Пневматическое устройство для измерения непараллельности осей отверстий Советский патент 1980 года по МПК G01B3/18 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля взаимного расположения отверстий.5

Известны устройства для измерения непараллельности осей отверстий, содержащие узел базирования, выполненный в виде цилиндрической оправки, взаимодействуклцей с первым базируе- Q мьам отверстием, и измеритель положения оси второго, поверяемого отверстия, выполненный в виде второй оправки и двух индикаторов 1 .

Такие устройства не обеспечийают е необходимой точности измерений,- поскольку не учитывают возможной кбнусности отверстий (сравнение ведется лишь по двум образующим). Наиболее близким к изобретению по технической jn сущности и достигаемому эффекту является пневматическое устройство для измерения непараллельности осей отверстий, содержсццее узел базирования, выполненный в виде плоскости, 25 взаимодействующей с торцом контролируемого объекта и двух направляющих оправок, четыре поступательно подвижных в общей осевой плоскости каретки с жестким упором и пневматическим измерительным соплом каждая, блок суммирования сигналов и отсчетную частьi Блок суммирования сигналов выполнен в виде дифференциального пневматического преобразователя, встречно направленные сопла различных отверстий попарно соединены, что позволяет исключить Конусность отверстий из результатов измерений TJ ,

Недостатком таких устройств является недостаточная точность, выз анная влиянием торцовой базы. Неперпендикулярность отверстий к торцу заставляет увеличивать зазоры у сопел и влияет на конечный результат измерений вследствие нелинейности характеристики. Устройства этого типа не допускают базирования по отверстию, поскольку требуют попарного соединения сопел.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Это достигается за счет того, что узел базирования выполнен в виде призматической оправки, а блок суммирования пневматических сигнашов - двухступенчатым, причем первая ступень содержит две ветви, каждая с элементом сравнения, а вторая ступень выполнена в виде элемента сравн ния, входы которого соединены с выходами элементов сравнения первой ступени, а также- тем, что одна из ветвей первой ступени снабжена масштабным преобразователем. На фиг. 1 изображена метрологичес кая схема устройства на фиг.2 - схе ,ма расположения базирующих точек в о верстии. Устройство содержит призматическу базирующую оправку 1 с четырьмя расположенными в двух,поясах контактными точками 2 и 3, 4 и 5 (см. фиг. 2) В осевом направлении контролируемый объект ограничен точечным упором 6. Устройство содержит также три поступательно подвижных каретки 7, 8 и 9, каждая с жестким точечныгд упором соответственно 10, 11 и 12 и пневматическим измерительным соплом 13, 14 и 15, расположенными в плоскости ос.ей обоих контролируемых отверстий Поджатие кареток к образующим отверс тий осуществляется пружинами. Воздух от источника 16 давления через головные жиклеты 17-20 поступает к измерительным соплам и соплу 21 противодавления. Входящий в устройство блок суммирования сигналов выполнен двухступенчатым; первая ступень состоит из двух ветвей - в первой ветви элемент 22 сравнения со динен с соплом 13 каретки базируемого отверстия и соплом 21 противодавления; во второй BBTBi элемент 23 сравнения соединен с соплами 14 и 15 кареток поверяемого отверстия. Выходы этих элементов сравнения первой ступени соединены с входами элемента 24 сравнения второй ступени, выход которого соединен с отсчетной частью 25. В одну из ветвей первой ступени может быть включен, масштабный преобразователь 26. Устройство работает следующим образом. Контролируемый объект, например шатун кривошипно-шатунного двигателя, одним из отверстий надевают на базирующую призматическую оправку 2 до точечного упора 6, Контактные точки 2-5 базируют контролируемый объект по образующим отверстия. Поступательно подвижные каретки 8 и 9 вводят в поверяемое отверстие и раздвигают до касания жестких точе 1ных упоров 11 и 12 с противолежа щими образующими отверстий. Если оси О: ерстий параллельны, то зазоры у сопел 14 и 15 одинаковые, на два входа элемента 23 сравнения первой ступени поступят идентичные сигналы и выходной сигнал равен нулю. При непараллельности осей отверстий зазор у одного сопла, например у сопла 14, уменьшится, а у второго сопл (15) увеличится, что вызовет появление сигнала на выходе элемента 23 сравнения. Конусность поверяемого отверстия (в пределах линейности пневматических измерителей) не сказывается на выходном сигнале, поскольку зазоры у сопел 14 и 15 увеличиваются (или уменьшаются) в равной мере. Если же коническим является базирующее отверстие, то это вызовет перекос контролируемого объекта на JMуголcos (Я где Ч - угол между образующей отверстия и его осью; oi. - угловое расстояние контактных точек -от осевой плоскости (см.фиг. 2). Этот перекос вызовет появление сигнала на выходе элемента 23 сравнения, равного 2Ь - cos ел . где b расстояние между контактной точкой и соплом на каретках поверяемого отверстия. Образующая базируемого отверстия повернется при этом на угол do((l+---гг), COS (л / а зазор у сопла 13 изменитсй на величину а 1+ (а - расстояние контактной точкой и соплом для каретки 7), что вызовет появление эквивалентного сигнала на выходе элемента 23 сравнения. Если выходные сигналы элементов сравнения первой ступени равны, то сигнал на выходе элемента 22 сравнения второй ступени свободен от влияния конусности отверстий. Это достигается при соотношении1 + cosd Если такое соотношение по конструктивным соображениям осуществить не представляется возможным, то в одну из ветвей первой ступени вводят масштабный преобразователь 26, коэффициент преобразования которого выбирают исходя из указанного соотношения. Вследствие базирования контролируемого объекта непосредственно по одному из отверстий влияние вспомогательных баз исключено полностью, зазоры у сопел могут быть сделаны малыми, а передаточные отношения высокими, что благоприятно отражается на точнести измерений. Формула изобретения 1. Пневматическое устройство для измерения непараллельности осей отверстий, содержащее узел базирования, подвижные в общей осевой плоскости каретки с жестким упором и пневматическим соплом каждая, блок суммирования сигналов и отсчетную часть,- о т личающееся тем, что, с целью повыиения точности измерения, узел базирования выполнен в виде призматичес.кой оправки, а блок суммирования сигналов - двухступенчатым, причем первая ступень содержит две ветви, каждая с элементом сравнения а вторая ступень выполнена в виде элемента сравнения, входы которого сбединены с выходами элементов сравнения, первой ступени.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что одна из

ветвей первой ступени снабжена маситабным преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Долинский П.А. Центровка движения судовых дизелей.Транспорт, 1971, с. 113-117.

2. Авторское свидетельство СССР 225483, кл. G 01 В 13/18, 1965 (прототип).

/// ;/Vf

т

(иг.1

9iJl.2