ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Полезная модель относится к измерительным устройствам и может быть использовано для замера больших диаметров, например, поршней газовых машин (двигателей).
Для замера диаметров различных деталей обычно используются кронциркули и штангенциркули, последние из которых достаточно подробно описаны, например, в книге В.И.Беркова «Технические измерения», М., «Высшая школа», 1983, с.9-17. Измерение диаметров является необходимой операцией при определении степени износа различных валов, поршней и т.д.
Известно устройство для измерения диаметра и высоты цилиндрических роликов, у которого базировочный механизм выполнен в виде четырех вращающихся роликов, установленных попарно на концах горизонтальных осей, а передаточный механизм выполнен в виде двух пар двуплечих рычагов, имеющих измерительные наконечники (см. а.с. СССР №970075, кл. G01B 5/08, опубл. в БИ №40, 1982 г.). Однако это устройство непригодно для замера больших диаметров (более 1 м).
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству являются штангенциркули ШЦ-1, ШЦ-2 и ШЦ-3, описанные в книге Н.Н.Макиенко «Слесарное дело», М., «Высшая школа», 1976, с.84-87.
Эти штангенциркули содержат штангу и измерительные губки и характеризуются тем, что неподвижная губка выполнена за одно целое со штангой, а подвижная губка закреплена на нониусе и передвигается вместе с ним вдоль по штанге. С помощью известных штангенциркулей трудно измерять большие диаметры в труднодоступных местах, например, поршней в цилиндрах газовых (в т.ч. - паровых) машин.
Технической задачей настоящей полезной модели является упрощение измерений вышеназванных больших диаметров.
Для решения этой задачи предлагаемый измерительный инструмент содержит штангу и измерительные губки, и для замера торцевых диаметров более 0,8 м штанга круглого сечения выполнена со средней дугообразной частью и двумя краевыми прямолинейными частями, на которых размещены с возможностью перемещения измерительные губки, направленные в сторону, противоположную выпуклости дугообразной части штанги и выполненные со стопорными фиксаторами, а максимальное расстояние между губками 1350 мм; длина дугообразной части штанги может составлять 0,14...0,16 от ее длины L, а длина измерительных губок - (0,068...0,072)L.
Приведенные соотношения размеров инструмента получены опытным путем и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается в максимальном упрощении операции замеров больших диаметров в труднодоступных местах при сохранении требуемой точности измерений. Действительно, измерение торцевых диаметров, например, поршней, расположенных в цилиндрах газовых машин большой мощности, с помощью существующих штангенциркулей либо
чрезвычайно трудоемко, либо вообще невозможно, что и подтвердила опытная проверка настоящего устройства.
Предлагаемый измерительный инструмент схематично показан на фиг.1 (стрелки - направление перемещения измерительных губок).
Инструмент содержит штангу 1 с длиной L, круглое сечение которой имеет диаметр d. Средняя часть 2 штанги - дугообразная, с длиной  и радиусом дуги . Краевые части 3 штанги - прямолинейные и по ним перемещаются полые цилиндрические корпуса 4 с закрепленными на них измерительными губками 5 длиной , максимальное расстояние между которыми - . На корпусах 4 установлены стопорные фиксаторы 6. Дугообразная часть 2 служит для ручного захвата инструмента.
При осуществлении замера губки 5, предварительно разведенные на расстояние большее замеряемого диаметра, устанавливают перпендикулярно торцевой поверхности детали путем соответствующего разворота штанги. Губки сводят до соприкосновения с измеряемым объектом и, убедившись, что замеряется именно максимальный поперечный размер (т.е. диаметр) детали (некоторым перемещением инструмента в плоскости, параллельной торцу детали) - фиксируют положения измерительных губок стопорами 6. После этой операции замеряют расстояние между губками извлеченного инструмента.
Опытную проверку заявляемого инструмента осуществляли при замере торцевого диаметра (его величина 1300 мм) рабочего поршня паровой машины привода толстолистового стана 4500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью опробывались различные варианты исполнения измерительного инструмента, отличавшиеся величинами ,  и , оценивая результаты по сложности измерения торцевого диаметра поршня. Наилучшие результаты (несложность и малое время замеров) получены с использованием предлагаемого инструмента. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали достигнутые показатели.
Прежде всего, было установлено, что максимальной оптимальной величиной  является . При  возрастали габариты и вес инструмента, что затрудняло его использование. При  затруднялись ручной захват инструмента и манипулирование им, а при  уменьшалась длина прямолинейных участков штанги, т.е. сужались возможности использования инструмента. Также затруднялись замеры диаметра при длине губок , а при условия работы не улучшались, но требовалось неоправданное увеличение толщины губок.
Замеры с помощью штангенциркуля, взятого в качестве ближайшего аналога, для данных условий оказались невозможны. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения при измерении торцевых диаметров большой величины максимально упрощает эту операцию, что повышает достоверность определения степени износа поршня и сокращает трудозатраты не менее, чем на 40%.
Пример конкретного выполнения
Измерительный инструмент для замера торцевых диаметров имеет вид, показанный на фиг.1.
Параметры инструмента:
L=1280 мм, , ; . Величина d=12 мм.