Устройство для разметки детали цилиндрической формы

Полезная модель относится к машиностроению, к устройствам для разметки линий на поверхности деталей цилиндрической формы, например трубы или вала.
Точность разметки линий, например, на трубах, обеспечивает выполнение требований конструкторской документации, а также собираемость на последующих сборочно-сварочных операциях при изготовлении сложных конструкций, типа обвязка трубопровода коммуникаций, где трубы стыкуются с различными отводами, тройниками, сгонами под разными углами.
Известны различные устройства для разметки линий в слесарном деле. Линии на поверхности труб наносят при помощи циркуля, рейсмуса, угольника, чертилки. Ссылки из сети Интернет (дата публикации 18 мая 2022 года):
https://arxipedia.ru/slesarnye-raboty/razmetka-pri-pomoshhi-rejsmusa.html;
https://web.archive.org/web/20220501000000*/https://arxipedia.ru/slesarnye-raboty/razmetka-pri-pomoshhi-rejsmusa.html;
https://web.archive.org/web/20220518060841/https://arxipedia.ru/slesarnye-raboty/razmetka-pri-pomoshhi-rejsmusa.html.
Известно устройство (прибор), при помощи которого реализуется способ разметки осевых линий на наружной поверхности трубы или для разметки точек и линий, располагающихся под углом к плоскости перпендикулярного сечения трубы. В состав этого прибора входит корпус и опорная призма, делительный диск, поворачивающийся на 90°, уровень и кернер. Для разметки осевой линии данный прибор устанавливается на трубу таким образом, чтобы уровень оказался в горизонтальном положении. Затем посредством кернера на трубу наносится ряд точек, через которые будет проведена осевая линия. При этом необходимо следить за тем, чтобы уровень сохранял горизонтальное положение. Ссылки из сети Интернет (дата публикации 28 сентября 2022 года):
https://gazovikpipe.ru/razmetka-trub1, см. рис. 3 по ссылке.
https://web.archive.org/web/20220501000000*/https://gazovikpipe.ru/razmetka-trub1;
https://web.archive.org/web/20220928171137/https://gazovikpipe.ru/razmetka-trub1.
Недостатком данного устройства, реализующего способ разметки осевых линий на наружной поверхности трубы или для разметки точек и линий, располагающихся под углом к плоскости перпендикулярного сечения трубы, является чрезвычайно трудоемкий процесс, требующий предельной внимательности и аккуратности, так как необходимо постоянно следить за горизонтальным положением уровня устройства.
Известно устройство (прибор), состоящее из основания с полосообразными отверстиями, по которым перемещаются две нижние пластины, на каждую из которых установлено по два ролика. Кроме того, на основании закреплен продольный (вертикальный) опорный стержень. На продольный опорный стержень надет стержень регулировки высоты, в который вставлен горизонтальный опорный стержень, один конец стержня регулировки высоты снабжен ручкой регулировки высоты. На переднем конце горизонтального опорного стержня расположен циферблатный индикатор. При помощи стержня регулировки высоты и ручки регулировки высоты можно регулировать высоту циферблатного индикатора. Циферблатный индикатор соединен с измерительным стержнем (патент на полезную модель CN212620545 (U), МПК G01B5/25, опубл. 26.02.2021).
Недостатком данного устройства является то, что при его использовании реализуется только способ контроля прямолинейности. При помощи данного устройства не реализуется способ разметки линий на поверхности деталей.
Наиболее близким к заявляемому устройству относится комплекс, реализующий способ разметки детали цилиндрической формы, включающий в себя плиту, которую применяют с использованием одной или двух призм, рейсмас и угольник. Вначале необходимо изучить чертеж. После чего необходимо проверить заготовку, зачистить размечаемые места на валике и окрасить купоросом торец валика и часть боковой поверхности, на которой будут наноситься риски. Далее необходимо найти центр на торце с помощью центроискателя, установить валик на призму и проверить его горизонтальность, нанести на торце валика рейсмасом горизонтальную линию, проходящую через центр, повернуть валик на 90° и проверить вертикальность прочерченной линии по угольнику. После чего, необходимо нанести на торце валика рейсмасом горизонтальную линию, прочертить рейсмасом линию на боковой поверхности валика, прочертить две линии на боковой поверхности, соответствующие ширине шпоночной канавки, а на торце на глубину канавки, повернуть валик шпоночными рисками вверх и прочертить на торце линию, указывающую глубину шпоночной канавки и накернить контуры шпоночной канавки. После этого нужно прочертить две линии на боковой поверхности, соответствующие ширине шпоночной канавки, а на торце - на глубину канавки. Далее необходимо повернуть валик шпоночными рисками вверх и прочертить на торце линию, указывающую глубину шпоночной канавки, и накернить контуры шпоночной канавки.
Ссылки из сети Интернет (дата публикации 28 февраля 2017 года):
https://asv0825.ru/slesarnoe_delo/112.html;
https://web.archive.org/web/20230000000000*/https://asv0825.ru/slesarnoe_delo/112.html;
https://web.archive.org/web/20170228170706/https://asv0825.ru/slesarnoe_delo/112.html.
Недостатком данного комплекса, реализующего способ разметки детали цилиндрической формы, является то, что предварительное нанесение горизонтальных линий на торце заготовки, одна из которых проходит через центр торца заготовки, приводит к увеличению трудозатрат и времени обслуживающего персонала на разметку детали.
Полезной моделью решается техническая проблема – создание устройства простой конструкции для разметки детали цилиндрической формы.
Техническим результатом от использования полезной модели является точность разметки детали цилиндрической формы при уменьшении времени и трудозатрат обслуживающего персонала на разметку детали.
Полезной моделью достигается технический результат, так как в предлагаемом устройстве деталь цилиндрической формы не проскальзывает на роликах, потому что сила трения, возникающая между ней и опорными роликами, не позволяет детали проскальзывать и свободно вращаться, в результате чего чертилка перемещается плавно, без отклонений.
Указанный технический результат достигается также тем, что время и трудозатраты обслуживающего персонала на разметку детали уменьшаются за счет отсутствия нанесения горизонтальных линий на торце детали цилиндрической формы.
Указанный технический результат достигается также тем, что устройство для разметки детали цилиндрической формы содержит станину и штангу, штанга выполнена с возможностью перемещения по станине, устройство включает роликовые опоры, выполненные с возможностью перемещения по станине, роликовые опоры содержат ролики, устройство включает направляющую линейку, выполненную с возможность перемещения по штанге, на направляющей линейке установлен движок с риской, выполненный с возможностью перемещения по направляющей линейке, на движке установлена чертилка, при этом на одной из роликовых опор установлен регулятор вращения роликов со шкалой, цена деления которой соответствует углу поворота А регулятора вращения роликов, рассчитываемому по формуле А = В * , где В – угол поворота детали цилиндрической формы относительно базовой линии, D1 – диаметр детали цилиндрической формы, D2 – диаметр ролика.
В устройстве для разметки детали цилиндрической формы регулятор вращения роликов может быть установлен с нониусной шкалой. Нониусная шкала - это вспомогательная шкала, устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, служащая для более точного определения количества долей делений. Поэтому использование нониусной шкалы обеспечивает точность разметки линий на поверхности детали цилиндрической формы.
В устройстве для разметки детали цилиндрической формы станина может быть выполнена с Т-образными пазами. Т-образные пазы обеспечивают плавность и точность перемещения штанги, в результате чего чертилка двигается по поверхности детали без рывков, а линии получаются на поверхности детали ровные и четкие. Таким образом, использование Т-образных пазов обеспечивает точность разметки линий на поверхности детали цилиндрической формы.
В устройстве для разметки детали цилиндрической формы чертилка может быть выполнена с возможностью перемещения по движку. Перемещение чертилки по движку при нанесении линий на поверхности детали цилиндрической формы позволяет менять положение чертилки при изменении рельефа поверхности детали, что, в свою очередь, обеспечивает точность разметки линий.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.
На фиг. 1 представлен общий вид спереди устройства для разметки детали цилиндрической формы (аксонометрия).
На фиг. 2 представлен вид сзади части устройства для разметки детали цилиндрической формы (аксонометрия);
На фиг. 3 представлено устройство для разметки детали цилиндрической формы с трубой (вид спереди);
На фиг. 4 представлена штанга с управляющей линейкой (вид спереди);
На фиг. 5 представлен общий вид устройства для разметки детали цилиндрической формы с трубой (аксонометрия).
На фиг. 6 представлена часть устройства для разметки детали цилиндрической формы с трубой (вид спереди).
На фиг. 7 представлена часть устройства для разметки детали цилиндрической формы с трубой (вид спереди).
На фиг. 8 представлена часть устройства для разметки детали цилиндрической формы с трубой (вид спереди).
На фиг. 9 представлена часть устройства для разметки детали цилиндрической формы с трубой (вид спереди).
Признаками полезной модели являются:
1. Устройство для разметки детали цилиндрической формы, содержащее
2. станину и
3. штангу, отличающееся тем, что
4. штанга выполнена с возможностью перемещения по станине,
5. устройство включает роликовые опоры,
6. выполненные с возможностью перемещения по станине и
7. содержащие ролики,
8. и выполненную с возможность перемещения по штанге направляющую линейку,
9. на которой установлен движок с центральной риской,
10.  выполненный с возможностью перемещения по направляющей линейке,
11.  на движке установлена чертилка,
12.  при этом на одной из роликовых опор установлен регулятор вращения роликов со шкалой,
13.  цена деления которой соответствует углу поворота  А регулятора  вращения роликов, рассчитываемому по формуле,
14.  А = В * ,  где
15.  В – угол поворота детали цилиндрической формы относительно базовой линии,
16.  D1 – диаметр детали цилиндрической формы,
17.  D2 – диаметр ролика,
18.  регулятор вращения роликов установлен с нониусной шкалой;
19.  чертилка выполнена с возможностью перемещения по движку;
20.  станина выполнена с Т-образными пазами.
Признаки 1-3 являются общими с прототипом, признаки 4-20 являются отличительными признаками полезной модели.
Позициями на фигурах обозначены:
1 – Станина;
2 – Роликовая опора;
3 – Ролики;
4 – Регулятор вращения роликов;
5 – Штанга;
6 – Направляющая линейка;
7 – Фиксирующий винт направляющей линейки;
8 – Движок;
9 – Фиксирующий винт движка;
10 – Чертилка;
11 – Фиксирующий винт чертилки;
12 – Центральная риска движка;
13 – Нулевая отметка направляющей линейки;
14 – Труба;
15 – Диаметр трубы;
16 – Диаметр ролика;
17 – Базовая линия;
18 – В - угол поворота трубы;
19 – Вторая линия;
20 – А - угол поворота регулятора вращения роликов;
21– Продольный Т-образный паз станины;
22 – Шкала регулятора вращения ролика.
Устройство для разметки детали цилиндрической формы, например, трубы 14, с диаметром 15 включает в себя станину 1, на которой перемещаются роликовые опоры 2 и штанга 5. В частности, устройство может включать станину с продольными пазами, например, с Т-образными пазами 21, по которым перемещаются роликовые опоры 2 с роликами 3, диаметром 16, и перемещается штанга 5. Устройство включает штангу 5 с направляющей линейкой 6, которая выполнена с возможностью перемещения по штанге 5. По направляющей линейке 6 перемещается движок 8 с чертилкой 10. Положение направляющей линейки 6 на штанге 5 фиксируется фиксирующим винтом 7 направляющей линейки 6. Положение движка 8 на направляющей линейке 6 фиксируется фиксирующим винтом 9 движка 8. Чертилка 10 имеет свободный ход вверх и вниз (вертикально). Положение чертилки 10 на движке 8 фиксируется фиксирующим винтом 11 чертилки 10. Роликовая опора 2 оснащена регулятором вращения 4 роликов 3, имеющего шкалу 22 и выполненного с возможностью поворота на угол поворота регулятора вращения роликов 20. На движке 8 выполнена риска, в частности центральная риска 12 движка 8, выполненная по центру движка. На направляющей линейке 6 выполнена отметка для базирования движка 13.
Работает заявляемое устройство следующим образом. В зависимости от длины детали роликовые опоры 2 выставляются между собой на определенном расстоянии путем перемещения по продольным Т-образным пазам 21 станины 1. Роликовая опора 2 может, например, перемещаться в одном Т-образном пазу 21 при помощи одной Т-образной ножки, выполненной в основании роликовой опоры 2, или может перемещаться в двух Т-образных пазах 21 при помощи двух Т-образных ножек, выполненных в основании роликовой опоры 2. Штанга 5 может перемещаться в одном Т-образном пазу 21 при помощи одной Т-образной ножки, выполненной в основании штанги 5, или может перемещаться в двух Т-образных пазах 21 при помощи двух Т-образных ножек, выполненных в основании роликовой опоры 2. Деталь цилиндрической формы, например, труба 14, устанавливается на ролики 3 роликовых опор 2. Перемещаем направляющую линейку 6 вверх-вниз по штанге 5 до тех пор, пока движок 8 не будет расположен над деталью цилиндрической формы, например, над трубой 14. Положение направляющей линейки 6 на штанге 5 фиксируем фиксирующим винтом 7 направляющей линейки 6. Перемещаем движок 8 по направляющей линейке 6 до тех пор, пока риска, например, центральная риска 12, движка 8 не совместится с определенной отметкой на направляющей линейке, например, с нулевой отметкой 13, таким образом, осуществляют базирование чертилки 10, зафиксированной на движке 8, над поверхностью детали. Фиксируем в таком положении движок 8 на направляющей линейке 6 фиксирующим винтом 9 движка 8. Опускаем чертилку 10, ослабив фиксирующий винт 11 чертилки 10, до соприкосновения с наружной поверхностью детали цилиндрической формы и подводим чертилку 10 к краю детали, например, трубы 14, путем перемещения штанги 5, например, по продольным Т-образным пазам 21 станины 1. В таком положении чертилку 10 с небольшим усилием надавливаем к поверхности детали цилиндрической формы, например, к поверхности трубы 14, и фиксируем винтом 11. Медленно перемещаем штангу 5 по станине 1, например, по продольным Т-образным пазам 21, вдоль всей поверхности детали цилиндрической формы, например, вдоль всей поверхности трубы 14, при этом чертилка 10 оставляет ровную и точную базовую линию 17 на всей поверхности детали, например, трубы 14. Штанга 5 может перемещаться в направлении, как слева направо, так и справа налево по станине 1, например, по продольным Т-образным пазам 21.
Для возможности нанесения нескольких линий на поверхности детали цилиндрической формы, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, без дополнительных измерений и перестановки детали, заявляемое устройство оснащено регулятором вращения 4 роликов 3. После получения базовой линии 17 поднимаем чертилку 10, ослабив фиксирующий винт 11 чертилки 10. Вращением по часовой стрелке и против часовой стрелки регулятора вращения 4 роликов 3 относительно шкалы 22 регулятора вращения ролика 4, в том числе, относительно нониусной шкалы,  достигается точный поворот детали цилиндрической формы, например, трубы 14, на роликовых опорах 2 на определенный угол поворота детали, например, на угол поворота 18 трубы 14, относительно базовой  линии 17, полученной при первоначальном положении детали. На шкале 22 регулятора вращения ролика 4 выполнены деления, каждое деление соответствует определенному углу поворота 20 регулятора вращения 4 роликов. Например, цена деления шкалы 22 может быть равна 1°.
Далее опускаем чертилку 10, ослабив фиксирующий винт 11 чертилки 10 до соприкосновения с наружной поверхностью детали цилиндрической формы, например, трубы 14, и подводим чертилку 10 к краю детали, например, трубы 14, путем перемещения штанги 5 по станине, например, по продольным Т-образным пазам 21 станины 1. В таком положении чертилку 10 с небольшим усилием надавливаем к поверхности детали цилиндрической формы, например, трубы 14, и фиксируем винтом 11. Медленно перемещаем штангу 5, например, по станине, например, по продольным Т-образным пазам 21 станины 1, вдоль всей поверхности детали цилиндрической формы, например, трубы 14, при этом чертилка 10 оставляет ровную и точную вторую линию 19 вдоль всей поверхности детали.
При помощи регулятора вращения 4 роликов 3, соединенного с  роликом 3 роликовой опоры 2, приводится в движение ролик 3. Ролик 3 приводит в движение деталь цилиндрической формы, например, трубу 14, в результате чего, одновременно с первым роликом 3 начинает вращаться второй ролик 3 роликовой опоры 2. Ролики 3 второй роликовой опоры 2, вращаясь одновременно с другими двумя роликами 3, поворачивают деталь цилиндрической формы, например, трубу 14, на определенный угол поворота детали, например, на угол поворота трубы 18, относительно базовой линии 17. Регулятор вращения 4 роликов 3 может быть установлен, как на одну роликовую опору 2, так и на обе роликовых опоры 2. Ролики 3 выполняют одинакового диаметра 16, чтобы деталь цилиндрической формы, например, труба 14, не смещалась.  Ролики 3 выполняют из материала - резина, так как резина обладает большим коэффициентом трения, что необходимо для отсутствия проскальзывания между деталью цилиндрической формы, например, трубой 14, и поверхностями роликов 3, соприкасающимися с ней.
При этом А - угол поворота 20 регулятора вращения 4 роликов 3 относительно шкалы 22 при различных диаметрах детали цилиндрической формы, например, трубы 14, рассчитывается индивидуально в зависимости от передаточного отношения диаметра детали цилиндрической формы, например, диаметра 15 трубы 14, к диаметру роликов 16.
А - угол поворота 20 регулятора вращения 4 роликов относительно шкалы 22 при различных диаметрах детали цилиндрической формы, например, трубы 14, рассчитывается по следующей формуле:
А = В * ,
где А – угол поворота 20 регулятора вращения 4 роликов 3, измеряемый в градусах (°);
В – угол поворота детали цилиндрической формы, например, угол поворота 18 трубы 14 относительно базовой линии (угловое расстояние между базовой и второй линиями), измеряемый в градусах (°). Угол B указывается в конструкторско-технологической документации.
D1 – диаметр детали цилиндрической формы, например, диаметр 15 трубы 14, установленной на роликах 3 роликовой опоры 2, измеряемый в мм;
D2 – диаметр 16 ролика 3 роликовой опоры 2, измеряемый в мм.
Примеры расчета угла А поворота регулятора точного вращения 4 роликов 3 указаны в Таблице 1.
Таблица 1
<b>D1, мм</b>
<b>D2, мм</b>
<b>В, °</b>
<b>А, °</b>
120
60
50
25
89
60
35
23,6
76
50
60
39,5
В устройстве для разметки детали цилиндрической формы регулятор вращения 4 роликов 3 может быть установлен с нониусной шкалой.
В устройстве для разметки детали цилиндрической формы чертилка 10 может быть выполнена с возможностью перемещения по движку 8.
В устройстве для разметки детали цилиндрической формы станина 1 может быть выполнена с Т-образными пазами 21.
Таким образом, благодаря заявленной полезной модели, использованной по назначению, решается задача по высокой точности нанесения разметочных линий на поверхности деталей цилиндрической формы, например, трубы или вала, при различном диапазоне их длин согласно конструкторско-технологической документации, без дополнительных расчетов и измерений и без первоначального нанесения нескольких горизонтальных линий на торце детали.