ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ
DEVICE FOR CONTROL AND MEASUREMENT OF LINEAR DIMENSIONS

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля линейных размеров в условиях ограниченного доступа.
Приспособление может быть использовано в различных областях техники при сборке и установке узлов машин, содержащих детали с заданным осевым зазором.
В частности, приспособление актуально для газовых центрифуг при осуществляемом до установки демпфера измерении и контроле зазора между ферромагнитной втулкой ротора и установленным на крышке неподвижным магнитом, между статором и приводным диском. Перед установкой демпфера на собранный узел центрифуги, состоящий из корпуса с крышкой и статора двигателя, необходимо проверить зазор между ферромагнитной втулкой и неподвижным магнитом по положению опорной иглы, установленной в нижней части ротора относительно торцевой базовой поверхности статора в крайних осевых фиксированных положениях ротора, причем при выполнении замера приложение нагрузки к игле не допускается. Выполнение этих замеров должно производиться с высокой точностью и вместе с тем затруднено ограниченным доступом для совмещения базовых поверхностей статора и измерительного устройства, в условиях которого к тому же необходимо в процессе измерения создать второе фиксированное положение ротора.
Известны различные индикаторные устройства для контроля детали в труднодоступных местах, использующие специальные рычаги различной длины и конфигурации [http://delta-grup.ru/bibliot/9k/11.htm, рис.9а, 9б, 9в - из книги: Албанский П.П. и др. Инструмент и технологическая оснастка для слесарей. Ленинград, «Машиностроение», 1969]. При измерении базовая поверхность корпуса индикаторного устройства связана с измеряемой поверхностью детали. Устройства позволяют произвести выверку поверхностей в труднодоступных местах, но не обеспечивают контроль зазоров и люфтов.
Известно также устройство для контроля линейного размера деталей с использованием рычажного механизма и ползуна, обеспечивающего возможность перемещения измерительного устройства по отношению к измеряемой детали, принятое за прототип [описание полезной модели к патенту RU 78303 U1, G01B 5/24, опубл. 20.11.2008]. Устройство позволяет замерять положение торцевой поверхности измеряемой детали относительно базовой поверхности.
Однако часто встречаются ситуации, когда и с помощью данного устройства невозможно замерить перемещение или люфты детали в составе сборочного узла в труднодоступном месте, например в газовой центрифуге.
Предлагаемым изобретением решается задача создания малогабаритного измерительного приспособления, обеспечивающего с минимальными затратами времени высокое качество измерения двух заданных относительно базовой поверхности положений иглы ротора в газовой центрифуге, расположенной в труднодоступном для измерительного устройства месте.
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в возможности высокопроизводительного контроля осевых зазоров в сборочных узлах, в частности, в газовой центрифуге, а также зазоров и люфтов деталей в других устройствах в условиях ограниченного доступа.
Указанный технический результат достигается тем, что в приспособлении для контроля и измерения линейных размеров, содержащем корпус с базовыми поверхностями, индикатор, шарнирно закрепленный на оси рычаг, имеющий возможность регулировки положения оси относительно базовой поверхности и взаимодействующий с одной стороны с деталью, положение которой подлежит контролю, а с другой - с индикатором, ползун и ручку, введены следующие отличия. Индикатор и ось рычага закреплены на корпусе, в центре корпуса со стороны торцевой базовой поверхности выполнена полая направляющая со сквозным отверстием в боковой стенке, ползун с закрепленной на нем и выступающей через отверстия корпуса ручкой расположен снаружи направляющей, внутри направляющей расположен полый толкатель со сквозным отверстием в боковой стенке, совмещаемым со сквозным отверстием в направляющей, при этом толкатель подпружинен к ползуну, ползун подпружинен к корпусу, а плечо рычага, взаимодействующее с деталью, расположено в совмещаемых отверстиях направляющей и толкателя.
Установка в корпусе полого подпружиненного толкателя, связанного с ручками ползуна, обеспечивает возможность осевого перемещения ротора в крайние положения, а размещение плеча рычага, взаимодействующего с иглой ротора (т.е. с деталью, положение которой подлежит контролю), в совмещаемых боковых отверстиях толкателя и направляющей корпуса, позволяет быстро и с высокой точностью производить измерение двух положений ротора.
Сущность изобретения поясняется чертежами на примере приспособления для проверки зазора между ферромагнитной втулкой и неподвижным магнитом по положению опорной иглы, установленной в нижней части ротора газовой центрифуги, относительно торцевой базовой поверхности статора в крайних осевых фиксированных положениях ротора с выполнением условия недопустимости приложения нагрузки к игле.
На фиг.1 показана конструкция приспособления в положении снятия показаний в крайнем нижнем положении ползуна и толкателя (до перемещения ротора в верхнее положение).
На фиг.2 - конструкция приспособления в положении снятия показаний в крайнем верхнем положении ползуна и толкателя (после перемещения ротора в верхнее положение).
Приспособление согласно предлагаемому изобретению содержит корпус 1 с цилиндрической 2 и торцевой 3 базовыми поверхностями. Концентрично поверхности 2 выполнена направляющая 4 с отверстием 5 в боковой стенке. В корпусе 1 закреплены индикатор 6 с удлинительной вставкой 7 и ось 8 рычага 9. В направляющей 4 расположен полый толкатель 10 с отверстием 11 в боковой стенке. Толкатель 10 через пружину 12 связан с ползуном 13 с закрепленными на нем ручками 14. Ползун 13 через пружину 15 связан с корпусом 1.
В процессе изготовления производится калибровка приспособления по установочным мерам на размеры, соответствующие выступанию иглы ротора относительно торца статора согласно требованиям технической документации, в первом и втором положениях ротора с помощью регулирующей прокладки 16. В результате осуществляется регулирование положения оси 8 рычага 9 относительно базовой поверхности 3 и обеспечивается равенство плеч рычага.
Приспособление работает следующим образом.
Контроль положения опорной иглы ротора относительно торцевой базовой поверхности статора осуществляется при вертикальном положении оси ротора. Корпус 1 предварительно откалиброванного приспособления вставляют в статор изделия до соприкосновения базовых поверхностей (2, 3) приспособления с соответствующими базовыми поверхностями статора. При этом игла ротора находится в полости толкателя 4 и контактирует с горизонтальным плечом рычага 9.
В первом (нижнем) положении ротора (фиг.1) производят замер выступания иглы ротора относительно торцевой поверхности статора, при этом выполняется настройка шкалы индикатора на ноль.
Затем с помощью ручек 14 перемещают ползун 13 вверх. Ползун 13 и толкатель 10, поджатые пружиной 12 с усилием большим веса ротора, вместе поднимаются до касания толкателя 10 с нижней частью ротора и происходит подъем ротора до упора в верхнюю крышку центрифуги. Перемещение толкателя прекращается, а перемещение ползуна 13 продолжается до упора в нижний торец направляющей 4 корпуса 1. При этом пружина 12 сжимается и между толкателем 10 и ползуном 13 создается зазор 17. Таким образом, ротор фиксируется пружиной 12 в верхнем крайнем положении (фиг.2), при котором производят снятие показаний индикатора 2.
Разница показаний индикатора в двух положениях ротора (фиг.1 и 2) есть величина перемещения ротора, соответственно равная контролируемому осевому зазору между ферромагнитной втулкой и магнитом в сборочном узле центрифуги. После снятия показаний индикатора 2 ползун 13 с ручками 14 пружиной 15 возвращается в исходное положение, а толкатель 10 пружиной 12 поджимается к ползуну 13.