УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ ОСИ ОТВЕРСТИЯ

Изобретение относится к пневматической измерительной технике и может быть использовано для измерения непрямолинейности отверстий.
Известно устройство для пневматического измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия (№ RU 2301401, публ. 20.06.2007), принятое в качестве прототипа, которое состоит из пневматического измерительного прибора дифференциального типа, соединенного с чувствительным элементом в виде пневматической пробки, снабженной двумя системами измерительных сопел, расположенных в одной осевой плоскости на противоположных образующих цилиндрической пробки, при этом каждая система соединена с соответствующей измерительной камерой прибора и содержит соединенные между собой центральное и крайнее сопла. Центральное сопло первой системы расположено на одной образующей пробки, в ее центральной части, крайнее сопло расположено на. диаметрально противоположной образующей на некотором расстоянии от центральной части, центральное сопло второй системы расположено на одной оси с центральным соплом первой системы на противоположной образующей, а крайнее сопло второй системы расположено на противоположной образующей относительно центрального сопла второй системы на некотором расстоянии от центральной части образующей цилиндрической поверхности пробки в противоположном направлении от расположения крайнего сопла первой системы.
Измерительный прибор может быть выполнен в виде двухканального пневмоэлектронного прибора, каждый из каналов которого соединен с соответствующей измерительной системой, а результат измерения определяют как разность показаний двух длинномеров.
Известное устройство обладает низкой производительностью контроля, связанной с тем, что в процессе измерения необходимо останавливать измерительную пробку и поворачивать ее вокруг оси, в среднем на один оборот в нескольких сечениях по длине детали.
Задачей заявляемого изобретения является повышение производительности измерения.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство. для пневматического измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия содержит многоканальный пневмоэлектронный измерительный прибор с блоком обработки информации, соединенный с пневматической пробкой, снабженной системами измерительных сопел, каждая система соединена с соответствующим каналом прибора, и содержит соединенные между собой центральное и крайнее сопла, при этом центральное сопло первой системы расположено на одной образующей пробки, в ее центральной части, крайнее сопло расположено на диаметрально противоположной образующей на некотором расстоянии от центральной части, центральное сопло второй системы расположено на одной оси с центральным соплом первой системы на противоположной образующей, а крайнее сопло второй системы расположено на противоположной образующей относительно центрального сопла второй системы на некотором расстоянии от центральной части образующей цилиндрической поверхности пробки в противоположном направлении от расположения крайнего сопла первой системы. Пробка также снабжена дополнительными аналогичными измерительными системами, расположенными в осевой плоскости, развернутой на угол 90 градусов относительно плоскости первых двух измерительных систем, блоки обработки информации каждого канала прибора соединены с блоком математической обработки, снабженным запоминающим устройством и индикатором.
Многоканальный пневмоэлектронный измерительный прибор с блоком обработки информации выполнен в виде двух двухканальных пневмоэлектронных приборов, содержащих две измерительные камеры с пневмоэлектронными преобразователями.
Применение в предлагаемом устройстве пневматической пробки, снабженной измерительными системами, расположенными в двух осевых плоскостях развернутых на угол 90 градусов, соединенных с измерительными каналами многоканального прибора, позволило производить измерение без потерь времени на вращение измерительной пробки.
Устройство для пневматического измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия поясняется чертежами, на которых представлены структурная схема устройства (Фиг.1) и диаграмма измерения (Фиг.2).
Устройство для пневматического измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия состоит из пневматической пробки 1, содержащей измерительные системы 2, 3, 4, 5 измерительные сопла которых попарно соединены с каналами пневмоэлектронных приборов 6, 7. Блоки обработки информации (БОИ) приборов соединены с блоком математической обработки (БМО), снабженным индикатором (И) и запоминающим устройством.
Измерительные системы 2, 3 и 4, 5 попарно расположены в двух осевых плоскостях цилиндрической пробки 1, развернутых на угол 90 градусов.
Каждая система измерительных сопел содержит центральное сопло и крайнее сопло, соединенные с измерительным каналом прибора. При этом центральное сопло первой системы расположено на одной образующей пробки, в ее центральной части, крайнее сопло расположено на диаметрально противоположной образующей на некотором расстоянии от центральной части, центральное сопло второй системы расположено на одной оси с центральным соплом первой системы на противоположной образующей, а крайнее сопло второй системы расположено на противоположной образующей относительно центрального сопла второй системы на некотором расстоянии от центральной части образующей цилиндрической поверхности пробки в противоположном направлении от расположения крайнего сопла первой системы
Каждая измерительная система содержит центральные сопла, расположенные оппозитно друг другу на одной диаметральной оси и крайние сопла, удаленные от центра пробки 1 на половину базовой длины на которой контролируют отклонение от прямолинейности.
Многоканальный пневмоэлектронный измерительный прибор выполнен в виде двух двухканальных пневмоэлектронных приборов 6 и 7, содержащих две измерительные камеры с пневмоэлектронными преобразователями, при этом блоки обработки информации (БОИ) приборов соединены с блоком математической обработки (БМО).
Процесс измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия осуществляется следующим образом.
Рабочий газ с постоянным давлением поступает в измерительные камеры приборов и далее по измерительным системам 2, 3 и 4, 5 через измерительные сопла в зазоры между контролируемой поверхностью и торцевыми поверхностями измерительных сопел.
При установке пневматической пробки, 1 в отверстие с криволинейным участком возникает разница суммарных зазоров измерительных систем.
Предлагаемое устройство не чувствительно к смещению и перекосу пневматической пробки 1 в осевой плоскости, увеличению диаметра отверстия и таким погрешностям формы отверстия как овальность, конусность и корсетность.
Измерительные системы, первого прибора, располагаются, например, в плоскости ОВ (Фиг.2) и измеряют величину непрямолинейности равную АВ, а измерительные системы сопел второго прибора в плоскости OD и измеряет величину непрямолинейности DC. Измеренные величины непрямолинейности АВ и DC из БОИ передаются в БМО, в котором по теореме Пифагора вычисляется максимальное значение непрямолинейности оси отверстия независимо от положения систем измерительных сопел относительно сечения отверстия, в котором расположен максимум отклонения от прямолинейности.
Значение отклонения от прямолинейности запоминается и отображается на индикаторе в виде кривой и числового значения, отображающие ее изменение по всей длине контролируемого отверстия и ее соотношение с границей поля допуска, что позволяет оператору в процессе измерения не тратить время на оценку частных значений, а определять степень годности изделия по окончании контроля.
Измерение отклонения от прямолинейности оси длинных отверстий, в частности цилиндров нефтяных насосов, длина которых достигает 2,5-8 метров сводится к простому перемещению измерительной пробки вдоль отверстия и последующей оценки результатов на индикаторе, что существенно снижает трудоемкость контрольной операции.
Таким образом, применение многоканального пневмоэлектронного измерительного прибора, соединенного с системами измерительных сопел, расположенными в двух осевых плоскостях развернутых на угол 90 градусов относительно друг друга, а также снабжение устройства блоком математической обработки позволило исключить необходимость останавливать измерительную пробку и поворачивать ее вокруг оси в процессе измерения, что существенно повысило производительность измерения.