Прибор для измерения диаметров Советский патент 1935 года по МПК G01B5/08 G01D5/04 

Предлагаемый прибор предназначается для измерения диаметров весьма крупных деталей (цилиндров низкого давления, (паровых турбин, конденсаторов, вод5шых турбин и т. д.). Измерение диаметра непосредственным путем, вопервых, неудобно и, во-вторых, не дает надлежащей точности, вследствие провисания рулетки, прогиба штанги и проч.

В иредлагаемо|в приборе использован коленчатый рычаг, снабженный зубчатым сектором, для шестерни сидящей на оси указательной стрелки. Изобретатель вводит в это известное устройство второй рычаг, жестко связанный с осью шестерни указательной стрелки и щарнирно соединенный с первым рычагом. По величине угла расхождения рычагов, установленных на обмеряемой окружности, определяется диаметр последней.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает предлагаемый прибор; фиг. 2- вид шкалы со схематическим изображением ее взаимодействия с частями прибора и фиг. 3-схему видоизмененного прибора.

Основную часть прибора составляют два стальных рычага 7 и 2 (фиг. 1), имеющие три стальных каленых штифта 3, которыми прибор ставится на обмеряемую окружность. На конце рычага 7 имеются проушины, в которые вставлена ось шестеренки 5, а на коленчатом ры(172)

чаге 2 имеется зубчатый сектор 4, который сцеплен с шестеренкой 5 (как шестеренка, так и сектор делаются латунные с возможно мелкими зубцами аналогично тому, как в часовых механизмах; особое внимание должно быть обращено на возможно тщательную подгонку зубцов во избежание зазоров, которые явились бы причиной мертвого хода и уменьшили бы точность показаний прибора).

В первой же передаче сектора 4 и шестеренки 5 возможно осуществить очень большое передаточное число порядка 50-80 (взяв шестеренку 5 достаточно малого диаметра). На одной оси с шестеренкой 5 сидит шестерня б большего диаметра, сцепляющаяся в свою очередь с шестерней 7, на оси которой находится стрелка 8, двигающаяся по шкале 9. Шкала проградуирована на миллиметры, и цифры стоят через 10 мм. Вторая передача (шестерни б и 7) выполняется с передаточным числом порядка 5-8, и общее передаточное прибора в зависимости от указанных выше факторов, т. е. компактности и точности, находится в пределах 250-640.

Для того, чтобы максимально расширить интервал применимости прибора с сохранением на всем его протяжении заданной точности, применена шкала, состоящая из 10-20 концентрических окружностей. Нетрудно видеть, что при

измерении больших диаметров угол расхождения рычагов небольшой, но он резко возрастает на малых диаметрах. При измерении небольших диаметров порядка 3,0-5,0 мм основная стрелка 8 прибора делает 5-10 полных оборотов и отсчет должен быть прочитан на соответствующей окружности шкалы 9. Для того, чтобы облегчить выбор этой окружности, предусматривается вспомогательная стрелка /2 со шкалой 77. Стрелка 72 сидит на одной оси с шестерней 10, сцепляюш,ейся с шестеренкой 5. Передача к вспомогадельной стрелке рассчитывается так, чтобы наибольшие отклонения стрелки 72 от среднего ее положения в ту или другую сторону не превышали 70-80°. Шкала 77 разбивается на деления, соответствующие 100 мм изменения измеряемого диаметра, кроме этого на шкале 77 нанесены также цифры, указывающие порядковый номер окружности главной шкалы 9, по которой следует брать отсчет.

Указанные на чертеже положения относятся к измерению наружного диаметра (диаметр вала). Если же нужно измерить внутренний диаметр (диаметр отверстия), то угол расхождения рычагов 7 и 2 будет противоположного знака, и следовательно, обе стрелки будут также поворачиваться в обратном направлении. Поэтому, чтобы один и тот же прибор применить для измерения диаметров „вала и диаметров „отверстия на основной шкале прибора 9 окружности через одну окрашиваются поочередно в два цвета: один цвет для измерения диаметров .вала, другой-для измерения диаметров ,;отверстия ; аналогично закрашиваются и обе половины вспомогательной шкалы 77.

Обе стрелки 5 и 72 прибора не должны быть посажены на свои оси в строго фиксированном положении, а должны иметь устройства, позволяющие при периодических проверках прибора на разметочной плите, или на окружностях, диаметры которых точно известны заранее, переставлять стрелки на надлежащее место в случае необходимости в этом аналогично тому, как это делается в электротехнических приборах. Наконец, прибор должен иметь следующие детали: предельные штифты, которые не допускали бы расхождения рычагов 1 vi 2 больше, чем на максимальный расчетный угол в ту и другую сторону во избежание расцеплений сектора 4 с шестеренкой f5; пружину, которая должна возвращать рычаги в их начальное положение; стопор, который не давал бы возможности рычагам качаться относительно друг друга при переносках прибора и освобождать их лишь в момент производства измерения (все эти вспомогательные устройства на чертеже не показаны).

Зубчатые передачи к стрелке можно заменить фрикционными, а именно вместо шестеренки ставится гладкий шлифованный валик (стальной), диаметр которого выдерживается с максимальной возможной точностью, а по дуге сектора натягивается резиновая лента, концы которой закрепляются на гайках, перемещающихся по направляющим. Таким образом имеется возможность изменять натяжение резины, а следовательно и регулировать нажатие резины на валик, связанный со стрелкой. Благодаря такой фрикционной передаче совершенно уничтожается мертвый ход, неизбежный при зубчатой передаче, кроме того может быть осуществлено большее передаточное число.

Видоизмененный прибор состоит не из двух, а из трех рычагов, и измерение диаметра окружности производится не по трем, а по четырем точкам. Смысл такой конструкции - в лучшем использовании длины прибора, т. е. в возможности значительного понижения передаточного числа прибора (за счет увеличения угла расхождения рычагов) и уменьшении влияния местных шероховатостей, а следовательно повышения точности отсчетов.

Прибор (фиг. 3) состоит из среднего рычага 2 (длиною, например, 600 мм) и двух связанных с ним посредством шарниров крайних рычагов 7 и 5 (длиною по 300 мм). Средний рычаг 2 имеет две пары опорных штифтов (расстояние между штифтами в направлении перпендикулярном плоскости чертежа берется 100,-150 мм). Крайние рычаги 7 и 5 сделаны коленчатыми, и на продолжениях их укреплены зубчатые секторы 4 л 5, которые сцепляются с шестеренками 6 л 7, имеющими одну геоме