ЦЕНТРОИСКАТЕЛЬ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при визуальных и оптико-электронных измерениях величины отклонения отверстий от соосности, параллельности, перпендикулярности и непересечения в корпусных деталях, как указатель действительного положения оси отверстия.
Известно устройство для фиксирования центра отверстия (Авторское свидетельство СССР №1566196, МПК G01B 5/25, дата приоритета 25.04.88, дата публикации 23.05.90), представляющее собой упругое кольцо со сферической наружной поверхностью, в которой с равномерным шагом сделаны сквозные пазы в виде двуугольников. В центре кольца установлен целевой знак. Для обозначения центра устройство вставляется в отверстие. За счет упругой деформации кольца устройство прижимается к стенке отверстия, а целевой знак устанавливается в центре отверстия. Недостатками данного устройства являются: во-первых, невозможность использования для обозначения центров отверстий разного профиля, так как сферическая поверхность обеспечивает надежное сопряжение только при контакте с цилиндрической поверхностью; во-вторых, отсутствие возможности регулировать наружный диаметр устройства не позволяет использовать его непосредственно для отверстий разных размеров.
Известен центроискатель (Заявка на изобретение РФ №94009406, МПК G01B 5/255, дата приоритета 16.03.1994, опубликовано 27.12.1995), представляющий собой корпус, снабженный двумя втулками, установленными с возможностью вращения на цилиндрических направляющих, и четырьмя парами шарнирных тяг, кинематически связывающих наружный рычаг через втулки с ножками. Основным недостатком данного устройства является погрешность обозначения центра из-за того, что на реализуемый в устройстве точечный контакт с поверхностью отверстия влияет неточность его реальной формы (выступы, ямы). Вместе с этим, конструкция допускает возможные перекосы устройства в отверстии. При использовании устройства для обозначения центров отверстий различных диаметров меняется длина проволочных пружин. Усилие прижима устройства к поверхности отверстия, соответственно, увеличивается или уменьшается. Поэтому конструкция не обеспечивает надежность фиксирования устройства в отверстии. Ограниченное количество опор - четыре, предусмотренное в конструкции устройства, не позволяют обозначать центры отверстий различного профиля.
Наиболее близким к заявляемому центроискателю и принятый за прототип является центроискатель (Патент РФ №2107259, МПК G01B 21/24, В25В 11/00, G01B 11/27, дата приоритета 05.09.1995, опубликовано 20.03.1998). Конструкция прототипа заключается в том, что в центроискателе, содержащем корпус, в котором соосно расположен цилиндр, три ножки, каждая из которых содержит направляющую, жестко закрепленную в корпусе в соответствующем радиальном отверстии, при этом направляющие расположены в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, причем нижняя направляющая расположена вертикально, а две боковые - под углом 2-3° к горизонту, цилиндр расположен в корпусе в подшипниках, а ножки центроискателя надеты на соответствующие направляющие с возможностью осевого перемещения и соединены с цилиндром посредством плоских тяг, для которых в корпусе выполнены соответствующие отверстия и которые одним концом присоединены к цилиндру посредством сферических подшипников, установленных радиально на одной и той же окружности сечения цилиндра, вторым концом тяги жестко соединены с соответствующей ножкой центроискателя, при этом второй конец тяги выполнен с возможностью поперечного изгиба.
К недостаткам данного устройства относятся:
Во-первых, невозможность обозначения центров отверстий разного профиля из-за жесткого расположения и количества центрирующих ножек. Во-вторых, отсутствие упругих компенсаторов погрешности сборки центрирующих ножек снижает точность обозначения центра отверстия. В-третьих, ограниченность применения при обозначении центров отверстий, выполненных в определенном диапазоне диаметров из-за необходимости замены элементов конструкции и последующей регулировки.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей и повышении производительности при обозначении центров отверстий с сохранением достаточной точности.
Сущность заключается в том, что центроискатель состоит из корпуса в виде цилиндра, ножек, каждая из которых надета на направляющую, и механизма их перемещения, при этом на концах ножек закреплены упругие кольца, а направляющие, с одной стороны, представляют собой оси, по которым ножки имеют возможность радиального перемещения относительно корпуса, с другой стороны, направляющие имеют Т-образный профиль, с помощью которого сопрягаются с корпусом через соответствующие профилю пазы, соосно выполненные по его периметру, а механизм перемещения ножек состоит из плоских тяг, одним концом закрепленных на поворачивающейся гайке, а другим - на подвижных ножках.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение количества измеряемых профилей и сокращение времени установки устройства в отверстие.
Устройство поясняется следующими фигурами: фиг. 1 - общий вид устройства, помещенного в отверстие; фиг. 2 - разрез А-А; фиг. 3 - варианты использования устройства для отверстий различных профилей.
Центроискатель содержит корпус 1, выполненный в виде толстостенной втулки, целевой знак 2, представляющий собой стеклянную пластинку с перекрестием, упругие кольца 3, направляющие 4 с Т-образным профилем на одном краю, которые вместе с ножками 5 соединяют кольца 3 с корпусом 1, и с механизмом перемещения упругих колец. По наружной части корпуса 1 равномерно выполнены сквозные Т-образные пазы, в которых при помощи резьбовых колец 6 и 7 зафиксированы направляющие 4. Использование пазов позволяет производить их быструю замену разных типоразмеров и количества без дополнительных регулировок. Это позволяет применять устройство для определения центра отверстий широкого размерного диапазона диаметров и отверстий другого профиля. На каждой ножке 4, посредством скобы 8, закреплено упругое кольцо 3. Механизм перемещения состоит из гайки 9, соединенной с ножками 5 посредством плоских тяг 10.
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии окружность, проходящая через вершины упругих колец 3 устройства, немного больше диаметра измеряемого отверстия, в центре которого необходимо зафиксировать перекрестие целевого знака 2. Для обозначения центра отверстия поворачивают гайку 9 по часовой стрелке. В результате плоские тяги 10 смещают ножки 5 с упругими кольцами 3 к центру. Гайку 9 поворачивают до тех пор, пока диаметр касательной окружности упругих колец 3 не будет несколько меньше диаметра измеряемого отверстия. Это позволяет быстро и удобно установить устройство в измеряемое отверстие. Для приведения устройства в рабочее положение гайку 9 поворачивают в обратную сторону до момента надежного соприкосновения упругих колец 3 со стенкой отверстия. При этом упругие кольца 3 равномерно деформируются за счет разности диаметров отверстия и касательной окружности колец, создавая в соединении небольшой натяг. Поэтому создается надежная фиксация устройства в отверстии. Вместе с тем, перекрестие целевого знака расположится в центре отверстия. Это обеспечивается тремя конструктивными узлами (направляющая, ножка, упругое кольцо) одинакового размера, симметрично расположенными в отверстии.
Таким образом, преимущество предлагаемого центроискателя заключается в отсутствии необходимости его настройки (регулировки) при установке в отверстие и при нахождении центра отверстия другого профиля за счет Т-образного сопряжения направляющих с корпусом и использования упругих колец, закрепленных на ножках, для соединения со стенкой отверстия.