УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНУСНОСТИ ОТВЕРСТИЙ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения конусности отверстий деталей.
Известно устройство для контроля конусности, содержащее корпус с распределителем воздуха, к распределителю прикреплены сильфоны, противоположные концы которых оснащены фланцами, к фланцам прикреплены центрирующие плоские пружины и компенсаторы с пружинами. Пружины также связаны с корпусом.
Сильфоны совместно с пружинами образуют упругую измерительную систему устройства, ход которой ограничен упорами.
С упругой системой связано отсчетное устройство, предназначенное для облегчения настройки, состоящее из оси со стрелкой и шкалы. Через ось перекинута нить, один конец которой закреплен на валике, а другой растянут пружиной.
Устройство оснащено каретками с подвижными контактами, закрепленными на плоских пружинах, которые прижаты к упорам кареток и позволяют упругой системе перемещаться после замыкания контактов.
Устройство также снабжено установленными на корпусе регулируемыми контактами, которые позволяют настроить устройство на контроль предельных размеров детали. Контакты включены в электрическую цепь устройства при помощи общего разъема.
Свободные полости сильфонов, подводящие воздух трубки и каналы измерительной оснастки, образуют измерительную камеру.
Фланцы конструктивно выполнены так, что заполняют большую часть полостей сильфонов, сокращая объем измерительной камеры. В корпусе с распределителем воздуха установлены регулируемые входные сопла.
Для настройки контактов устройства используются установочные меры, представляющие собой конические детали, размеры и угол которых соответствует контролируемым деталям. Настройка перед работой каждого предельного контакта или контакта, определяющего границу сортировочной группы, производится по соответствующей установочной мере регулировкой непосредственно каждого регулируемого контакта.
(см. патент РФ №2067748, кл. С01В 5/24, 1996 г.).
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что оно весьма сложно конструктивно, требует большого объема работ при настройке на проведение измерений, а наличие большого количества контактирующих деталей измерительной системы устройства снижают точность проводимых измерений.
Известно устройство для измерения внутренних конусов, содержащее корпус, который представляет собой цилиндрическую штангу с двумя рычагами, первый из рычагов расположен с возможностью осевого перемещения, а второй закреплен неподвижно от осевых перемещений и с возможностью качания за счет его шарнирной связи с цилиндрической штангой. Первый рычаг выполнен с измерительным наконечником, а второй рычаг выполнен двуплечим, на одном плече которого смонтирован измерительный наконечник, расположенный соосно измерительному наконечнику первого рычага, а на другом - пята, подпружиненная в сторону индикаторной головки индикатора для контактного взаимодействия с последней. Любое воздействие на индикаторный наконечник приводит к перемещению второго плеча рычага и давлению со стороны пяты на индикаторную головку. Корпус оснащен двумя парами сменных опор, которые имеют возможность перемещения по длине штанги и фиксации в заданном положении.
Для проведения измерения устройство устанавливают на торец детали, создав натяг на индикаторе больше, чем разность диаметров измеряемой конической поверхности. Покачивая устройство по небольшой дуге в поперечном направлении по окружности поверхности, находят наибольшее показание по шкале индикатора. Затем производят смену пар опор на другие и устанавливают устройство на изделии в другое положение. В этом положении находят наибольшее показание на шкале индикатора путем перемещения устройства по небольшой дуге в окружном направлении. Каждое измерение проводят в одной плоскости. Разность показаний измерений принимают равной величине конусности уплотнительного конуса на заданной длине.
(см. патент РФ №2300733, кл. G01B 5/24, 2007 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что процесс измерений весьма длителен и сложен, что обусловлено необходимостью переустановки устройства относительно детали, причем при неперпендикулярности отверстия плоскости детали, на которой устанавливают устройство, точность измерений значительно снижается.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение точности, скорости и удобства измерений.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для измерения конусности отверстий, содержащее корпус, измерительные элементы, имеющие возможность взаимодействия с измеряемой поверхностью конусного отверстия, новым является то, что в корпусе выполнено осевое отверстие, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещена штанга, подпружиненная относительно корпуса, один измерительный элемент установлен на корпусе, а второй на штанге, при этом, на корпусе и штанге размещены отсчетные элементы, предназначенные для определения показаний конусности отверстия, причем на корпусе имеется упор, а каждый измерительный элемент выполнен в виде диска, на образующей которого установлены контактные элементы, каждый из которых выполнен в виде штифта.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг.1 представлено устройство для измерения конусности отверстий, осевой разрез;
- на фиг.2 показан вид А по фиг.1.
Устройство для измерения конусности отверстий содержит корпус 1 с упором 2 на одном его торце и первым измерительным элементом 3 на другом. В корпусе 1 выполнено осевое отверстие 4, в котором с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения размещена штанга 5, на конце которой установлен второй измерительный элемент 6. Штанга 5 подпружинена относительно корпуса 1 упругим элементом 7. На корпусе 1 имеется первый отсчетный элемент 8, а на штанге 5 - второй отсчетный элемент 9, проходящий через окно 10, выполненное в корпусе 1.
Каждый отсчетный элемент может быть выполнен различным известным образом, например, в виде линейки со шкалой, по взаимному положению которых производится отсчет конусности, или в виде электрических контактов, соединенных с блоком регистрации (не показан) измерений конусности, или иным образом.
Каждый измерительный элемент может быть выполнен различным образом, например, в виде диска, на образующей которого установлены контактные элементы 11 (например, штифты). Деталь с коническим отверстием обозначена позицией 12.
Измерительные элементы 3 и 6 наиболее целесообразно выполнять сменными, под разные размеры конусов, что позволяет измерять конусность отверстий широкого диапазона углов и диаметров отверстий.
Использование контактных элементов 11 позволяет быстро и удобно центрировать устройство в отверстии при проведении измерений.
Устройство для измерения конусности отверстий работает следующим образом.
Первоначально подбирают измерительные элементы 3 и 6 в зависимости от размеров измеряемого отверстия и устанавливают их на штангу и корпус.
Для измерения конусности отверстия детали 12 в него вводят штангу 5 до контакта элементов 11 второго измерительного элемента 6 с поверхностью отверстия. Далее, нажимом на корпус 1 или на упор 2, сжимая упругий элемент 7, вводят в отверстие первый измерительный элемент 3 до контакта его элементов 11 с измеряемой конической поверхностью отверстия. Удерживая в таком положении устройство, считывают по отсчетным элементам 8 и 9 значения конусности отверстия. По переводной таблице или по изначально откорректированной шкале считывают измеряемый параметр в градусах, минутах, секундах, или считывают его с дисплея блока регистрации (при его наличии). Отпускают упор 2 и извлекают измерительные элементы из отверстия. Измерение закончено.
Устройство обеспечивает высокую скорость и точность измерения конусности отверстий. Кроме того, оно лишено недостатков присущим другим устройствам, например, накладным, так как при его использовании точность измерений не зависит от состояния конусной поверхности детали, неплоскостности ее поверхностей, наличия заусенцев в отверстии, неперпендикулярности отверстия.