УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАДИУСА ОБРАЗУЮЩЕЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Полезная модель относится к измерительным устройствам, а точнее к устройствам для проверки радиуса образующей цилиндрических криволинейных поверхностей.
При производстве сварных труб в формовочных станах используются валки, имеющие на своей поверхности перпендикулярно к оси открытый ручей, к точности которого предъявляются высокие требования. Он может быть однорадиусным, двухрадиусным, двухрадиусным с плоским центральным участком, двухрадиусным с изгибом центрального участка или овальным по кривым второго порядка. Причем даже для однотипных станов и для одинаковых размеров труб формовочные валки имеют различные габаритные размеры и форму рабочего ручья.
В настоящее время для проверки профиля рабочего ручья формовочных валков используют шаблоны для каждого типоразмера валка, а это приводит к увеличению стоимости валков.
Поэтому актуальным является использование для проверки универсального устройства.
Известно устройство (штангенциркуль) для измерения диаметров по хорде и высоте сегмента, содержащее средство для контакта с поверхностью измеряемой детали и штангу со шкалой (авт. свид. СССР №1000736, G 01 B 3/20, заявл. 25.09.81 г., опубл. 28.02.83 г.)
Средство для контакта с поверхностью измеряемой детали выполнено в виде ножек штангенциркуля (одна - неподвижна, вторая - подвижная), связанных между собой накладкой с наклонными пазами, в которых установлены с возможностью перемещения пальцы,
закрепленные на ножках. Угол наклона пазов выбран таким образом, чтобы было соблюдено постоянное соотношение длины хорды и диаметра измеряемой детали.
Недостатком этого устройства является то, что при измерении вогнутых цилиндрических поверхностей с небольшим радиусом пользоваться этим устройством неудобно и сложно установить устройство по образующей валка.
Кроме того, устройство обладает низкой точностью из-за кромочного контакта ножек штангенциркуля.
Известно также устройство для измерения больших диаметров по дуге окружности, содержащее три сферических контактных наконечника, два из которых установлены с возможностью изменения положения (авт. свид. СССР №85367, G 01 B 5/08, заявл. 28.05.49 г.)
Два сферических наконечника (опоры) установлены на подпружиненной подвижной рамке, а третий контактный наконечник, устанавливаемый в точке пересечения базовой диаметральной прямой с окружностью, жестко закреплен в корпусе, снабженном направляющей, несущей измерительную каретку с контактным щупом.
Недостатком этого устройства также является то, что оно не обеспечит точный контроль радиуса ручья формовочного валка трубосварочного стана, так как практически очень сложно установить устройство по образующей вогнутой поверхности ручья валка.
Измерение диаметра вогнутой цилиндрической поверхности по хорде с помощью двух линеек (РФ №2005990, G 01 B 5/08, заявл. 19.06.90 г., опубл. 15.01.94 г.) также не обеспечит необходимой точности контроля радиуса.
Кроме того, общим недостатком этих устройств является кромочный контакт измерительного устройства с деталью.
Наиболее близким по технической является устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности,
содержащее три смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных наконечника, один из которых связан с измерительным прибором, а два других установлены с возможностью изменения положения (А.Г.Иванов, Г.Д.Бурдун, С.С.Волосов и др. Измерительные приборы в машиностроении. Под ред. Г.Д.Бурдуна и Б.А.Тайца, изд. Машиностроение, М, 1964, с.270-272, рис.199, 200).
Наконечник, смонтированный по оси измерительного прибора (микрометра) выполнен сферическим, а наконечники, закрепленные на равных расстояниях от оси микрометра, выполнены в виде роликов, непосредственно опирающихся на изделие при измерении. Ролики соприкасаются с изделием по всей своей длине, что обеспечивает устойчивое положение прибора на изделии.
Устройство используют для измерения наружных и внутренних диаметров по хорде и высоте сегмента, а именно для определения отклонения величины измеряемого диаметра от номинального.
Недостатком известной конструкции устройства для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности, заключается в том, что оно не может обеспечить необходимой точности контроля в связи с тем, что возможно смещение плоскости расположения контактных наконечников относительно образующей валка (цилиндрической поверхности).
Задача настоящей полезной модели состоит в создании устройства, позволяющего обеспечить контроль с высокой точностью радиуса ручья формовочного валка и сократить затраты производства на контроль.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности, преимущественно ручья формовочных валков трубосварочного стана, содержащая три смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных наконечника, один из которых связан с измерительным прибором, а два других установлены с возможностью изменения
положения, согласно полезной модели, снабжено парой базирующих призм из стержней круглого сечения, смонтированных поперек плоскости расположения контактных наконечников, при этом все контактные наконечники выполнены сферическими.
Такое конструктивное выполнение устройства для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности обеспечит высокую точность контроля радиуса ручья формовочного валка трубосварочного стана, так как позволяет базировать устройство на изделии как в осевом, так и радиальном направлении, благодаря тому, что при определении длины форды и высоты сегмента используются сферические наконечники, положение которых зафиксировано на образующей валка с помощью базирующих призм из стержней круглого сечения, также обеспечивающих точечный контакт устройства по сечению валка, то есть в плоскости, перпендикулярной образующей валка. Кроме того, базирующие призмы позволяют измерять радиус валков нескольких типоразмеров, а это позволит снизить затраты на контроль, по сравнению с использованием шаблона для каждого типоразмера.
Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример выполнения полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 - изображено устройство для контроля радиуса цилиндрической вогнутой поверхности, общий вид;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Устройство для контроля радиуса цилиндрической вогнутой поверхности, преимущественно формовочных валков трубосварочного стана состоит из трех смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных наконечника 1, 2, 3, измерительного прибора 4, корпуса 5. Все контактные наконечники выполнены сферическими.
Наконечник 1 закреплен по оси О-О, несущей измерительный прибор 4. Наконечники 2 и 3 установлены на равном расстоянии от оси О-О на
корпусе 5 с возможностью изменения положения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Поперек плоскости контактных наконечников 1, 2, 3 на корпусе 5 закреплены две базирующих призмы 6, выполненные из круглых стержней 7, закрепленных под углом друг к другу.
Призмы самоустанавливаются на детали 8 под действием пружин 9, которые регулируются гайками 10 с учетом размеров валка и массы устройства.
Устройство работает следующим образом.
При контроле радиуса ручья формовочного валка трубосварочного стана устройство устанавливается базирующими призмами 6 на деталь 8, пружины 9 регулируются гайками 10 до такого положения, чтобы под собственным весом устройства между подвижными наконечниками 2 и 3 был небольшой зазор.
После базирования устройства на детали при помощи двух базирующих призм 6 под действием дополнительного усилия от руки человека устройство опускается до контакта подвижных наконечников 2 и 3 с образующей деталью 8. Фиксируя показания измерительного прибора 4, определяют изменение высоты h сегмента (длина хорды  установлена при настройке устройства).
По известной длине хорды и высоте сегмента рассчитывается радиус R образующей валка по формулам:
- для выпуклой поверхности,
- для вогнутой поверхности,
где R - искомый радиус кривизны валка,
r - радиус подвижных наконечников 2 и 3,
- расстояние между неподвижным наконечником 1 и подвижными наконечниками 2 и 3,
h - высота сегмента, определяемая в процессе измерения.
Предложенное устройство для контроля радиуса цилиндрической вогнутой поверхности по сравнению с известными позволяет с высокой точностью контролировать радиус ручья формовочных валков трубосварочных станов без изготовления специальных шаблонов на каждый типоразмер.