УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННИХ КОНУСОВ

Полезная модель относится к измерительным устройствам и предназначена для измерения угла конусности внутренних конусов, в частности для измерения конусности уплотнительной конической расточки муфт резьбовых соединений нефтегазового сортамента.
Известно накладное устройство для измерения внутренних конусов (патент на изобретение №2300733, МПК G01B 5/24, опубл. 10.06.2007), содержащее корпус с двумя парами опор для базирования подлежащего измерению внутреннего конуса, несущий рычаги, первый из которых выполнен с измерительным наконечником, а на втором закреплен измерительный наконечник, индикатор, связанный индикаторной головкой с вторым рычагом. Корпус представляет собой цилиндрическую штангу, на которой первый рычаг расположен с возможностью осевого перемещения, а второй рычаг закреплен неподвижно от перемещений и с возможностью качания, при этом второй рычаг выполнен двуплечим, на одном плече которого смонтирован измерительный наконечник, соосно расположенный измерительному наконечнику первого рычага, а на другом пята, подпружиненная в сторону индикаторной головки для контактного взаимодействия с последней. Каждая пара сменных опор, монтируемых съемно на цилиндрической штанге для базирования по торцу подлежащего измерению внутреннего конуса, выполнена с опорными поверхностями, расположенными у одной пары опор на расстоянии от продольной оси цилиндрической штанги, меньшем расстояния от этой продольной оси до опорной поверхности другой пары опор.
Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому решению и поэтому выбрано заявителем в качестве прототипа.
При использовании данного устройства для измерения конусности возникает необходимость смены одной пары опор для базирования по торцу подлежащего измерению внутреннего конуса на другую. Это приводит к увеличению времени измерения, а также к появлению дополнительной погрешности, связанной с переустановкой пар сменных опор, следствием чего является снижение точности измерений.
Технической задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего повышение производительности и точности измерений, простого и удобного в эксплуатации.
Для достижения поставленной задачи в устройстве для измерения внутренних конусов, содержащем корпус с двумя базирующими опорами, индикатор и рычаги с измерительными наконечниками, согласно полезной модели каждая из опор выполнена двухступенчатой и установлена с возможностью поворота относительно своей оси в два фиксированных соответствующих ступеням положения.
Угол поворота каждой из базирующих опор в фиксированные положения составляет 180°.
Одна из базирующих опор установлена на корпусе с возможностью перемещения вдоль корпуса.
Корпус представляет собой штангу прямоугольного сечения.
Измерительные наконечники могут быть выполнены сферической формы либо остроконечными.
Наружная поверхность базирующих опор снабжена накаткой.
Выполнение корпуса с двумя базирующими опорами, каждая из которых выполнена двухступенчатой и установлена с возможностью поворота относительно своей оси в два фиксированных соответствующих ступеням положения, позволяет значительно повысить производительность и точность измерения. Установка базирующих опор в положения, соответствующие начальному и конечному поперечному участкам измеряемой конической поверхности, обеспечивается простым поворотом базирующих опор. При этом исключаются операции снятия и закрепления очередной пары базирующих опор.
Выполнение угла поворота каждой из базирующих опор в фиксированные положения равным 180° упрощает изготовление устройства и повышает удобство эксплуатации.
Установка одной из базирующих опор на корпусе с возможностью перемещения вдоль него позволяет фиксировать ее в заданном положении в зависимости от диаметра измеряемой муфты и проводить измерения муфт различных диаметров.
Выполнение корпуса в виде штанги прямоугольного сечения повышает жесткость устройства, что способствует повышению точности измерений.
Выполнение измерительных наконечников сферической формы обеспечивает точечный контакт и высокую точность измерений при измерении конусности муфт с большим углом конусности.
Выполнение измерительных наконечников остроконечными обеспечивает точечный контакт и высокую точность измерений при измерении конусности муфт с малым углом конусности.
Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует понятию «новизна».
Кроме того, предлагаемое техническое решение может быть изготовлено в промышленных масштабах и найдет применение для измерения конусности уплотнительной конической расточки муфт резьбовых соединений нефтегазового сортамента, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом. На фиг.1 представлен общий вид устройства для измерения внутренних конусов.
Основанием устройства для измерения внутренних конусов является корпус, который представляет собой штангу 1, имеющую прямоугольное сечение. На одном конце штанги установлен с возможностью осевого перемещения первый рычаг 2, выполненный с измерительным наконечником 3. На противоположном конце штанги расположен кронштейн 4, жестко связанный со штангой. Нижняя часть кронштейна 4 имеет форму вилки, внутри которой на оси 5 качается второй рычаг 6, выполненный двуплечим. На одном плече второго рычага 6 смонтирован измерительный наконечник 7, расположенный соосно измерительному наконечнику 3 первого рычага 2, а на другом - пята 8, передающая перемещение наконечника 7 через качающийся рычаг 6 на индикатор 9. Таким образом, любое воздействие на измерительный наконечник 7 приведет к перемещению второго плеча рычага 6 и давлению со стороны пяты 8 на индикатор 9. Измерительные наконечники могут быть выполнены сферической формы либо остроконечными и обладают высокой твердостью и износостойкостью.
Корпус выполнен с двумя базирующими опорами 10 для базирования по торцу подлежащего измерению внутреннего конуса. Базирующие опоры установлены на опорных колодках 11, расположенных по концам штанги 1. Одна из опорных колодок вместе с установленной на ней базирующей опорой может перемещаться вдоль штанги и фиксироваться в заданном положении в зависимости от диаметра измеряемой муфты. Каждая из базирующих опор выполнена двухступенчатой с расстоянием h1 между ступенями и установлена с возможностью поворота относительно своей оси в два фиксированных соответствующих ступеням положения. Расстояние h2 между ступенями базирующих опор находится в пределах длины измеряемой конической поверхности. В предпочтительном варианте изготовления полезной модели базирующие опоры выполнены в виде цилиндрического тела вращения, угол поворота каждой из базирующих опор в фиксированные положения и угол между ступенями составляют 180°.
Для создания измерительного усилия служит пружина 12. Конец второго рычага 6 служит арретиром для установки и снятия прибора с измеряемой муфты. Для закрепления индикатора 9 в рабочем положении служит винт 13.
При базировании торца подлежащего измерению внутреннего конуса на опорные поверхности одной ступени (Б) базирующих опор 10 производят измерение диаметра уплотнительного конуса муфты в положении I, соответствующем начальному поперечному участку конической поверхности. При базировании того же самого торца подлежащего измерению внутреннего конуса на опорные поверхности второй ступени (В) базирующих опор 10 производят измерение диаметра уплотнительного конуса муфты в положении II, соответствующем конечному поперечному участку конической поверхности, расположенном на расстоянии L1 от первого участка. Величина указанного расстояния L1 определяется расстоянием h1 между ступенями базирующих опор 10.
Устройство для измерения внутренних конусов работает следующим образом.
Устройство устанавливают на торец муфты поверхностями Б базирующих опор 10 в положение I, создав натяг на индикаторе больше, чем разность диаметров измеряемой конической поверхности. Покачивая устройство по небольшой дуге в поперечном направлении по окружности поверхности, находят наибольшее показание по шкале индикатора. Затем приподнимают устройство и производят поворот базирующих опор 10 на 180° и устанавливают устройство на торце муфты поверхностями В базирующих опор 10 в положении II на расстоянии L1 от положения I. В этом положении находят наибольшее показание на шкале индикатора путем перемещения устройства по небольшой дуге в окружном направлении. Каждое измерение в положении I и II проводят в одной плоскости. Разность показаний равна величине конусности уплотнительного конуса на заданной длине.
Как видно из описания полезной модели, предлагаемое устройство позволяет повысить производительность измерений и исключить погрешность, связанную с переустановкой сменных опор, повышая тем самым точность измерений, а также является простым и удобным в эксплуатации.