерительной

55 ножкой 5 индикатора 4 устанавливают на гнутый отвод контролируемой трубы 36 и перемещают в выбранном сечении по периметру гиба. При отклонении формы сечения от окружности измерительная ножка 5 индикатора 4 перемещается, стрелка индикатора отклоняется от нулевой отметки на шкале 40.

По положению стрелки индикатора на шкале 40 находят наибольшие отклонения W профиля поперечного сечения гиба в нейтральных зонах и на этом процесс измерений заканчивают.

Для проведения измерений гнутого отвода трубы следующего типоразмера производят измерения размеров D, S и настройку в изложенном выше порядке.

Формул а изобретени я

Устройство для измерения размеров изделий, содержащее полый корпус с жестко закрепленной на нем измерительной губкой и шкалой, соединенную с корпусом штангу с линейной шкалой, установленную на штанге с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации рамку с жестко закрепленной на ней измерительной губкой и нониусом, установленную на штанге между корпусом и рамкой с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации каретку с индикатором, измерительный наконечник которого расположен параллельно плоскости штанги, и установленный в полости корпуса с возможностью поворота и фиксации барабан, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и информативности измерения путем обеспечения изме%я

рения параметров сечения труб, оно снабжено установленным на каретке с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси измерительного наконечника индикатора, и фиксации ползуном с жестко закрепленным параллельно плоскости штанги указателем, установленным в полости корпуса перпендикулярно оси измерительного наконечника с возможностью осевого перемещения штоком с жестко закрепленным указателем, взаимосвязанным со шкалой корпуса, фиксатором положения измерительного наконечника, размещенным на каретке, указателем, жестко закрепленным на рамке и расположенным в плоскости ее измерительной губки, и жестко закрепленным на каретке указателем, расположенным в одной плоскости с осью измерительного наконечника, барабан установлен с возможностью поворота относительна оси, параллельной плоскости штанги, индикатор размещен на ползуне, на каретке нанесена перпендикулярно шкале штанги дополнительная расчетная шкала, взаимосвязанная с указателем ползуна, на штанге нанесены параллельно основной шкале две дополнительные расчетные шкалы, шкала на корпусе нанесена параллельно шкале штанги, а

на барабане нанесены деления для настройки устройства в зависимости от диаметра и толщины измеряемых труб.

А Мв-икМнь лмнв«

|Ц1||||| И|||||)||||||1||1||{

UUlJJjrU.-1Г

Шиг.З