Устройство для измерения радиуса сферической поверхности Советский патент 1993 года по МПК G01B5/22 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения радиусов внутренних и наружных сфер.

Целью изобретения является повышение точности измерения информативности за счет измерения наряду с внутренними и наружных сферических поверхностей.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из полого корпуса 1, внутри которого укреплен трубчатый стебель 2. В стебле 2 установлен с возможностью перемещения вдоль его оси полый шток 3, на нижнем торце которого укреплен

перпендикулярно оси измерительный элемент 4, выполненный в виде полого конуса. Второй измерительный элемент 5. выполненный также в виде полого конуса, укреплен на торце корпуса 1 и установлен коаксиально элементу 4. Измерительные элементы 4 и 5 взаимодействуют с контролируемой поверхностью по прилегаю- .щим окружностям с диаметрами di и da, взаимосвязанными между собой соотношением d 2di, Нижние срезы измс ритель- ных элементов 4.5 отстают друг от друга на расстояние Н. 8 верхней части штока 3 укреплен сердечник 6, жестко связанный со

00

ю о

о

ю

ступицей 7, причем связующая сердечник с целью исключения влияния ее на электрические параметры выполнена из диэлектрика.

На верхних торцах стебля 2 и ступицы 7 жестко закреплена вторая пара измерительных элементов 8 и 9, выполненных в виде дисков со скошенными торцами, которые установлены коаксизльно и параллельно между собой. Диаметры дисков также равны соответственно d и di, а их верхние срезы отстоят друг от друга иа расстоянии Н.

Внутри штока 3 размещена рабочая пружина 10, ограниченная упорами (штифтами) 11, которые свободно размещены в пазах 12. Усилие пружины 10 выбрано с таким условием, чтобы оно было вдвое меньше песа устройства. Это обстоятельство обеспечизает взаимодействие измерительных элементов 4,5 и 8,9 с контролируемыми поверхностями с одинаковым усилием, что повышает точность измерения. Точность измерения повышает также взаимодействие измерительных элементов по прилегающим окружностям, т.к. оно исключает влияние местных погрешностей поверхности и ее формы. Устройство снабжено отечетным узлом, состоящим из преобразователя линей- ных перемещений 13 и электронной системы 14.Устройство для контроля устанавливается на деталь 15 или 1-6 ,

Радиус сферы определяют по следующей теоретической зависимости.

Обозначим расстояние от нижнего среза элемента 5 до верхней точки сферы (детали 15 ) через h, а расстояние от нижнего среза элемента 4 до этой точки через hi, тогда Н - h - hi.

d2

Из известной формулы R -тиг4 0,5 It,

Определяют h .

h -- R ± VR2 - JЈ 4

Поскольку d - 2di, H

VV

d2

4 T6

Преобразуя эту формулу, получают:

32 1024Н2

где R - радиус кривизны сферической поверхности.

В исходном положении измерительные элементы 4,5 расположены друг от друга на определенном расстоянии, заранее оговоренной величине Н (исходя из диапазона

измерения устройства). ЦОУ электронной системы при этой величине Н настроено на ноль при относительном методе измерения и на величину Н - при абсолютном методе измерения.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают устройство одним из торцев на контролируемую деталь. Под собственным весом устройство самоустанавливается на контролируемой поверхности, взаимодействуя измерительными элементами 4,4 (8,9) с ней по прилегающим окружностям d и d 1. При этом шток 3 давит на упор 11 и сжимает пружину 10 с той или другой

стороны, отстраняя нижние или верхние измерительных элементов на рабочую величину Н...

По соответствующей программе электронная система решает вышеприведенную

математическую зависимость и величина радиус высвечивается на ЦОУ. Формула изобретения Устройство для измерения радиуса сферической поверхности, содержащее полый

корпус, шток, установленный в полости корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси и фиксации, отсчетный узел, размещенный в корпусе и взаимосвязанный со штоком, и два измерительных элемента,

один из которых жестко закреплен на одном из торцов корпуса перпендикулярно его оси, а второй жестко закреплен на одном из , торцов штока параллельно первому измерительному элементу, отличающееся тем,

что. с целью повышения точности измерения и информативности за счет измерения наряду с внутренними и наружных сферических поверхностей, оно снабжено третьим и четвертым измерительными элементами,

жестко закрепленными на соответствующих вторых торцах корпуса и штока коаксизльно друг другу и выполненными в виде полых конусов, первые два измерительных элемента выполнены в виде дисков со скошенными торцами, диаметры второго и четвертого измерительных элементов равны, а диаметры первого и третьего измерительных элементов выполнены в два раза больше диаметра второго и четвертого измерительных элементов.

4

Устройство относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение измерения и информативности за счет измерения наряду с внутренними и наружных сферических поверхностей, Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения радиуса сферической поверхности, со- держащее полый корпус, шток, установленный в полости корпуса с возможностью перемещения вдоль его оси и фиксации, отсчетный узел, размещенный в корпусе и взаимосвязанный со штоком, и два измерительных элемента, один из которых жестко закреплен на одном из торцев корпуса перпендикулярно его оси. а другой - жестко закреплен на одном из торцев штока параллельно первому измерительному элементу, снабжено третьим и четвертым измерительными элементами, жестко закрепленными на соответствующих вторых торцах корпуса и штока коаксиально друг другу и выполненными в виде полых конусов, первые два измерительных элемента выполнены в виде дисков со скошенными торцами, диаметры второго и четвертого измерительных элементов равны, а диаметры первого и третьего измерительных элементов выполнены в два раза больше диаметра второго и четвертого измерительных элементов. 1 ил.