Пружинный измерительный механизм Советский патент 1980 года по МПК G01B3/22 

(54) ПРУЖИННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ Изобретение отнсюится к иэмеритепьной технике, в частности к пружинным механизмам, обеспечивающим мультипликацию измерительных переметценяй. Известен пружинный измеритепы1ый механизм, содержащий две скрепленные концами ппоскиеупругие ленты, распопожек ные так, что противоположные концы разнесе ны .на малое расстояние jlj . При перемещении одного из свободных концов вдо ленты скрепленные перемещаются попере на большую величину. Однако- этот пружинный измерительны механизм имеют узкие пределы измерения, нелинейную шкалу, чувствителен к положению измерительной головки, переносным ускорениям и т. п., вследствие чего практически вышел из употребления Наиболее близким к изобретению является пружинный измерительный механизм, содержащий мультипликаторную пен ту, включающую два плеча с витковымй участками, имеющими противоположное направление скрутки, перемычку между МЕХАНИЗМ ItHMH, а также отсчетный индекс, например стрелку, соединенную с упомяку«Л перемычкой C2l., Такой механизм легко обеспечивает высокие передаточные отношения и приго н для создания измерительных головок с ценой деления от 0,1 до 2 мкм. Для более грубых измерительных гоповок с Ценой делення 5 и 1О мкм для уменьшения передаточного отношения приходится примеиять ленты с увеличенной толщиной, что приводит к увеличению напряжения в скрученных участках ленты и снижает ее долговечность. Цель изобретения - псюышение долговечности. Цель достигается за счет того, что каждое плечо мультипликаторной ленты снабжено дополнительным витковым участком с направлением скрутки, противопо ложным направлению скруткн смежного, и яткпгял витков, отличающимся от числе витков смежного участка. 373 Нвсчертеже изображен пружинный иэМбрительвый метсанизм., .Механизм содержит отсчетный индекс 1, выполненный, например, в виде стрепiftt, я муяьтиппн саторнуж) пенту, включаюdtyio два смежных вйтковыхучк:тка 2 я 3 с арЬтивопопожным направпениетус скрутки и оданаксюым числом витксяв. Ме ду смежными вятк(%ыми участками кахохттся п емычка 4, с которой скреплен отсчетный индекс 1. На концах мупьтистйкаторной ленты раз « ещвнь1 дЬполнитеп пые витковые участки 5 и 6, скрученные так, что направление скрутки участка 5 {фо-швоположно напр1авлеиию скрутки участка 2, а участка 6 - участку 3. Чис ло витков на дополнительных участках равно между собой, но отличается от чис ла Ъ1ргков на основных участках. Между дополнительными и основными витковыми участками также имеются перемычки 7 и 8, технологически необходимые для изготовления мультипликаторной ленты. МультипликаторнаЯ лента пружинного измерительного механизма может иметь параметрыЬхЬ х О.ООбхОДахФ (толщина ленты 0,008 мм, ширина - 0,12 мм параметр крутки Хф, что соот- ветствует шагу 5 в свободном состоянии 2 мм Х ). В смежных, прилвжапш к п емьлчке с отсчётнымийЙШзом участ ках муЛьтиплшсйторной ленты по чetыpe витка, в д(Н10лн1ггелы1ых - по пять. Таким обрезом, в каждом плече мультипликаторной ленты по 9 витков, что позвояяет выполнить эту -ленту идентичной во размерным параметрам мультипликаторноА пеате пружинных измерительных мохвнвэмов с иенс деления 1 мкм. Пружинист измерительный механи( работает следукицмм образом. Пер0 4ещения ведомс о звена измерительной голсжки передаютс:в на чжив из кшцов мультвпгапсатдрно ленты. При растяжении лента сК1)учпва;ётсЯ, Жерехи няя перемычка 4 ef йнде1йсом 1 псжорачвваёГсЯ ВА нёкйИПэ шй угол. При указанных выше раш&ршлх. паршётрах лёЯ1%1 и Д15вятя одвояаяравлейшх вятках в каждом плече отношение мультяплякаторвсЛ лбвты составляет 1,73 град/мкм, что пригодно для создания измерительных головок с иеной депевия 1 мкм. Передаточное отношение, орихопящееся на 1 виток, составляет :- 4 : 0,185 град/мкм. вит. При разнонаправленных витковых участках в каждом плече угловое перемещение участка 2 вычитается из углового пер сешения участка 5 {а перемшцение участка 3 - соответственно из участка б), в связи с чем угловое перетлешение средней перемычки 4 определяется только развостый числа витке в участках одного плеча. Передаточное отношение всей ленты составляет «0,185 град/мкм, что пригодно для создания измерительных головок с ценой деления 10 мкм. При использста ии известных техвичес(их ре1иений для такого уменьшения передаточного отношения необходимо в три раза увеличивать толшийу ленты (в первсм приближении передаточное отношение ленты обратно пропорционально квадрату ее толщины), что также в три раза увеличивало напряжение в ленте и снижало ее долговечность. По, ГОСТу 6933-72 дая измерительных головок с ценой деления 5 мкм и 10 мкм установлена в полтора раза более низкая долговечность, чем для аналогичных головок с ценой деления 1 и 2 мкм. Изобретение позволяет по крайней мере уравнивать норму долговечности. Формула Изобретения Пружинный измерительный механизм, содержащий мультипликаторную ленту, включающую плеча с витковыми участками, тлеющими противоположное направлеаие скрутки, перемычку между ними, в также отсчетныйиндекс, например стрелку, соединенную с пера ычкой, о т лич ающийся тем, что, с целью повышения долговечности, каждое плечо мультипликаторной ленты снабжено дополнительным вйтковьом участком с HanpaEiлеви скрутЬв, противоположным ваправленаю скрутки смежйсго, и числом витксж, от л и ч а to щ и м с в от числа 1витквв смежного участки. Источники , принятие во внимание при экспертизе 1.|1в Н ецкий Е. Р. Конструкции узлов йзмер ггельвых средств в машиностроении. 1ашгиз, 1950, с. 113-116, фиг. 115. 2.Цейтлт Я. М. Упругие кивематические механизмы. М., Машиностроение, 1972, с. 17О-178 (прототип).