Изобретение касается способов определения линейных размеров тел с применением дросселирования газа.; Согласно предлагаемому способу, в целях отсчета размеров образца по перепадам давления протекающего по напорной трубе газа, измеряемый образец помещают между опорой и находящимся на заранее указанном расстоянии от нее выходным отверстием напорной трубы, в целях образования между трубой и образцом кольцевой, дросселирующей газ, щели.
Для осуществления способа предлагается приспособление для определения линейных размеров тел между параллельными их плоскостями, состоящее из подставки, снабженной переставной трубкЬй, один конец которой соединен с напорной трубой, а второй служит для подачи газа в кольцевую щель между концом трубки и образцом. Расстояине между параллельными плоскостями предполагается измерять приспособлением, состоящим из подставки, снабженной каналом, один конец которого служит для помещения в нем трубки, а второй - для присоединения к нему напорной трубы.360
Согласно изобретению линейные размеры тел с криволинейными очертаниями или гранями определяются при посредстве приспособления, в котором, совместно с подставкой, употребляемой для определения линейных размеров тел, применена вторая стойка для помещения в ней цилиндра определенной длины между образцом к трубкой.
В видоизменении приспособления, в целях определения линейных размеров тел. между не параллельными их плоскостямицилиндр снабжен острием, закруглением или ребром, служащим для опоры на образец.
Второе видоизменение изобретения предусматривает возможность измерения внутренних диаметров труб.
Согласно третьему видоизменению приспособления, в целях повышения точности отсчетов показаний также для определения линейных размеров тел в период их обработки на станках или тел, расположенных в малодоступных местах, применен поворотный на неподвижном упоре рычаг, одно плечо которого снабжено коленом для опоры на образец, а другое выполнено
плоским или снабжено цилиндричерким выступом в целях создания между ними и трубкой кольцевой щели.
Приспособления для определения линей: ных размеров тел, расстояния между двумя параллельными, плоскостями и линейных размеров тел с криволинейными очертаниями сйабжаются Жидкостным регулятором давления.
На чертеже фиг. 1 и 2 изображают вертикальные разрезы приспособления; фиг. 3-вертикальный разрез части аппарата по фиг. 1, но с видоизмененной формой манометра; фиг. 4-14-вертикальные разрезы различных устройств, которые в соединении с устройством по фиг. 2 или 3 дают одиннадцать вариантов применения изобретения для определения линейных размеров тел и расстояний между телами; фиг, 15--вертикальный разрез устройства, которое в чоединении с устройством по фиг. 3 дает форму применения изобретения для определения плотности пригонки поршня к стенкам цилиндра; фиг. 16 и 17-вертикальные разрезы двух вариантов устройства по фтяг. 2, с применением электросигнализации; фиг. 18-- вертикальный разрез варианта приспособления по фиг. 3 с применением электросиг нализации.
Приспособление (фиг. 1 и 2) состоит в основном из объема 7, в стенке которого имеется отверстие 2, сечение которого может быть регулируемо. В другой стенке этого же объема находится отверстие 3, сечение или дебет которого должно быть измерено. В объем / впускают под постоянным давлением через отверстие 2 газ, выходящий через отверстие 3.
Для отсчета перепада давления берут
обыкновенный манометр (предпочтительнее манометр с жидкостью 4), имеющий две трубки 4 и Ф, Трубка 4 соединяется с объемом 7. Трубка-#2 соединяется либо с воздухом (фиг. 1 и 2), так что измерение меняющегося давления производится по сравнению с атмосферным, либо с расширенной частью трубки 5 (фиг. 3), подводящей воздух под постоянным давлением к отверстию 2 и находящейся впереди последнего, так что измерение давления в объеме 7 производится путем сравнения давлений впереди и позади отверстия 2.
Что касается аппарата, который; давал бы струю воздуха под постоянным давлением, то последний можно пост|роить, как показано на фиг. 1. Трубка 6, подводящая газ под постоянным давлением, снабжена одним или несколькими вертикальными патрубками 7 и 7, погруженными в регулятор давления 8, наполненный водой. Постоянный уровень воды, наливаемой черев кран 9, поддерживается водосливом JO. Так как открытые концы патрубков 7 и 7 погружены в воду, то последняя играет роль клапана, через который удаляется всякий излишек воздуха, в случае повышения давления его в трубке 6. Таким образом, воздух в трубке 6, в той части ее, которая находится аа патрубками 7 и 7, имеет постоянное давление, измеряемое разностью уровней свободной поверхности жидкости и нижних отверстий патрубков 7 и 7.
Воздух при достоянном давлении, образующемся в продолжении трубки б, подводится к отверстию 2 и, пройдя через объем 7, выходит через отверстие 3, которое должно быть измерено.
Предлагаем ый способ измерения особенно пригоден для проверки изделий массового производства.
Если приспособление настроить регулирования дебета отверстия 2 по отношению к эталону-отверстию 5, то достаточно в муфту 77, вместо эталона, вставить проверяемое изделие Л (фиг. 1 и 3), чтобы Манометр 4 показал внезапное изменение давления. Через измеряемое отверстие пропускают газ, а не жидкость, которая могла бы повлечь за собой повреждение стенок или же просто дать неверные результаты благодаря своей вязкости. Изделие А не должно быть обязательно закреплено на муфте 77; достаточно поставить ее на некоторую поверхность, соответствующую форме изделия и при помощи пластических материалов (фибры, каучука и т. д.) обеспечить непроницаемость шва для воздуха, поступающего под давлением из объема 7.
Можно также производить проверку изделий, автоматически проводя их к муфте 7 7. Струя воздуха из муфты 77, попадающая на изделие, является прекрасным средством очистки отверстия, которое надлежит измерить, равно как и поверхнрств&ч кругом этого отверстия.
.Эталон может быть закреплен на приспособлении неподвижно, например, в конце ответвления от муфты 7/, снабженного запорным приспособлением, так что проверка и измерение испытуемого отверстия будет происходить путем попеременного пропуска воздуха через эталон и через измеряемое отверстие. Можно также не згшрывать вовсе прохода воздуха в эталон и измерять дополнительный расход воздуха от пропуска его в измеряемое отверстие. Приспособление может быть снабжено эталонами с допусками „maximum и «minimum, причем эти эталоны устанавливаются на отдельных ответвлениях, а |1зделия измеряются как указано выше.
Таким образом, Предлагаемый способ дает возможность непосредственно н манометре, соответственно градуированном, прочитать отклонения размеров измеряемого изделия от размеров эталона.
Вышеописанный принцип может быть применен также для измерения расстояния между стенкой какого-нибудь теда и торцом трубки, по которой проходит газ под давлением.. Несколько вариантов такого типа показаны на фиг. 4 -11, причем в каждом варианте предполагается, что они скомбинированы с устройством, указанным на фиг. 2 (каковое приспособдение может быть само видоизменено согласно фиг. 3), где муфта 11 имеет гибкий рукав 12, через который газ под давлением проходит в переставную трубку 13, оканчивающуюся на некотором расстоянии от поверхности тела, размеры которого указанным способом определяют.
На фиг. 4 трубка 75 заЁ реплена в подставке 14 на некотором расстоянии от поверхности, перпендикулярной к оси этой трубки (например от стола 75). Расстояние между трубкой и столом должно быть заранее определено обыкновенным измерительным прибором. В интервал между столом и трубкой вставляется измеряемый предмет В так, что между концом трубки 13 и стенкой предмета образуется кольцеобразная щель 3. Сумма вьгсоты предмета и расстояние между стенкой ierO и концом трубки всегда равна расстоянию от стола 75 до трубки 13у которое известно. Всякое изменение в размерах кольцевой щели, в которой меняется только высота тгис как диаметр трубки 75 постоянен, изменяет дебет воздуха через нее, что ta
I:. :
отмечает соответственно градуированный манометр 4 (фиг. 2), определяя тем величины изменений в высоте кольцевой щели между торцом трубки 13 и поверхностью тела В,
На фиг; 5 изображено применение этого способа для измерения расстояния между двумя стенками или предметами, например, для измерения внутреннего диаметра трубки С. Переставная трубка 13, подводящая воздух, поддерживается в данном случае прямоугольной подставкой 16, могущей скользить в измеряемом интервале.
Фиг. -6-11 показывают варианты цриспособлений, применяющиеся для измерения предметов с криволинейными очертаниями или остроконечными гранями или не имеющих параллельнь1Х плоскостей. Так, например, на фиг. 6 измеряемое телО представляет собой цилиндр D; на фиг. 7- тело Е треугольного сечения, на фиг. S и 9-призматической формы тела F и G.
Во всех этих вариантах нет возможности получить непосредственно между торцом трубки и измеряемым телом кольцевую щель 5, дебет которой служит для измерения. В виду этого между торцом переставной трубки 13, в направлении оси последней, и телом помещают вставку определенной формы и длины, например, цилиндр 77, который свободно перемещается в стойка 18, укрепленной на столе 75. Поверхность вставки 77 располагается против переставной трубки 13 плоской формы, в целях образования кольцевой щели 3, дебет которой служит для измерения. Нижний конец органа 7 7 может оканчиваться плоскостью, которая опирается на измеряемое тело D (фиг. 6), диаметр которого надлежит измерить, или на верхнее ребротрехугольного предмета (фиг. 7), основаяие которого покоится на столе 75, и: высота которого является искомой величиной, или же на ребро призмы F (фиг. 8),, что дает возможность измерить расстояние между двумя противоположными ребрами этой призмы. Нижняя часть вставки 17 может оканчиваться острием, закруглением или ребром, что дает возможность измерять линейньхе размеры тел (фиг. 9) между не параллельными их плоскостями или же диаметры конусообразных тел.
Для измеренич внутреннего диаметра цилиндра G (фиг. 10) служит приспособление, вкотором прямоугольная подставка 16
снабжена второй полостью, параллельной полости для трубки 13 и Служащей для леремещения в ней хвостовика 19, нагру женного пружиной 20 и снабженного конусообразным упором . Кольцевёе сечение, дебет которого подлежит измерению, создается между плоской частью конусообразного упора 18 и трубкой 13. ,
В некоторых Ьлучаях, когда оказывается невозможным создать кольцевое сечение 3 между измеряемым телом и трубкой 13 непосредственно, то прибегают (фиг. 11) к рычагу / 7, поворотному на ребре стойки 21, укрепленной на столе /5. Один конец этого рычага имеет форму, приспособленную для опрры или прилегания к измеряемому телу /Уа, а другой оканчивается плоскостью, располагаемой против отверстия трубки 13. Рычаг /7 применяется также в целях повышения чувствительности прибора.
Все эти приспособления можно применить к предмету во время обработки его, что устраняет необходимость в каких-либо иных измерительных инструментах и делает ненужным снимание предмета со станка. Достаточно напр.-трубку /5, насаженную на гибкий рукав 72, приставить к предмету А (фиг. 1) в то время, как производят сверловку отверстия 5, чтобы тут же на манометре 4 прочитать величину этого отверстия. Если трубка 13 укреплена на токарном или фрезерном станке, то можно измерить высоту тела В (фиг. 4) во время его обработки, руководствуясь указаниями манометрической трубки 4.
Выи1еизложенный способ можно применить и, для измерения интервала между трубкой определенного сечения, подводящей газ под давлением, и другой трубкой, вставленной внутрь ее. Три различных варианта осуществления этой идеи представлены на фиг. 12-14 в предположении, что каждый из них комбинируется с устройством, показанным на фиг. 2, каковое устройство само может быть видоизменено согласно фиг. 3.
На фиг. 12 требуется измерить поперечное сечение цилиндрического стержня L путем ввода его в трубку 13, аналогичную тем, о которых упоминалось выше; щелью для измерения является в данном случае интервал между внутренней поверхностью трубки 7 и внешней поверхностью тела L. Этот интервал имеет кольцевую форму.
диаметр которого изменяется в зависимости от размеров измеряемого тела. Как /и во всех прочих случаях изменение дебета газа опреде.ляется манометром и по изменению давления иожно судить об отклонениях размеров поперечного сечения измеряемого тела.
Внутренняя поверхность трубки /3 может быть конической (фиг. 13). Если в этом случае трубку 13 установить на.токарнои станке, то по интервалу J, соответствующему определенному показанию манометра, можно судить о точности обработки предмета.J.
Устройство по фиг. 14 сходно с устройством на фиг. 11 и может быть применено для. измерения, например, толщины стенки цилиндра или аналогичного предмета, причем одно плечо рычага 17 входит внутрь измеряемого тела. Употребление рычага может быть соединено с устройством, указанным на фиг. 13.
Наконец, изобретение может быть применено для определения утечки в закупоренном объеме. В этом случае прибегают к устройству, показанному на. фиг. 3. Совершенно очевидно, что если утечки нет, то давления с обеих сторон отверстия 2, т.-е. в трубке 5 и в объеме 7, одинаковы, и уровень жидкости в манометрических трубках 4 и 4 будет один и тот же, в то время как малейша утечка сразу вызывает «разность уровней.
На примере фиг. 15 можно проверить отсутствие утечки в той части., цилиндра двигателя внутреннего горения, в которой происходит взрыв, и определить величин этой утечки. Известно, что утечка чаще всего обнаруживается между стенкрй цйлиндра 23 и сегментами поршня 24. Для проверки объем / соединяют с цилиндром 23 трубкой 25, оканчивающейся примерно у отверстия 26, где установлена свеча зажигания. Все неплотности, через которые происходит утечка, составляют в совокупности щель 3, и величина утечки дается показанием манометра.
Для указанного частного случая способ применения предлагаемого изобретения чрезвычайно прост, а точность его достаточна для практических целей., причем давление газа, служащего для измерений, произвольно и допускает в течение опыта некоторые незначительные колебания. Можно вместо регулирующего аппарата.
показанного на фиг. 1 использовать rasoжетр или вращающиеся ковтрессор, приводимый в движение электромотором на котором практически не отражаются обычные изменения режима в электрических р1аспределительных сетях.
На фиг. 16 и 17 схематически изображен: второстепенные детали приспособле ний, которые могут быть применены во всех вышеописанных случаях, кроме устройства по варианту, охарактеризованному фиг. 3, в то время как фиг. 18 иллюстрирует применение подобных же приспоч:облений IB устройстве по варианту на иг. 3.
Эта Деталь состоит в использовании меняющегося уровня жидкости в манометре / для замыкания или прерывания электричес кого контакта любого типа или же для изменения сопротивления электроцепи; в целях управления различными приборами, как-то: предупреждающими, реги-стрирующимиг для дачи указаний на расстоянии и для электрического включения или выключения механизмов, служащих для регулировки, для остановки или для iiycKa в ход люббй машины, для которой измерительный прибор является орудием ;контроля его работы; с вышеуказанной целью (фиг. 16) в стенке манометрической трубки 4 устанавливаются два электрических контакта 28 я 29. Электропроводящая жидкость замыкает электрическую 1{епь, когда изменение дебета сжатого воздуха через измеряемое отверстие вызывает достаточное изменение уровня жидкости для того, чтобы она могла покрыть оба контакта 28 и 29. Последние могут состоять из прутка или пластинки, установленных вертикально в трубке Ф,
Вариант этого приспособления изображен на фиг. 17, гд« изменение давления в объеме / влечет за собой поднятие поплавка, замыкающего электрический контакт. Поплавку придана форма колокола 30, плавающего на жидкости камеpbi 31, в которую входит трубка 32, имеющая сообщение с объемом 7. Такой поплавок можно использовать для замыкания нескольких отдельных электрических цепей: цепи, образуемой контактами 33 и 34, что соответствует максимальному поднятию колокола 30, и, следовательно, максимальным давлению и дебету (утечке) через трубку 72, и цепи, образуемой контактами 33 и 55, что соответствует максимальному опусканию колокола.
Фиг. 18 изображает применение устройства, аналогичного устройству по фиг. 16, к вариаиту, изображенному на фиг. 3. В этом случае в манометрической трубке 4 устанавливают два контакта 28 и 29, которые замыкаются жидкостью, когда изменение дебета воздуха через сечение 3 вызывает такое изменение уровня жидкости, что последняя входит в соприкосновение с обоими контактами.
Предлагаемое изобретение может быть применено для всех случаев в любой области техники, когда требуется из1мерить или сравнить между собой с большой точностью размеры различных частей машин. Точность измерений, допускаемая изобретением, не зависит от величины измеряемых предметов; но в случаях, указанных на фиг. 1 и 12-14, размеры измерительной части 13 приспособлений выбираются так, чтобы дебет газа соответствовал размерам измеряемого тела. В вариантах по фиг. 4 и 5, размеры измеряемых предметов совершенно не влияют на дебет газа в предлагаемом приспособлеиии. В вариантах фиг. 6-11 форма поверхности измеряемого тела не влияет на точность отсчетов, так как дебет газа происходит через щель, у образуемую поверхностями, форма которых постоянна, что исключает практическую необходимость применения поправочных коэфициеитов.
Предмет патента.
1.Способ определения линейных размеров тел с применением дросселирования газа, отличающейся тем, что, в целях отсчета размеров образца по перепадам давления протекающего по напорной, снабженной жидкостным манометром трубе, газа, измеряемый образец помещают между опорой и находящимся на заранее указанном расстоянии от нее выходным отверстием напорной трубы в целях с $разования между трубой и образцом кольцевой дросселирующей газ щели.
2.Для Осуществления способа по п. 1 приспособление для определения линейных размеров тел между параллельными их плоскостями, отличающееся применением подставки 14, снабженной переставной
трубкой 13 (фиг. 4), один конец которой соединен с напорной трубой (фиг. 2), а второй, цилиндрической или конической формы, служит для подачи газа в кольцевую щель между концом трубки и образцом (фиг. 4, 12, 13).
3.Для осуществления способа по п. 1 приспособление для измерения расстояния между двумя параллельными плоскостями, отличающ€)еся применением поставки 16 (фиг. 5), снабженной i каналом, один конец которого служит для помещения в нем переставной трубки 13, а второй--для присоединения к нему напорной трубы.
4.Для осуществления способа по п. 1 приспособление для определения линейных размеров тел с криволинеЗными очертаниями или остроконечными гранями отличающееся тем, что совместно со стойкой 14 применена вторая стойка /(фйг.б, 7 и 8) для помещения вй цилиндра определенной длины между образцом и трубкой 13.
5.Видоизменение приспособления по п. 4, отличающееся тем, что в целях определения линейных размеров тел между не параллельными их плоскостями цилиндр /7 (фиг. 9) снабжен острием, закруглением или ребром, служащими для опоры на образец,
6.Видоизменение приспособления па п. 3, отличающееся тем, что в целях измерения внутренних диаметров труб стой ка 16 (фиг. 10) снабжена второй полостью, параллельно расположенной полости Для трубки 13 и служащей для свобрдно х перемещения в ней хвостовика 19, нагруженного пружиной 20 и снабженного конусообразным упором 18.
7.Видоизменение приспособления до п. 2. отличающееся тем, что в целях пов)мшения степени точности отсчетов показаний приспособления, а также для определения линейных тел в период их обработки iia станках или , расположенных в малодоступных -местах, применен поворотный на неподвижном упоре 2/ рычаг 77 (фиг. 11 и 14), одно плечо которого снабжено коленом для опоры на образец, а другое выполнено плоским (фиг. 11) или снабжено цилиндрическиМС выступом (фиг. 14)в целях создания между ними и трубкой 13 кольцевой щели.
8.Применение при приспособлении по п. п. 2, 3 и 4 жидкостного регулятора давления (фиг. 1). к патенту ин-ной фирмы „Анонимное о-во по производству автомобильных принадлежностей № 31336
ff фиП
.:
А
.5 jf
ЙШ
фиг.§
.
и,4
- f 8SW, ,
к патенту ин-нрй фирмы .Анонимное о-во по производству автомобильные
принадлежностей № 31336
л
фиг.О
ш тщттшт.
J3
JS
2
фИГ;9 JS
7Лк патенту ин-но фирмы „Анонимное о-во по производству автомобильные
принадлежностей № 31336
2Л
i1/М / .
фигЛ§
JS.
-Л
JS I
Шшшй%гщшш%й%щйШ5Щ55
-лл
Jff
фиг 13
J3
-ЛГ
/Яфиг14
J-I
.v
|{ патенту ин-ноИ фирмы „Анонимное о-во по производству автомОбилы1Ы
принадлежностей Ns 31336
