Способ контроля шаров Советский патент 1993 года по МПК G01B5/22 

; Изобретение относится к машинострое- |-|ию. в частности к способам контроля шаров, и может быть использовано в подшипниковой промышленности для про- к ежуточного и окончательного контроля шаров.

| Цель изобретения - повышение производительности и точности измерения путем повышения устойчивости шара.

j Способ контроля шаров поясняется чер- фжом..

| Шар 1, подлежащий контролю, устанавливают на внутреннюю поверхность 2 усеченного конуса с вершиной OL основанием /В и осью 1-1. Внутренняя поверхность 2 г ринадлежит планшайбе 3. Шар 1 контакти- F уетс внутренней поверхностью 2 планшай- Ј ы 3 по окружности диаметром с центром Он, лежащим на оси I-I. Диаметр среднего сечения поверхности 2 выбирают меньше наибольшего диаметра контролируемого

шара 1. В частном случае диаметр среднего сечения может быть равен диаметру окружности контакта. К шару 1 подводят наруж- ные поверхности 4, 5 двух соосных сопряженных усеченных конусов с вершинами 02 и Оз, основаниями ВГ и ЕЖ, соответственно, и с общей осью 11-И. Наружные поверхности 4,5 принадлежат планшайбе 6. Планшайбу 6 устанавливают так, чтобы плоскость симметрии 1V-1V наружных поверхностей 4.5 проходила через центр Ош шара 1. Оси I-I и II-II располагают друг к другу под углом. При настройке угол а между осями Н и И-И планшайб 3. 6, соответственно, выбирают в пределах 60-120°, т.е. при номинале 90° и отклонениях ±30° меньше и большие значения угла а , т.е. в пределах 0-60° и 120-180° приводят к неустойчивости шара 1, т.к. он может быть выдавлен из конуса OiA5 планшайбы 3 действием силы

сл

с

too со XI

ь

сл

О

давления со стороны поверхностей 4, 5 планшайбы 6. Кроме того, станет невозможной совместная работа планшайб 3 и 6, т.к. поверхности их пересекаются. Шар 1 касается наружных поверхностей 4,5 в точках И. Л. Планшайбы 3 и 6 установлены с возможностью вращения вокруг осей l-ll, II-II, соответственно со скоростями, различными по величине и направлению.

Планшайба 3 установлена на шпинделе 7, подшипниках 8, бабке 9. Планшайба 6 установлена на шпинделе 10, подшипниках 11, бабке 12. Планшайбы 3 и 6 получают вращательное движение через передаточные механизмы от двигателей, условно не показанных. Бабка 1-2 установлена с возможностью отходить от планшайбы 6 от шара 1 и возвращаться в исходное положение, После установки шара 1 к нему подводят платформу 13 е. например, датчиком перемещений, либо тубус 14 оптической части прибора. Либо материальные инструментальные части могут отсутствовать в рабочей зоне измерений, например, при визуальном наблюдении. Установка шара 1 на опору с осью I-, позволяет во много крат увеличить площадь контакта шара с внутренней поверхностью 2 по замкнутой окружности с центром Ок. а следовательно, увеличить устойчивость шара 1. Это позволяет повысить точность измерения, т.к. погрешности установки и кинетические погрешности вдоль оси I-I сведены до минимума. Такая схема установки позволяет увеличить производительность измерения за счет сообщения шару 1 увеличенных постоянных слагаемых угловых скоростей при одновременном вращении его вокруг оси l-i и оси, параллельной оси 11-И.

При записи отклонений от правильной геометрии либо физических дефектов к шару 1 подводят платформу 13, например, с токовихревым датчиком перемещений. Включают приводы вращения планшайбы 3 и планшайбы 6. Планшайбы 3 и б вращаются с разными угловыми скоростями и в разных направлениях. При этом их угловые скорости имеют переменные слагаемые, например, синусоидального характера, смещенные по фазе. Шар 1, захватываемые внутренней поверхностью 2 планшайбы 3 и наружными поверхностями 4,5 планшайбы 6, вращается одновременно вокруг двух осей, расположенных друг к другу под углом а В итоге сложения движений шар 1 получает вращательное движение вокруг одной оси, непрерывно поворачивающейся в пространстве вокруг точки Ощ, Это обеспечивает неповторяемость траектории вращения шара 1. Включают самописец и производят

запись отклонений от правильной геометрической формы шара 1 на заданной трассе измерения в разных его сечениях. Либо наблюдают отклонения по показывающему

прибору.

Аналогично производят измерение дефектов поверхностного слоя шара 1.В этом случае используют, например, токовихре- вой датчик электромагнитных свойств. По

счетчику оборотов или реле времени запись либо наблюдение, либо визуальный контроль прекращается. Платформу 13 или тубус 14 и планшайбу 6 отводят от шара 1.. Шар убирают и устанавливают следующий шар. На

основе измерений выделяют годные детали. Приме р. Необходимо проконтролировать партию шаров диаметром 2.(50,8 мм) на наличие дефектов. Настраивают устройство, подобрав планшайбы 3 и

б нужного типоразмера, соответствующие размеру контролируемого шара. Шары устанавливают поочередно на внутреннюю поверхность 2 планшайбы 3 и прижимают наружными поверхностями 4, 5 планшайбы

б. Настраивают требуемое соотношение постоянных слагаемых, переменных слагаемых и сдвиг фазы угловых скоростей планшайб 3, б, количество оборотов шара 1, периодичность остановок. Подводят платформу 13 с датчиком магнитных свойств поверхностного слоя металла шара 1. Включают двигатели вращения планшайб 3, б. По показывающему прибору наблюдают величину выбранного критерия дефектов.

По результатам наблюдений годные детали отсортировывают.

бпособ контроля шаров позволяет повысить точность и производительность измерения по сравнению с прототипом.

Формула изобретения Способ контроля шаров, включающий установку шара между двумя опорами, первая из которых выполнена с внутренней поверхностью виде усеченного конуса, вращение опор относительно своих осей со скоростями разными по величине и направлению и контроль шара в различных сечениях, отличающийся тем, что, с целью

повышения производительности и точности измерения путем повышения устойчивости шара, вторую опору располагают под углом 120° :Ј а 60° к оси поворота первой опоры, диаметр среднего сечения которой выбран

меньше максимального диаметра шара, и выполняют в виде двух жестко соединенных основаниями одинаковых усеченных конусов, наружные поверхности которых предназначены для установки между ними шара.

I

Vx 9

A

/ш

№

Ј2rs

Ю

I 3