УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРОВ ВНУТРИ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к измерительным устройствам и предназначена для измерения диаметров внутри изделий, в частности для измерения диаметра уплотнительной расточки в муфтах резьбовых соединений нефтегазового сортамента.
Известно устройство для измерения линейных размеров (патент на изобретение №2269743, МПК G01B 5/02, G01B 5/08, опубл. 10.02.2006). Устройство содержит корпус, измерительные рычаги, наконечники, установленные на измерительных рычагах, упругие элементы, закрепленные на одной из сторон измерительных рычагов и связывающие их с корпусом, измерительный преобразователь, при этом устройство снабжено платформой, расположенной перпендикулярно упругим элементам между плоскостями размещения корпуса и наконечников и кинематически связанной с измерительным преобразователем, и дополнительными упругими элементами, установленными между упругими элементами и параллельно им, при этом измерительные рычаги размещены между упругими элементами и дополнительными упругими элементами, одни концы дополнительных упругих элементов закреплены на другой стороне измерительных рычагов, а другие концы дополнительных упругих элементов закреплены на платформе.
Недостатком данного устройства является то, что наконечники измерительных рычагов взаимодействует с индикатором через ряд промежуточных элементов конструкции, т.е. нарушается известный принцип измерения принцип Аббе, что вносит определенные погрешности и снижает точность измерения.
Известно устройство для контроля диаметральных размеров внутренних канавок под уплотнительные кольца, манжеты, сальники (патент на изобретение №2097682, МПК G01B 3/22, опубл. 27.11.1997). Устройство содержит корпус, установленный в нем с возможностью перемещения измерительный стержень, индикатор часового типа и две ножки, одна из которых установлена неподвижно, а другая ножка закреплена на измерительном стержне, при этом измерительный стержень непосредственно взаимодействует с индикатором часового типа, а ножка, закрепленная на измерительном стержне, расположена на нем с возможностью переустановки.
Недостатками устройства являются большие габариты устройства, определяемые его конструкцией, что ограничивает функциональные возможности устройства. Кроме того, в данном устройстве также нарушается известный принцип измерения принцип Аббе, что вносит определенные погрешности и снижает точность измерения.
Известен нутромер микрометрический типа НМ (ГОСТ 10-88 «Нутромеры микрометрические. Технические условия», черт.2), предназначенный для контроля и измерения внутренних линейных размеров, содержащий измерительный наконечник, удлинитель, микрометрическую головку с индикатором.
Недостатками нутромера являются трудоемкость выполнения измерений, в частности трудоемкость подготовки инструмента к измерению и перенастройки инструмента при измерении диаметров различных размеров, а также неудобство пользования им, связанное с необходимостью удержания нутромера рукой и введения его рукой в измеряемое отверстие.
Известно устройство для контроля конусности резьбы муфт БВ-7605, производитель Научно-исследовательский и конструкторский институт средств измерения в машиностроении (ОАО «НИИизмерения») (источник http://www.micron.ru/production/tubing_instruments/bv-7605/). Данное устройство содержит корпус, индикатор с подвижным измерительным наконечником, закрепленный с одной стороны корпуса, и сменный измерительный наконечник, закрепленный с другой стороны корпуса. При измерении конусности данным устройством его вводят в измеряемое отверстие, приводят измерительные наконечники в соприкосновение со стенками отверстия, производят измерения диаметров резьбы в двух поперечных сечениях отверстия и вычисляют конусность. Таким образом, данное устройство может также использоваться для измерения диаметров внутри изделий.
Данное техническое решение выбрано заявителем в качестве прототипа полезной модели.
Недостатками устройства являются неудобство пользования им, связанное с необходимостью удержания устройства рукой и введения его рукой в измеряемое отверстие, а также возникающая в связи с этим неточность его установки, что приводит к снижению точности измерений. Недостатком устройства также является отсутствие механизма перемещения измерительного наконечника, что затрудняет ввод устройства в измеряемое отверстие.
Технической задачей полезной модели является создание устройства, простого и удобного в эксплуатации, обеспечивающего повышение точности измерений.
Для достижения поставленной задачи устройство для измерения диаметров внутри изделий, содержащее корпус, закрепленные в нем индикатор с подвижным измерительным наконечником с одной стороны и неподвижный измерительный наконечник с другой стороны, отличающееся тем, что корпус закреплен на держателе рамной конструкции, обеспечивающем возможность введения устройства в измеряемое отверстие.
Держатель может быть выполнен в виде двух -образных элементов, расположенных по разные стороны от продольной оси корпуса.
Держатель может быть выполнен в виде двух -образных элементов, расположенных по разные стороны от продольной оси корпуса.
Держатель устройства оснащен ручками.
Неподвижный измерительный наконечник выполнен сборной конструкции и состоит из сменного удлинителя и короткого наконечника.
Устройство для измерения диаметров внутри изделий содержит арретир.
Оснащение устройства держателем рамной конструкции, обеспечивающем возможность введения устройства в измеряемое отверстие, повышает удобство пользования устройством и позволяет снизить погрешность, связанную с установкой устройства в измеряемом отверстии, а, следовательно, повышает точность измерений.
Выполнение держателя в виде двух -образных элементов, расположенных по разные стороны от продольной оси корпуса, является конструктивно простым и удобным в эксплуатации вариантом исполнения конструкции держателя.
Выполнение держателя в виде двух -образных элементов помимо вышеперечисленных преимуществ, свойственных -образным элементам, повышает жесткость устройства, что способствует повышению точности измерений. Применение такой конструкции является целесообразным при измерении отверстий больших диаметров.
Оснащение держателя ручками повышает удобство пользования устройством.
Выполнение неподвижного измерительного наконечника сборной конструкции, состоящим из сменного удлинителя и короткого наконечника, расширяет диапазон измеряемых размеров за счет возможности применения удлинителей различных длин.
Арретир предназначен для отвода и подвода подвижного измерительного наконечника, что облегчает ввод устройства в измеряемое отверстие.
Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует понятию «новизна».
Кроме того, предлагаемое техническое решение может быть изготовлено в промышленных масштабах и найдет применение для измерения диаметров внутри изделий, в частности для измерения диаметра уплотнительной расточки в муфтах резьбовых соединений нефтегазового сортамента, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом. На фиг.1 представлен общий вид устройства для измерения диаметров внутри изделий.
На держателе 1, оснащенном ручками 2, закреплен корпус устройства 3. Держатель выполнен в виде двух -образных элементов, расположенных по разные стороны от продольной оси корпуса, при этом корпус закреплен в нижней части держателя, а ручки крепятся к разведенным в стороны концам. При измерении отверстий больших диаметров целесообразно держатель выполнять в виде двух -образных элементов, обеспечивающих повышенную жесткость конструкции. Габаритные размеры держателя подобраны таким образом, чтобы обеспечивалось его свободное введение в измеряемое отверстие на требуемую глубину.
В корпусе 3 с помощью зажимной планки 4 крепится индикатор 5, который имеет подвижный измерительный наконечник 6. Соосно этому наконечнику установлен неподвижный измерительный наконечник 7, который крепится в корпусе с помощью резьбы и фиксируется гайкой 8. Неподвижный измерительный наконечник 7 состоит из сменного удлинителя и короткого наконечника.
Концы измерительных наконечников 6 и 7 имеют цилиндрическую форму диаметром d=2h, что позволяет проводить измерения на расстоянии h мм от упорного уступа муфты (для других базовых расстояний необходимо дополнительно заказать наконечники с соответствующим диаметром). Контактные части измерительных наконечников имеют сферическую форму и обладают высокой твердостью и износостойкостью. Для защиты измерительных наконечников 6 и 7 при установке и снятия прибора с муфты служит арретир 9, закрепленный на держателе. Измерительное усилие создает пружина индикатора и дополнительная пружина 10.
Устройство для измерения диаметров внутри изделий работает следующим образом.
Производят настройку прибора. Для настройки применяются настроечные шаблоны.
Для измерения диаметра уплотнительной расточки в муфте настроенный прибор взять за ручки 2, отвести подвижный измерительный наконечник 6 с помощью арретира 9 и аккуратно опустить в муфту до касания цилиндрических поверхностей наконечников 6 и 7 с упорным уступом муфты. Опустить арретир 9 и произвести измерение диаметра.
Используя в качестве опоры место контакта неподвижного измерительного наконечника 7 с поверхностью уплотнительной расточки, необходимо покачать подвижный измерительный наконечник 6, не отрывая при этом наконечники от упорного уступа муфты. Показания стрелки индикатора в «точке возврата» является отклонением действительного размера уплотнительной расточки в заданном сечении от аттестованного размера настроечного шаблона.
Как видно из описания полезной модели, предлагаемое устройство является простым по конструкции и удобным в эксплуатации. Кроме того, в предлагаемом устройстве измерительные элементы расположены соосно с измеряемым объектом, следовательно, обеспечивается принцип Аббе, что способствует повышению точности измерений.