ШТАТИВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ

Предложенное техническое решение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве штатива для крепления измерительной головки, служащей для измерения линейных параметров деталей.
Известны штативы для измерения линейных параметров по а.с. SU 243202. опубл. 1969 г (1), а.с. SU 1555617, опубл. 1990 г (2), ГОСТ 10197-70, «Стойки и штативы для измерительных головок», с. 3, черт. 3 (3). Штативы (1), (2), (3) содержат колонку, основание, на котором закреплена колонка, закрепленную на колонке крепежную скобу и кронштейн, служащий для крепления измерительной головки. Однако штативы выполнены для крепления одной измерительной головкой, что ограничивает возможности измерения.
Известны устройства (см. пат DE 1962735, опубл. 1996 г (4), пат RU 2207451, заявленный FR, опубл. 2000 г. (5). Устройства (4), (5) предназначены для крепления нескольких измерительных головок, закрепленных в соответствующем штативе. При эксплуатации эти штативы с измерительными головками закрепляют в соответствующей секции прямоугольной металлической рамы. Рама очень сложна, т.к. образована вертикальными штангами U-образного профиля, которые скреплены поперечными и продольными штангами. Сборка такой конструкции чрезвычайно трудоемка и длительна, т.к. требует большого количества сборочных и крепежных деталей специальные формы. Это приводит к повышенной стоимости устройства, что препятствует его использованию в современном производстве.
Наиболее близким аналогом предложен штатив для измерения линейных параметров деталей, содержащий колонку, основание, на котором закреплена колонка, кронштейн, закрепленный на колонке, измерительную головку и, скрепленную с колонкой, крепежную скобу (см ГОСТ 10197-70 (3)).
Как было указано ранее, штатив (3) выполнен с одной измерительной головкой и предназначен для измерения одного линейного параметра. Однако, как показала практика, в настоящее время в цехах современного технического уровня наиболее востребовано измерение таких линейных параметров, как, например, форма или взаимное расположение деталей. Это может быть выполнено только несколькими измерительными головками и синхронным измерением нескольких параметров, что не может выполнить устройство (3). К тому же при монтаже штатива (3) установка измерительной головки в рабочее положение требует дополнительного времени. В устройстве (3), как и во всех приведенных аналогах, не приведено средств, обеспечивающих надежное крепление измерительных головок при снижении влияния внешних электромагнитных полей. Это ведет к погрешности и снижает точность измерений.
Задача предложенного технического решения состоит в расширении возможностей штатива для использования в системах измерения нескольких линейных параметров деталей, в обеспечении простого, оперативного и надежного монтажа на штативе нескольких измерительных головок, с одновременной однонаправленной ориентацией измерительных головок и с одновременным повышением точности измерения линейных параметров.
a
a
Для решения этой задачи в предложенном штативе для измерения линейных параметров деталей, содержащем колонку, основание, на котором закреплена колонка, кронштейн, закрепленный на колонке, измерительную головку и, скрепленную с колонкой, крепежную скобу, согласно полезной модели, штатив снабжен двумя направляющими стержнями и «n» идентичными угольниками для крепления соответствующей измерительной головки, причем кронштейн образован направляющими стержнями и угольником, служащим для скрепления направляющих стержней с колонкой, каждый угольник образован хомутом и стоячей стенкой, которые скреплены под прямым углом, а хомуты угольников выполнены с отверстиями, параллельными вертикальной оси стоячей стенки, для соосного размещения в этих отверстиях соответствующих измерительных головок, причем стоячие стенки угольников выполнены с двумя пересекающимися отверстиями и, с двумя, расположенными между ними, симметричными, относительно вертикальной оси стоячей стенки, резьбовыми отверстиями, при этом первые два из пересекающихся отверстий расположены параллельно и ориентированы перпендикулярно вертикальной оси стоячей стенки для размещения в них направляющих стержней, а два других отверстия, пересекающиеся с первыми, расположены на вертикальной оси стоячей стенки, перпендикулярно соответствующим первым, и выполнены резьбовыми для последовательной фиксации угольников на направляющих стержнях, причем угольник, скрепляющий кронштейн с колонкой, плотно прижат к крепежной скобе колонки своей стоячей стенкой и скреплен с крепежной скобой двумя винтами, которые пропущены через соответствующие симметричные резьбовые отверстия стоячей стенки и закреплены в отверстиях крепежной скобы, при этом длина участков винтов, закрепленных в крепежной скобе, составляет - 0,5÷0.7 от толщины стоячей стенки угольника, а длина направляющих стержней равна 2·n, где  - ширина стоячей стенки угольника, n - число угольников, закрепленных на направляющих стержнях. Кроме того, согласно полезной модели, устройство может быть снабжено втулками из полимеров, которые плотно посажены в отверстиях хомутов каждого угольника и выполнены под соответствующую измерительную головку.
Технический результат предложенной полезной модели состоит в возможности использовать штатив в цехах современного технического уровня для совместного измерения нескольких линейных параметров деталей, в обеспечении простого, оперативного и надежного монтажа и демонтажа на штативе нескольких измерительных головок, с одновременной однонаправленной ориентацией всех измерительных головок и в одновременном повышении точности измерения.
На фиг. 1 показан вид спереди предложенного устройства.
На фиг. 2 показан вид сбоку предложенного устройства.
На фиг. 3 показано изометрическое изображение угольника.
На фиг. 4 показан вид на угольник спереди.
На фиг. 5 показан разрез угольника по A-A.
Предложенный штатив для измерения линейных параметров деталей содержит (см фиг 1, фиг 2) вертикальную колонку 1, основание 2, на котором закреплена колонка 1, и, скрепленный с колонкой, кронштейн 3. Кронштейн 3 предназначен для крепления «n» угольников 4 и образован двумя направляющими стержнями 5, длина которых M, и угольником 4, скрепляющим направляющие стержни 5 с вертикальной колонкой 1.
Угольники 4 (см. фиг 3, фиг. 4, фиг 5) выполнены идентично и образованы хомутом 6, и стоячей стенкой 7 (см. фиг 3). Последняя скреплена с хомутом 6 под прямым углом. В хомутах 6 выполнено отверстие 8 под соответствующую измерительную головку 9. В отверстиях 8 хомутов 6 плотно посажена втулка 10 из полимеров.
Стяжной винт 11 закреплен в отверстиях 12 хомута для охвата-стяжки измерительной головки 9, соосно расположенной в отверстии 8.
a
Стоячая стенка 7 каждого угольника 4 имеет ширину «» и толщину «b», выполнена с двумя пересекающимися отверстиями (см. фиг. 2, фиг 3, фиг. 4). Каждое пересекающееся отверстие образовано одним из параллельных отверстий 13, 14 непересекающимся с ним под прямым углом, одним из соответствующих резьбовых отверстий 15, 16, расположенных на вертикальной оси стоячей стенки, Параллельные отверстия 13, 14 ориентированы поперек стоячей стенки, перпендикулярно вертикальной оси стоячей стенки 7
В стоячей стенке 7 каждого угольника 4 дополнительно выполнены два резьбовых отверстия 18, 19, симметричных, относительно вертикальной оси стоячей стенки 7, и предназначенных для крепления кронштейна 3 к колонке 1. Кронштейн скреплен с колонкой двумя крепежными винтами 20. Последние ввинчены в резьбовые симметричные отверстия 18, 19 стоячей стенки угольника кронштейна и в отверстия 21 крепежной скобы 22 (L-длина участка винтов 20, закрепленных в крепежной скобе). Крепежная скоба 22 скреплена с колонкой 1 винтом 23.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы измерительные головки 9 располагают соосно в отверстиях 8 хомутов 6 угольников 4. Стяжка измерительных головок в хомуте выполняется стяжным винтом 11, пропущенным через отверстия 12. После стяжки оси измерительных головок 9 располагаются, как и оси отверстий 8 хомутов 6? параллельно вертикальной оси стоячей стенки 7, что позволит повысить точность измерений.
В отверстиях 8 хомутов плотно посажены втулки 10 из полимеров. Замена стандартных металлических втулок на втулки из полимеров позволяет закрепить измерительные головки 9 без натяга и деформации их корпусов, повысить надежность охвата- стяжки. Одновременно с этим, уменьшается влияние электромагнитных полей на выходные напряжения измерительных головок 9, повышается точность измерения.
При креплении кронштейна 3 к колонке 1 стоячую стенку 7 угольника 4 кронштейна 3 скрепляют с крепежной скобой 22, закрепленной на колонке 1. Ось стоячей стенки 7 (плотно прижатой к крепежной скобе 22) располагают параллельно оси колонки 1, а стоячую стенку 7 скрепляют с крепежной скобой 22 двумя крепежными винтами 20. Последние ввинчивают в симметричные (относительно вертикальной оси стоячей стенки) резьбовые отверстия 18, 19 и закрепляют в отверстиях 21 крепежной скобы 22. Это исключит перекосы кронштейна и повысит точность измерения линейных параметров. Длина участков винтов (L), закрепленных в крепежной скобе, составляет L=0,5÷0.7b, где b - толщина стоячей стенки угольника. Компьютерным моделированием рассчитано, что полученная при этом прочность позволит закрепить на кронштейне до 7 угольников
Далее направляющие стержни 5 вводят в параллельные отверстия 13, 14 стоячей стенки 7 закрепленного угольника 4 кронштейна. Направляющие стержни при этом располагаются, как и отверстия 13, 14, перпендикулярно оси стоячей стенки угольника кронштейна. Фиксацию направляющих стержней 5 выполняют двумя фиксирующими винтами, 17,. ввинченными в резьбовые отверстия 15, 16, с упором в направляющий стержень 5. Это повысит надежность крепления кронштейна, позволит сократить время сборки и повысить точность измерения.
a
a
В рабочее положение штатив приводят путем последовательного крепления на направляющих стержнях 5 кронштейна 3 одного за другим «и» угольников (с измерительными головками 9). Компьютерным моделированием получена длина направляющих стержней (M), равная M=2·n, где  - ширина стоячей стенки угольников, n - число закрепленных угольников. Это позволит расширить возможности измерения линейных параметров.
При креплении угольников направляющие стержни 5 кронштейна 3 последовательно вводят в параллельные отверстия 13, 14 стоячих стенок 7 угольников. Оси стоячих стенок угольников, а, следовательно, и оси соответствующих измерительных головок, располагаются параллельно оси стоячей стенки угольника кронштейна (однонаправлено, по вертикальной оси), что повысит точность измерения. Фиксацию угольников на направляющих стержнях выполняют двумя фиксирующими винтами 17, ввинченными в отверстия 15, 16 стоячих стенок. Это повышает жесткость кронштейна, что облегчит введение направляющих стержней в отверстия 13, 14. Ослабление или вывинчивание винтов 17 из отверстий (15, 16) позволит нанизать или снять угольники с направляющих стержней, а также вытянуть направляющие стержни из отверстий 13, 14 и заменить их на направляющие стержни требуемой длины. Это сократит время монтажа-демонтажа штатива при креплении или замене числа измерительных головок.
Технико-экономический эффект предложенного устройства состоит в расширении возможностей штатива для использования в системах измерения нескольких линейных параметров деталей, в обеспечении простого, оперативного и надежного монтажа на штативе нескольких измерительных головок, в одновременной однонаправленной ориентации измерительных головок и с одновременным повышением точности измерения линейных параметров.