Прибор для контроля и разметки гребных и т.п. винтов Советский патент 1947 года по МПК B64F5/00 B64C11/16 

Существующие приборы для контроля лопасте гребных винтов, снабженные траверзой, несущей щун с передачей к указательному устройству, обеснечивают только измерение шага лопасти винта на заданных участках, не давая возможности контролировать формы лопастных н радиальных сечений, что является соверщенно необходимым в условиях производства.этих винтов.

Предлагаемый прибор обеспечивает полную универсальиость контроля как нагнетательной, так и засасывающей поверхностей, а также контуров лопастей гребных и тому i.oдобных винтов разных характеристик в щироком диапазоне диаметров.

Достигается это применением диференциала. Его водило связано кинематической настройкой с иоворотной траверзой, ведущая щестерня со щупом, а ведомая щестерня с карандапюм самозаписывающего приспособления.

Прибор работает по способу сличения фактических форм и размеров контролируемых поверхностей с чертежом, укрепляемым на барабане самозаписывающего устройства, и позволяет определять абсолютную величину отклонения от чертежа фактических форм и размеров в любой точке контролируемой поверхности.

В основе прибора лежит принцип механического воспроизведени5 винтовой поверхности и измерения расстояния от нее до точек контролируемой поверхности.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема прибора,установленного Eia ступице гребного винта; на фиг. 2-гитара щаговой настройки прибора; на фиг. 3-схематический вид прибора спереди; на фиг. 4-вид в плане прибора при контроле лопастного сечения с условно повернутым на 90° щупом; на фиг. 5 - развертка чертежа лопасти гребного винта постоянного щага; на фиг. 6-развертка чертежа лопасти гребного радиально-переменного щага; на фиг. 7 - форма наконечника щупай примеры сцепления щупа с ведущей шестерней диференциала; на фиг. 8- нринцип контроля прибором контура лопасти; на фиг. 9 - вид прибора при контроле радиального сечения лопасти; на фиг. 10 - наконечник щупа с пружинным кернером.

В центре отверстия ступгщы 1 гребного винта (фиг. 1) неподвижно укреплена вертикальная колонка 2 с диском 3, с которым посредством фиксатора 4 через одно из делительных отверстий 5 может соединяться виитовая щестерня Zs. На

421

колонке поворотно укреплена траверза 6, несущая вал с барабаном 7, на который навертывается чертеж 8 сечений и контуров лонастей контролируемых гребных винтов.

По траверзе 6 в радиальном направлении перемещается при помощи ходового винта 9 каретка с измерительной головкой 10 (фиг. 3), имеющая вертикально передвигающийся щуп 11, скользящий по контролируемой поверхности лопасти 12, и горизонтально перемещающуюся рейку 13 с отметчиком 14 в виде острия или карандаша.

При вращении траверзы 6 рукояткой 15 вокруг колонки 2 винтовая шестерня Zj, обкатываясь по непог;вижной винтовой шестерне Z, вращает через промежуточную шестерню Zg щестерню ZQ. Последняя при помощи конической фрикционной муфты 16 приводит во вращение вал с барабаном 7. Таким образом, вращение траверзы и барабана с чертежом взаимно строго координированы.

На одном конце вала барабана посажена ведущая шестерня а шаговой гитары 17, передающей вращение ходовому валику 18, проходящему через измерительную головку 10 и имеющему на всем своем протяжении шпоночную канавку, а на втором конце маховичок 19 для ручного проворачивания механизмов прибора и траверзы.

По валу /5 на шпонке скользит винтовая щестерня Zs, которая через винтовую шестерню Z приводит го вращение вал водила диференциала 20, солнечные колеса которого соединены с шестернями Zi и Zj, сцепленными соответственно с рейками щупа и отметчика.

Если щуп скользит по точной винтовой поверхности, на шаг которой настроена гитара сменных шестерен, то два движения (от реечной ьчестерни щупа и от вала 18 на водило) складыва,ются в диференциале таким образом, что вторая реечная шестерня и рейка 13 с отметчиком 14 будут неподвилшы.

Всякое отклонение h щупа // от теоретической винтовой поверхности (фиг. 4) вызовет дополнительный по422

ворот реечной шестерни Zi, а мере: диференциал 20 это передается реечной шестерне Z, которая переместит в соответственную сторону рейку 13

с отметчиком 14 на величину li,

Соотношение шестерен . обеспечиZj

вает желательный масштаб увеличения перемещений Л, отметчика относительно перемещений Лд щупа.

Шаговая настройка прибора определяется по уравнению кинематического баланса:

Один оборот траверзы

i,-F,-Z,()

. Ь

Z,

Если

принять

35 Z,

Z.

и -- - -

22 Z,Z -к

передаточное отношение шаговой ги. тары для удобства:

. L- Л-(2)

и d 1000 то из уравнения (1), учтя, что(,, 2 (передаточное отношение дифереициала), получим диаметр реечной шестерни Zf.

Приняв Zi 22 модуль нормальный, а т„ 2 мм, определяе.м угол наклона зубьев fi:

cos . 0,876494, (4) т, d, 50,2

Z,

откуда по таблицам находим Р 28°43.

Диаметр барабана определяется в зависимости от желаемого линейного масштаба угловых поворотов траверзы на чертеже.

Приняв линейный масштаб мм, получим уравнение:

Один оборот траверзы

Zs

-7г . 4(о)

откуда диаметр барабана с чертежом :

360° 4 4 /)й 7 : -г 229Л5лш(б)

,

2 3.14

е

Учитывая толщину бумаги о 0,07 -0,08 лиг, получим диаметр барабана:

D б Дб -25 229,15-2 . 0,075 .(7)

Чертеж, закладываемый в прибор (фиг. 5), должен представлять собою развертку лопастных сечений и коптура лопасти; по одной оси отложены радиусы и ординаты точек сечений, увеличенные в масштабе

2.

М,

а по второй оси-угловая координата (поворот траверзы в градусах) с учетом линейного масштаба-1° 4 мм. Кроме того, в построении чертежа необходимо учесть угол подъема винтовой линии на каждом радиусе и влияние конечной величины радиуса закругления наконечника щупа.

В случае радиально-переменного шага гитара прибора настраивается на какой-то средний шаг, а чертежи лопастных сечений с иным шагом :разместятся под некоторыми углами (фиг. 6).

Конструкция прибора допускает контроль нагнетательной и засасываюшей сторон правых и левых гребных винтов по одному чертежу, выполненному тушью на кальке.

Учитывая удобство проведения контроля в каждом сечении от верхней кромки к нижней, траверзу б необходимо вращать для правых винтов по часовой стрелке, а для левых против нее.

Для сохранения постоянного направления вращения ходового валика 18 необходимо в шаговой гитаре -применять для правых винтов паразитную шестерню е, не применяя ее .для левых винтов.

При контроле засасывающих сторон щуп 11 отклоняется в область, лежащую выше теоретической винтовой поверхности, а при контроле :)агнетательных сторон в область.

лежащую ниже теоретической винтовой поверхности (фиг. 7).

При использовании одного чертежа для обеих операций необходимо, чтобы отметчик 14 всегда двигался в одну сторону, что осуществляется перестановкой рейки щупа 11, для контроля нагнетательных поверхностей слева от реечной шестерни Zi, а для контроля засасывающих поверхностей справа от нее. Кроме того, наконеч1шк щупа выполнен смещенным относительно рейки, чтобы он всегда находился на одной вертикали с осью шестерни (фиг. 7).

При контроле засасывающих сторон щуп движется от входящей кромки к выходящей, а при коптроле нагнетательных, сторон наоборот, поэтому для нагнетательных сторон правых винтов чертеж надо укладывать тущью наружу, а для засасывающих сторон к барабану 7. Так как при контроле левых винтов траверза 6 и барабан 7 вращаются в обратную сторону, то в этом случае чертеж укладывают наоборот, т. е. для нагнетательных поверхностей тушью к барабану, а для засасывающих наружу.

Для деления по числу лопастей фиксатор 4 освобождается и шестерня проворачивается относительно диска на угол 360°, после чего фиксатор 4 вновь вводится в соответствующее отверстие 5. Число этих отверстий обеспечивает деление на две, три и четыре части. Если потребуется контролировать ипое число лопастей, то в шестерне Zs или в диске 3 надо изготовить соответственное число отверстий 5 для индексации,

Для ускорения контроля крупных гребных винтов или для массового контроля пропеллеров можно на траверзе 6 устанавливать несколько измерительных головок и одновременно контролировать несколько лопастных сечений. При перекрывающихся лопастях 12 вместо прямого наконечника на щуп 11 надевается изогнутый.

Для повышения точности замеров можно вместо наконечника установить на нижнем конце щупа индикатор и по нему вести отсчет отклонений на лопасти при точном неремещении отметчика 14 по чертежу 8 на барабане 7.

Для контроля контуров лопастей наконечник щупа 11 заменяется цилиндрическим стержнем, который поворотом траверзы 6 и радиальным перемещением измерительной головки Уб по траверзе при помощи маховичка 21 и ходового винта 9 доводится до касания кромок лопасти во многих точках (фиг. 8). Отметчик 14 при этих измерениях фиксируется неподвижно, а щестерни шаговой гитары должны быть расцеплены.

В результате этих операций отметчик 14 зафиксирует па чертеже 8 ряд точек коптура лопасти 12. При известном навыке можно довести этот контроль до непрерывного по всему коптуру, причем будет фиксироваться полпый контур лопасти в проекции на плоскость, перпендикулярную к оси гребного випта.

Для контроля радиальных сечений лопастей мелоду отметчиком и барабаном ставится вертикальный иаиток 22 (фиг. 9) с чертежом 23, а рейка 13 с отметчиком 14 устанавливается вертикально. Рейки щупа и отметчика Л и 14 должны находиться с противоположных сторон реечных щестерен Zi и Z-, чтобы при движении щупа впиз отметчик на чертеже тоже двигался вниз.

Закрепив траверзу 6 в требуемом радиальном положении, перемещают по ней головку 10 со щупом 11 при помощи ходового винта 9, Bpaaiaeмого от руки маховичком 21. Водило диференциала 20 надо закрепить. Вертикальные перемещения щупа через диферепциал передадутся рейке отметчика, который зафиксирует на чертеже 23 контролируемый профиль в увеличенном масштабе.

Универсальный прибор является обратимым, т. е- им можно не только сверить поверхность гребного винта с заложенным чертежом, но и заснять чертеж гребного винта.

Для этого на барабан 7 навертывается чистая бумага с сеткой градусов и радиусов (фиг. 5 и 6), шаговая гитара 17 настраивается приблизительно на шаг, а вместо отметчика вставляется карандаш или неро.

424

Повторяя прибором весь цикл описанных контрольных операций, можно получить па бумаге запись формы поверхностей гребного винта, лопастных сечений, контуров лопасти и радиальиых сечений. Расшифровывая эти записи, можно восстановить чертежи гребного винта.

Для выверки начальной установки прибора необходимо установить щуп против осевой линии на лопастп 12,. отключить коннческую фрикционну.ю муфту 16 и поворачивать барабан 7 до тех нор, пока отметчик не станет против осевой линии лопасти на черетеже 8, затем муфту 16 включить.

Конструкция отметчика 14 такова, что его можно перемещать по рейке 13 и закренлять на ней в требуемой позиции в соответствии с чертежом.

Все зазоры в зацеплениях выбираются пружинами, создающими постоянное нрилегание одних и тех жебоковых поверхностей зубцов.

Универсальный прибор пригоден и для разметки гребных винтов. Если вместо щупа укрепить чертилку, то можно поворотом траверзы и радиальным перемещением измерительной головки но траверзе наносить дуги разных радиусов, радиальныепрямые и контуры лопастей точно по чертежу.

Укрепив вместо наконечника на щупе прул инпый кернер (фиг. 0), можно без разметки производить сразу кернение по дугам, радиальным ирямым и контуру лопасти 12 в соответствии с чертежом 8.

Предлагаемый универсальный регистрирующий прибор имеет по сравнению с ранее предложенными следующие достоинства: универсальность, т. е. пригодность для контроля лонастных и радиальных сечений и контуров лопастей разных гребных винтов, пронеллеров и тому подобных изделий; возможность непосредственного сличения изделия счертелсом; непрерывность контроля с регистрацией состояния проверяемой поверхности; возможность достижения высокой точности; обратимость, т. е. возможность снятия чертежей с изделий; применимость для

фазметки изделий по чертежу; про-стота настройки и шравления; про-.стота конструкции и дешевизна изготовления прибора.

Предмет изобретения

Прибор для контроля и разметки гребных и тому нодобных винтов с использованием поворотной вокруг оси винта траверзы, несущей щуп и

Фиг. 1

./7

кинематически связанной с барабаном самозаписывающего приспособления, отличающийся применением диференциала, водило которого связано кинематической настройкой с новоротной траверзой, его ведущая шестерня - со щупом, а ведомая - с карандащом самозаписывающего приспособления, с целью получения суммированного движения карандаша.

IMI .1

У} /00 /50 т250300т Wш П

150 200 250 Ж 350 W Ш50 ЮО /

Г«

;

№ 68379

19

21

Фиг. 10

::