УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВЫХЛОПНОЙ ТРУБЫ И ПАТРУБКА ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ САМОЛЕТА

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована при монтажных работах для контроля соосности и осевого смещения соединяемых деталей, преимущественно, патрубка и выхлопной трубы вспомогательной силовой установки самолета (ВСУ).
Известно устройство для контроля соосности деталей, содержащее лазерный излучатель с кольцевой структурой луча, механизм наведения, контрольный и рабочий приемники излучения и три центроискателя, в которых размещены соответственно лазерный излучатель, контрольный приемник и рабочий приемник излучения, причем рабочий приемник размещен в центроискателе подвижно, при этом в устройство введены второй и третий механизмы наведения, при этом лазерный излучатель и контрольный приемник размещены в соответствующих центроискателях неподвижно, ножки центроискателя излучателя закреплены в контролируемом узле посредством соответствующих механизмом наведения с возможностью горизонтального перемещения, а ножки центроискателей приемников закреплены неподвижно (RU 95114961 А, G01B 21/24, 1997 г.)
Известно также устройство для контроля соосности деталей, содержащее лазерный излучатель с кольцевой структурой луча, контрольный и рабочий приемники излучения и три центроискателя с тремя ножками каждый, в которых размещены соответственно лазерный излучатель, контрольный приемник и рабочий приемник излучения, причем рабочий приемник размещен в центроискателе подвижно, введены первый, второй и третий механизмы наведения, при этом лазерный излучатель и контрольный приемник размещены в соответствующих центроискателях неподвижно, ножки центроискателя излучателя закреплены в контролируемом узле посредством соответствующих механизмов наведения с возможностью горизонтального перемещения, а ножки центроискателей рабочего и контрольного приемников закреплены неподвижно в контролируемой детали и в контролируемым узле, соответственно. При этом ножки центроискателей приемников закреплены в контролируемой детали и в контролируемом узле посредством магнитных прихваток (RU 2107259 С1, G01B 21/24, 1998 г.)
Известные устройства позволяют обеспечить точность измерений и достоверность результатов контроля, однако сложны и не могут быть использованы при монтаже деталей в условиях ограниченного пространства.
Ближайшим аналогом заявленной полезной модели является устройство для контроля соосности, содержащее корпус, узел крепления, с помощью которого один конец корпуса крепится на первом валу, измеритель линейных перемещений с Т-образным наконечником, установленный на втором конце корпуса с возможностью контакта со вторым валом, при этом устройство снабжено корректором, смещающим корпус на величину разницы радиусов валов, и вторым измерителем, установленным на тот же узел крепления под углом 90°, а узел крепления снабжен пазом для дополнительного смещения второго устройства относительно первого (RU 2242709, G01B 5/24, 2004 г.)
Данное устройство предназначено для измерения соосности двух валов. На одном из валов посредством штанги, которая выполняет функции корпуса, стойки и зажимов устанавливают измеритель, например индикатор. Стойка является измерительной ножкой и снабжена шкалой. Нижний конец стойки в зажиме установлен с возможностью перемещения до контакта с валом, например, с помощью пружины и снабжен стопором. Конец подвижной ножки (измерительной) индикатора с Т-образным наконечником контактирует с наружной поверхностью другого вала и при нулевом значении, отображаемом на шкале, находится на одной горизонтальной линии с нижним концом стойки. Кроме того, устройство снабжено вторым измерителем, расположенным под углом 90° по отношению к первому. Это позволяет одновременно измерять несоосность как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости.
Описанное выше устройство предназначено для определения области максимальной (экстремальной) несоосности и измерения этой несоосности в двух плоскостях, Определение других параметров с помощью данного устройства не предусмотрено. Кроме того, устройство достаточно сложно, так как является измерительным, вследствие чего использовать его в ряде случаев, когда нужно лишь определить наличие или отсутствие несоосности, представляется нецелесообразным.
Задачей, решаемой полезной моделью, является создание простого устройства, с помощью которого можно определить наличие или отсутствие несоосности соединяемых патрубка и выхлопной трубы ВСУ в заданной плоскости, а также расширить функциональные возможности устройства за счет определения правильности величины осевого смещения торца патрубка относительно фланца выхлопной трубы.
Поставленная задача решается за счет того, что заявленное устройство для контроля взаимного положения выхлопной трубы и патрубка вспомогательной силовой установки самолета, содержащее корпус, который выполнен с двумя параллельными полками, соединенными элементом с плоской поверхностью, расположенной между полками, и узел крепления устройства на выхлопной трубе в виде установочного винта, проходящего через первую полку, при этом устройство снабжено щупом, имеющим выступ-зацеп, и средством для перемещения щупа в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Средство для перемещения щупа подвижно установлено в корпусе с возможностью перемещения в корпусе совместно со щупом в направлении, перпендикулярном продольной оси щупа, кроме того средство для перемещения щупа имеет направляющий элемент, перпендикулярный остальной части средства и расположенный вдоль второй полки. Направляющий элемент средства для перемещения щупа обеспечивает возможность перемещения щупа внутри направляющего элемента в направлении вдоль продольной оси щупа. На внешней стороне корпуса и на внешней стороне первой полки установлены плоские клиновидные элементы, имеющие возможность углового перемещения, причем каждый плоский клиновидный элемент установлен на своей оси вращения так, что при соосном расположении выхлопной трубы и патрубка узкая часть плоского клиновидного элемента расположена в первой радиальной прорези, выполненной в средстве перемещения щупа в части, расположенной со стороны первой полки, а при заданном осевом смещении торца патрубка относительно торца или фланца выхлопной трубы узкая часть плоского клиновидного элемента, установленного на внешней стороне корпуса, расположена во второй радиальной прорези, выполненной в направляющем элементе средства перемещения щупа со стороны, противоположной расположению выступа-зацепа щупа.
Кроме того, винт средства перемещения щупа и винт перемещения щупа внутри направляющего элемента средства для перемещения щупа выведены наружу за пределы габаритов корпуса и снабжены рукоятками в виде шарика.
Каждый плоский клиновидный элемент установлен на полке или на корпусе посредством оси, расположенной в его средней части, при этом угол поворота каждого плоского клиновидного элемента относительно его оси ограничен двумя выступами, выполненными по краям широкой части плоского клиновидного элемента, и взаимодействующими с упорами, закрепленными соответственно на корпусе и на полке устройства, кроме того, для плоского клиновидного элемента, расположенного на полке, функцию упора может выполнять установочный винт.
Техническим результатом от использования полезной модели является упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет одновременного определения наличия или отсутствия соосности соединяемых патрубка и выхлопной трубы ВСУ, а также установления, соблюдено ли заданное осевое смещение торца патрубка относительно фланца выхлопной трубы. Указанный технический результат - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей обусловлен наличием в устройстве одного щупа, установленного с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. За счет перемещения щупа в плоскости, перпендикулярно его продольно оси (и продольной оси выхлопной трубы и патрубка) контролируется соосность. Осевое смещение контролируется с использованием выступа-зацепа, отходящего под прямым углом к плоскости щупа и входящего в зацепление с торцом патрубка, что обеспечивает возможность контроля осевого смещения патрубка относительно выхлопной трубы. Качественная оценка правильности взаимного расположения патрубка и выхлопной трубы посредством плоских клиновидных элементов (флажков) по наличию или отсутствию возможности их свободного прохождения через радиальные прорези средства перемещения щупа (в зависимости от положения щупа) также позволяет упростить конструкцию и гарантировать точность контроля.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг.1 - вид на устройство для контроля соосности в изометрии.
На фиг.2 - то же, вид снизу.
На фиг.3 - схема установки устройства для контроля соосности на выхлопной трубе, вид сбоку.
На фиг.4 - схема установки устройства для контроля соосности на выхлопной трубе, вид спереди.
На фиг.5 - сечение А-А с фиг.4
На фиг.6 - схема размещения устройства для контроля соосности в изометрии.
Устройство предназначено для контроля взаимного расположения выхлопной трубы 1 и патрубка 2 вспомогательной силовой установки самолета, причем выхлопная труба 1 имеет больший диаметр, а патрубок 2 заходит внутрь трубы, т.е. торцы выхлопной трубы 1 и патрубка 2 установлены с осевым смещением друг относительно друга.
Устройство содержит корпус 3, выполненный с двумя параллельными полками 4 и 5 и с плоскостью 6 на элементе, соединяющем параллельные полки. Плоскость 6 предназначена для контакта с внешним фланцем (торцом) выхлопной трубы 1 и расположена между полками 4 и 5. Узел крепления устройства на выхлопной трубе выполнен в виде установочного винта 7, пропущенного через полку 4 и обеспечивающего фиксацию устройства на выхлопной трубе 1 путем зажима стенки выхлопной трубы 1 между торцом установочного винта 7 и второй полкой 5 при контакте торца выхлопной трубы с плоскостью 6.
Внутри второй полки 5 установлен щуп 8, предпочтительно прямоугольного поперечного сечения, ориентированный вдоль полки 5 и предназначенный для взаимодействия с патрубком 2. На конце щупа 8 выполнен выступ-зацеп 11 (зубец) для зацепления с торцом патрубка 2, находящимся внутри выхлопной трубы 1.
Щуп 8 установлен в средстве 12, обеспечивающем перемещение щупа 8 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (далее именуется - средство 12 для перемещения щупа).
Средство 12 для перемещения щупа имеет Г-образную форму, при этом одна часть средства 12 для перемещения щупа подвижно установлена в корпусе 3 с возможностью поступательного перемещения в корпусе 3, обеспечивая перемещение щупа 8 в направлении, перпендикулярном продольной оси щупа - перпендикулярно продольной оси выхлопной трубы и патрубка. За счет этого перемещения обеспечивается прижатие щупа 8 к боковой поверхности патрубка 2 при контроле соосности выхлопной трубы и патрубка. Движение средства 12 перемещения щупа в направлении, перпендикулярном продольной оси щупа производится вручную, т.к. средство 12 для перемещения щупа имеет возможность свободного перемещения. Винт 13 для крепления рукоятки закреплен на средстве 13 в верхней части 14 средства 12 перемещения щупа и снабжен рукояткой, например, в виде шарика 15. Винт 13 выведен наружу с внешней стороны корпуса с той же, с которой расположен установочный винт 7, который тоже может быть снабжен рукояткой в виде шарика.
Другая часть средства 12 для перемещения щупа выполнена в виде направляющего элемента 16, ориентированного вдоль полки 5. В направляющем элементе средства 12 щуп 8 имеет возможность свободного осевого перемещения (вдоль своей продольной оси).
Полка 5 выполнена с незамкнутым контуром, т.е. с внешней стороны открыта, за счет чего обеспечивается возможность перемещения щупа в плоскости, перпендикулярной его продольной оси, для обеспечения контакта щупа 8 с патрубком 2.
Таким образом, щуп 8 может перемещаться вместе со средством 12 для перемещения щупа для прижатия к стенке патрубка, кроме того, щуп 8 может перемещаться внутри средства 12 для перемещения щупа, чтобы обеспечить зацепление выступом-зацепом 11 за торец патрубка.
На средстве 12 для перемещения щупа в части, противоположной размещению направляющего элемента 16, имеется часть 14 с радиальной прорезью.
В щупе 8 со стороны, противоположной размещению выступа-зацепа 11, установлен винт 9. Винт 9 снабжен рукояткой, например, в виде шарика 24 для удобства перемещения щупа.
Направляющий элемент в части 17, противоположной размещению выступа-зацепа 11, выполнен с радиальной прорезью.
На внешней стороне корпуса 3, на которую выведен винт 9 перемещения щупа, и на внешней стороне полки 4, на которую выведены установочный винт 7 и винт 13 средства 12 для перемещения щупа, установлены плоские клиновидные элементы - флажки 18 и 19, имеющие возможность ограниченного углового перемещения. Место расположения и форма флажков 18 и 19 такова, что при соблюдении соосности и правильности осевого смещения торца патрубка относительно торца (фланца) выхлопной трубы узкая часть флажка 18 или 19 располагается в радиальной прорези соответствующего части 14 или 17 средства 12 для перемещения щупа. В этом случае флажок 18 и/или 19 имеет свободу углового перемещения. Если соосность и/или вынос торца патрубка относительно торца выхлопной трубы не соблюдена, узкая часть флажка 18 или 19 упирается в ту часть средства 12 для перемещения щупа, где нет прорези, и свободное угловое перемещение флажка невозможно.
Флажок 18, с помощью которого осуществляется визуализация соосности патрубка 2 и выхлопной трубы 1, расположен на наружной поверхности полки 4 и взаимодействует с частью 14 средства 12 перемещения щупа.
Флажок 19, с помощью которого осуществляется визуализация правильности величины выноса (осевого смещения) патрубка 2 относительно выхлопной трубы 1, расположен на наружной поверхности корпуса 3 и взаимодействует с частью 17 средства 12 перемещения щупа.
Каждый флажок 18 или 19 установлен на своей оси вращения 20 или 21 соответственно, расположенной примерно в средней части флажка. Ограничение угла поворота каждого флажка 18, 19 относительно своей оси вращения оси осуществляется за счет двух выступов 22 по краям широкого конца флажка. Выступы 22 ограничивают поворот флажка вследствие взаимодействия с упорами, расположенными соответственно на корпусе 3 (упор 23) и на полке 4 устройства. Для флажка 18, расположенного на полке 4, функцию упора может выполнять установочный винт 7.
Размеры и взаимное расположение элементов устройства выполнены так, что при соблюдении соосности патрубка и выхлопной трубы, а также при соблюдении правильности осевого смещения патрубка относительно выхлопной трубы каждый флажок устанавливается в прорези соответствующей втулки, и флажок будет иметь свободу вращения относительно собственной оси, что проверяется персоналом, проводящим измерение.
Если один или оба флажка не имеют свободы вращения, т.е. упираются средство 12 перемещения щупа за пределами прорези в его частях 14 и/или 17, это означает, что не соблюдено одно из требований или оба требования к взаимному расположению патрубка и выхлопной трубы (соосность и/или осевое смещение).
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Устройство устанавливают, прижимая плоскость 6 корпуса 3, расположенную между полками 4, 5 к фланцу (или торцу) выхлопной трубы 1, и фиксируют положение устройства установочным винтом 7, зажимая стенку выхлопной трубы 1 между полкой 5 и установочным винтом 7.
Вручную вдвигают щуп 8 в направляющий элемент для перемещения щупа и далее средство 12 для перемещения щупа опускают его вместе со щупом до касания наружной поверхности патрубка 2.
Проверяют, возможно ли свободное вращение флажка 18, расположенного на полке 4, т.е. проходит ли узкая часть флажка через радиальную прорезь части 14 средства 12 для перемещения щупа.
Если флажок 18 узкой частью входит в прорезь средства 12 для перемещения щупа и имеет возможность поворота вокруг своей оси, это означает, что выхлопная труба 1 и патрубок 2 установлены соосно. Если узкая часть флажка 18 не входит в прорезь средства 12 для перемещения щупа, свободный поворот флажка невозможен, что свидетельствует о несоосности выхлопной трубы 1 и патрубка 2.
Далее проверяют правильность установки торца патрубка 2 относительно фланца (или торца) выхлопной трубы, т.е. величину осевого смещения одного торца относительно другого. Для этого перемещают наружу щуп 8 до момента, когда произойдет зацепление выступа-зацепа 11 за торец патрубка 2. Проверяют, возможно ли свободное вращение флажка 19, расположенного на наружной стороне корпуса 3. Если узкая часть флажка 19 находится в прорези средства 12 для перемещения щупа в части 17 и флажок 19 свободно вращается вокруг своей оси 21, это означает, что торцы выхлопной трубы и патрубка установлены с заданным осевым смещением. Если узкая часть флажка не входит в прорезь части 17 средства 12 для перемещения щупа и свободно повернуть флажок 19 не удается, это означает, что торцы выхлопной трубы 1 и патрубка 2 установлены неправильно друг относительно друга.