Устройство для графического изображения профиля деталей Советский патент 1993 года по МПК G01B7/34 

| Изобретение относится к устройствам о бмера и графического отображения профиля поверхности деталей в виде профилог- р|амм.

| Целью изобретения является повыше- н|ие информативности устройства обмера за смет построения аксонометрических проф- ирограмм и упрощение устройства.

| Это достигается тем, что блок преобра- з|ования координат содержит лишь два сум- Матора, представляющих собой два потенциометра, подключенных параллель- н|о друг другу через свои неподвижные кон- тйкты к датчику осевых перемещений, а чЈрез свои подвижные контакты один к од- нЬй из выходных клемм датчика локальных

нормальных перемещений, а другой - к одной из выходных клемм датчика углового положения детали. Кроме этого оба потенциометра одним из своих неподвижных выходов одновременно подключены к одной из клемм входа X к одной из клемм входа Y графопостроителя. При этом выходные клеммы датчика локальных нормальных пе- , ремещений и датчика углового положения детали, не подключенные к потенциометрам, замкнуты на свободные клеммы входов У и X графопостроителя соответственно.

Благодаря такой схеме подключения при осевом перемещении детали относительно датчика локальных нормальных перемещений перо графопостроителя будет

00

со VI

ел ел

перемешаться одновременно и по оси X и по оси Y графопостроителя, то есть диагонально. Такое смещение пера происходит в результате одновременной подачи на входы X и Y графопостроителя потенциалов смещения, создаваемых датчиком осевых перемещений детали и суммирующихся на потенциометрах с соответствующими сигналами (потенциалами) датчика угловых положений детали и датчика локальных нормальных перемещений, То есть если деталь будет перемещаться относительно датчика локальных нормальных в осевом направлении при ее низменном некотором угловом положении р перо графопостроителя вычертит наклонную линию профиля детали (x), соответствующую реальному профилю в данном продольном сечении (р. В то же время если деталь будет совершать только вращательное движение относительно ее продольной оси перо графопостроителя прорисует горизонтальный график WXj( $ соответствующий реальному профилю детали в данном поперечном сечении xj.

В связи с этим при переходе в процессе обмера детали вдоль оси х от одного поперечного сечения xj к следующему xj-и и далее, и построении в каждом из этих сечений графика профиля WXj (f) все эти графики Wxi{ $..., WXj( p}, ..... WXK( p) будут смещены уступом один относительно другого. В то же время при проведении обмеров в продольных сечениях детали (р, .... рп на

профилограмме будет формироваться серия наклонных графиков профиля в этих сечениях W (х), .... Wyv(x), ..., W/,, (х), пересекающаяся с графиками Wxi( #), ...,

WXj( p)WXK( p). Таким образом, будет

сформирована аксонометрическая картина профиля детали. При этом степень аксо- нометричности, т.е. угол наклона графиков Wi/( (x) регулируются потенциометрами блока преобразователя координат.

Суть изобретения поясняется чертежом, где обмеряемая деталь 1, торцовое приспособление 2, центр 3, датчик 4 углового положения детали, чувствительный элемент А датчика локальных нормальных перемещений (щуп), датчик 6 локальных нормальных перемещений, стойка 7, подвижная платформа 8, основание 9, датчик 10 осевых перемещений, источник 11 питания; потенциометры 12, 13, двухкоординат- ный графопостроитель 14. диаграммное поле 15 графопостроителя; перо 16 графопостроителя, каретка 17 графопостроителя, блок 18 преобразования координат; ловая координата; х- осевая координата (по образующей детали): W - локальное нор0

5

0

5

0

5

О

5

0

5

мальное перемещение (по оси чувствительности датчика локальных нормальных перемещений),

П р и м е р, В статическом состоянии деталь 1, закрепленная по своим торцам в торцовых приспособлениях 2, устанавливается в центрах 3. На оси одного из центров установлен датчик углового положения детали 4. Этот центр имеет по поверхности контакта с торцовым приспособлением 2 фрикционное покрытие, исключающее про- аороты детали относительно центра. Второй центр замыкается на подшипник.

Щуп чувствительного элемента 5 датчика локальных нормальных перемещений 6 касается детали, он имеет возможность перемещения по нормали к поверхности детали, что необходимо для его выставки в исходное состояние. Деталь через стойки 7 связана с платформой 8, которая имеет возможность линейного перемещения относительно неподвижного основания 9. Если датчик 10 осевых перемещений является датчиком потенциометрического типа и хотя бы один из датчиков 4 или 6 также является датчиком потенциометрического типа, то тогда каждый из этих датчиков должен иметь во избежание взаимовлияния автономный источник питания 11. Нагрузкой датчика осевых перемещений 10 являются потенциометры 12 и 13, которые собственно и образуют блок 18 преобразования координат. Полярность подключений выбирается исходя из конкретной задачи, т.е. с целью суммирования сигналов или получения их разности. Построение профилограмм осуществляется на диаграммном поле 15 пером 16, имеющим одну степень свободы по координате Y (относительно каретки 17) и одну степень свободы по координате X (за счет перемещения каретки 17).

Работает устройство следующим образом. При повороте детали 1 относительно ее продольной оси перо 16 графопостроителя 14 прорисует на диаграммном поле 15 профиль W/j ( (р) детали 1 в данном поперечном сечении Xj. При этом перемещение пера 16 в горизонтальном направлении от исходного состояния ( 0) будет происходить в соответствии с монотонно изменяющимся сигналом (потенциалом) от датчика углового положения 4, суммированным на потенциометре 12 с постоянной величиной выходного потенциала датчика 10 осевых перемещений, пропорциональной координате xj данного сечения и настройке потенциометра 12,

Аналогично перемещение пера 16 в вертикальном направлении будет происходить

г од действием произвольно изменяющегося сигнала (потенциала) датчика локальных юрмальных перемещений 6, суммирован- ь ого на потенциометре 13 с постоянной ве- личиной потенциала от Датчика г еремещений 10, также пропорциональной координате xj данного сечения и настройке потенциометра 13. В связи с этим все графики Wxj (p) будут смещены относительно {, руг друга и по координате X и по коорди- ьате Y графопостроителя 14.

При перемещении детали 1 вместе с г латформой 8 в осевом направлении в про- lecce построения графика профиля в про- .сольном сечении де, произвольно вменяющийся сигнал от датчика локальных нормальных перемещений будет скла- ,пываться на потенциометре 13 г ропорционально его настройке с монотон- и о изменяющимся сигналом от датчика осе- вых перемещений. При этом потенциал на входе X графопостроителя также будет монотонно изменяться пропорционально настройке потенциометра 12. Это приведет к тому, что все графики Wvy (x) будут наклон- ными.

Пересечения графиков W (р) и графиков (x) дает аксонометрическую сетку.

На фиг, 2 в качестве иллюстрации приведена профилограмма участка тонкостен- ной цилиндрической оболочки, деформированной в результате одновре- N енного действия внутреннего избыточного давления и локального лучистого нагрева оболочки. При этом верхняя профилограм- Na, выполненная по координате W в масштабе 100:1, соответствует начальной фазе деформирования, когда подъем оболочки не

превышает 2--3 ее толщины. На профилог- рамме отчетливо видны не только участок пластического выпучивания оболочки, но и прилегающие к нему участки, где упругие 5 напряжения вызвали внутренние прогибы оболочки. Нижняя профилограмма, выполненная по координате в масштабе 10:1. соответствует уже моменту разрушения оболочки в полюсе выпучивания с образова0 нием продольного трещинообразного разрыва оболочки.

Формула изобретения Устройство для графического изображения профиля деталей, содержащее датчики

5 координат, соединенные через блок преобразования координат с двухкоординатным графопостроителем, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности за счет построения аксонометриче0 ских профилограмм при контроле цилиндрических оболочек и упрощения устройства, датчики координат выполнены в виде датчика осевых перемещений оболочки, датчика углового положения оболочки и

5 датчика локальных нормальных перемещений, а блок преобразования координат выполнен в виде двух потенциометров, соединенных параллельно и подключенных одним неподвижным выводом к первому вы0 ходу датчика осевых перемещений оболочки, вторым неподвижным выводом - к второму выходу датчика осевых перемещений оболочки, подвижными выводами - в выходные цепи датчика локальных нормаль5 ных перемещений и датчика углового положения оболочки, а входы графопостроителя соединены с соответствующими неподвижными выводами потенциометров.

18 14

2 3

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля, обмера и графического отображения профилей оболочек и деталей цилиндриче- ой формы. В его состав входят датчики евого перемещения оболочки, ее углового °положения, датчик локальных нормальных перемещений оболочки, двухкоо рдинатный графопостроитель, блок преобразования координат. Цель изобретения - повышение информативности. Блок преобразования координат представляет собой два потенциометра, подключенных параллельно друг другу через свои неподвижные контакты в качестве нагрузки к датчику осевых перемещений, При этом один из них через свой подвижный и один из неподвижных контактов включен последовательно с входом графопостроителя в выходную цепь датчика - углового положения оболочки. Второй потенциометр последовательно с входом графопостроителя подключен в выходную цепь датчика локальных нормальных перемещений оболочки. Указанная схема включения позволяет подавать потенциал смещения, пропорциональный осевому перемещению оболочки, одновременно на оба входа графопостроителя и строить трехмерные проф- илограммы оболочек под требуемым ракурсом, 1 ил. ы Ј