МИКРОМЕТР

Полезная модель относится к ручному инструменту для наружных измерений параметров изделий и может быть использована в любой отрасли промышленности.
Известны устройства для наружных измерений параметров изделий. Это микрометры (Иванов А.И. Технические измерения (с лабораторным практикумом). Изд 2-е, перераб. - М.: "Колос", 1970. - 408 с.), которые конструктивно мало чем отличаются друг от друга. Например, любой из них имеет скобу, жесткую пятку (микровинт), микрометрическую головку, трещеточное устройство, калибр для установки микрометра на нуль и т.д. Микрометры однотипны и могут отличаться друг от друга лишь различным оформлением.
Недостатком известных микрометров является низкая точность. Цена деления микрометра ограничивается 0,01 мм. В настоящее время на заводах страны требуются мерительные устройства (микрометры) с ценой деления на порядок выше, т.е. 0,001 мм, так как сопряженные изделия, изготовленные с высокой точностью, значительно долговечнее.
Наиболее близким устройством того же назначения к выявленной полезной модели по совокупности признаков является микрометр для наружных измерений параметров изделий, содержащий скобу, жесткую пятку, калибр для установки микрометра на нуль, пятку, выполненную с возможностью перемещения [Пат. РФ №96647, Б.И. №22, 2010 г.]. Скоба состоит из Г-образного корпуса с жесткой пяткой и кронштейна, выполненного с возможностью перемещения, на конце которого укреплен индикатор часового типа с ценой деления 0,001 мм, причем ножка индикатора часового типа служит пяткой микрометра
Недостатком известного микрометра является невысокая точность измерения. Например, для точного измерения длины L (см. фиг 1) цилиндрического стержня необходимо чтобы измерение производилось по оси стержня. Для оператора представляет трудность одновременно в двух местах (в двух торцах стержня) обеспечить центральное положение торцов измеряемого стержня. Пусть даже некоторое смещение жесткой пятки на Δх вносит погрешность измерения, так как полученный результат измерения L является гипотенузой прямоугольного треугольника с катетами Δх и L.
Анализ результатов исследований показал, что одним из факторов, обеспечивающих точность измерения цилиндрических тел, является принудительное центрирование его торца хотя бы с одной стороны.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что на Г-образном корпусе размещен неподвижный стержень, служащий жесткой пяткой, на которую надет центрирующий конус, и имеющий возможность скольжения вдоль неподвижного стержня. В свободном состоянии центрирующий конус находится в выдвинутом положении под действием витой пружины, расположенной внутри него.
Технический результат - повышение точности измерений стержневых цилиндрических элементов и снижение трудоемкости измерений.
Указанный технический результат полезной модели достигается тем, что в известном устройстве, содержащем скобу, жесткую пятку, калибр для установки микрометра на нуль, скобу, состоящую из Г-образного корпуса с жесткой пяткой и кронштейна, выполненного с возможностью перемещения, на конце которого укреплен индикатор часового типа с ценой деления 0,001 мм, где ножка индикатора часового типа служит пяткой микрометра, а в предлагаемой полезной модели Г-образный корпус содержит жесткую пятку в виде запрессованного шарика на конце неподвижного стержня, центрирующий конус надет на стержень и охватывает жесткую пятку, где стопорное кольцо является ограничителем его положения, причем витая пружина подпирает центрирующий конус изнутри. Положение центрирующего конуса под действием витой пружины создает натяг и обеспечивает надежное центрирование измеряемого цилиндрического стержня и касание его жесткой пятки микрометра, так как эти операции производятся принудительно с приложением некоторого усилия.
Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг.2), на котором схематично изображен микрометр, который состоит из Г-образного корпуса 1 с продольной прорезью, где размещается кронштейн 2, выполненный с возможностью перемещения вдоль Г-образного корпуса 1, неподвижно фиксируемый винтами 3. На кронштейне 2 имеется сквозное отверстие, где установлен фиксируемый винтом 4 индикатор 5 часового типа. Индикатор 5 часового типа укреплен неподвижно так, чтобы свободно перемещалась его подвижная ножка вдоль своей оси. Г-образный корпус 1 содержит жесткую пятку 6 в виде запрессованного шарика на конце неподвижного стержня 7. Центрирующий конус 8 надет на неподвижный стержень 7 и, скользя по ней, охватывает жесткую пятку 6. Стопорное кольцо 9 предохраняет центрирующий конус 8 от выпадания и является ограничителем его положения, причем витая пружина 10 подпирает центрирующий конус 8 изнутри, приводя его в крайнее положение, создает натяг при установке измеряемого цилиндрического стержня и способствует точному его центрированию и измерению. Вертикальная стойка Г-образного корпуса 1 отшлифована и проградуирована в миллиметрах. Нулевое положение фиксирует нижнюю точку кронштейна 2 и проградуировано в момент, когда сферическая пятка индикатора 5 часового типа едва касается поверхности жесткой пятки 6.
Предлагаемый микрометр работает следующим образом. Например, при тарировании болта M12 длиной 60 мм при затяжке деформация (удлинение) стержня составила 0,062 мм. Перед затяжкой болт M12 длиной 60 мм замеряют в свободном состоянии с точностью до 0,001 мм. Для этой цели резьбовой торец болта устанавливают в центрирующий конус 8 и прижимают до упора с жесткой пяткой 6, а головку болта центрируют с подвижной ножкой индикатора 5 часового типа, предварительно закрепив кронштейн 2 в Г-образном корпусе 1 и результаты измерения регистрируют по показаниям индикатора 5 часового типа. Здесь, при измерении, центрирующий конус 8 четко вводит в контакт твердую пятку с центром резьбового торца болта. Оператору для точного измерения достаточно свое внимание сосредоточить только на головке болта, что позволяет быстро и точно произвести замеры его длины.
Замеры длины затянутого болта с удлинением его стержня на величину 0,062 мм осуществляются аналогично.
Предлагаемый микрометр может быть использован для измерения длин различных стержней при охлаждении и нагреве, для чего достаточно провести измерения до и после охлаждения или нагрева. Зная коэффициент линейного расширения материала, можно определить температуру среды, в которой находился стержень.