ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, применяемой в машиностроении, в частности к устройствам для проверки размеров средств контроля таких как, например, калибров-скоб.
Известна методика контроля калибров гладких для цилиндрических валов и отверстий (МИ 1927-88), по которой проверку размеров новых и находящихся в эксплуатации калибров-скоб производят с помощью измерительных приборов, таких как, измерительная машина ИЗМ-1, состоящая из станины на которой установлены узел пространственного ориентирования и крепления скобы, двух бабок, одна из которых может перемещаться по всей длине станины. В обе бабки вмонтированы одинаковые объективы. Отсчет взаимного расположения бабок выполняется с помощью смонтированных на измерительной бабке микроскопа и головки оптиметра.
Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения из-за ограниченных возможностей оптической системы и погрешности ориентирования скобы в процессе измерения.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для определения размеров калибров-скоб (патент на полезную модель №62231, РФ, G01В 3\38), состоящее из основания, на котором размещены направляющие, каретки на которых закреплены плоскопараллельные губки, отсчетный механизм, выполненный в виде растровой линейки и считывающей головки, закрепленной на каретке. Отсчет взаимного расположения плоскопараллельных губок выполняется с помощью растровой линейки, которая настраивается по эталонному образцу.
Недостатком устройства является недостаточная точность измерения, основную составляющую погрешности которой составляет нестабильность положения считывающей головки.
Техническим результатом данной полезной модели является повышение точности измерения.
Указанный технический результат достигается тем, что измерительное устройство, преимущественно для проверки размеров калибров-скоб, включающее станину с направляющими, рабочую каретку, выполненную с возможностью перемещения по направляющим, два контактных элемента для взаимодействия с рабочими поверхностями измеряемой детали, один из которых неподвижно закреплен через суппорт на станине, а другой - на рабочей каретке, датчик линейного перемещения рабочей каретки, линейка которого установлена на станине, а считывающая головка - на рабочей каретке, также содержит дополнительную каретку с нагрузочным механизмом, фиксирующим винтом и стопором, установленную с возможностью перемещения по направляющим и соединенную с рабочей кареткой при помощи гибкого элемента, причем нагрузочный механизм выполнен в виде Г-образного рычага, шарнирно закрепленного на дополнительной каретке и на одном из плеч которого установлен груз, выполненный с возможностью перемещения по плечу рычага, а стопор выполнен в виде Т-образной пятки, ось симметрии которой проходит через центр тяжести дополнительной каретки, и лапки которой выполнены с возможностью их прижима к внутренним поверхностям направляющих, при этом стопор выполнен с возможностью вертикального перемещения.
Проверку калибров-скоб с помощью измерительных приборов производят по всем рабочим поверхностям калибров, при этом размеры калибров-скоб, не должны выходить за пределы полей допусков на изготовление, а калибров-скоб, находящихся в эксплуатации, - за пределы границы износа, установленного в ГОСТе. Данное устройство позволяет
производить проверку размера скобы за одну операцию за счет того, что скобу устанавливают в прибор таким образом, чтобы рабочие поверхности прибора находились в плотном контакте с постоянным усилием с рабочими поверхностями скобы.
Предложенная полезная модель поясняется схематическими чертежами, на которых изображены:
на фиг.1 - общий вид устройства,
на фиг.2 - показан вид А-А
Измерительное устройство, преимущественно для проверки размеров калибров-скоб, включает станину 1 с направляющими 2, рабочую каретку 3, выполненную с возможностью перемещения по направляющим 2, два контактных элемента 4, поверхности которых взаимодействуют с рабочими поверхностями измеряемой детали, например, скобы 5. При этом один из контактных элементов неподвижно закреплен через суппорт 6 на станине 1, а другой - на рабочей каретке 3. Устройство также содержит датчик линейного перемещения рабочей каретки 3, линейка 7 которого установлена на станине 1, а считывающая головка 8 - на рабочей каретке 3, дополнительную каретку 9 с нагрузочным механизмом, фиксирующим винтом 10 и стопором. Дополнительная каретка 9 установлена с возможностью перемещения по направляющим 2 и соединена с рабочей кареткой 3 при помощи гибкого элемента 11.
Гибкий элемент может быть выполнен, например, в виде сталистой проволоки диаметром 0,5-1,5 мм и длиной не более 10 диаметров.
Нагрузочный механизм может быть выполнен, например, в виде Г-образного рычага 12, шарнирно закрепленного на дополнительной каретке 9, на плече которого установлен груз 13, выполненный с возможностью перемещения по плечу рычага 12.
Стопор может быть выполнен, например, в виде Т-образной пятки 14, ось симметрии которой проходит через центр тяжести дополнительной каретки 3, и лапки которой выполнены с возможностью их прижима к внутренним поверхностям направляющих 2, при этом стопор выполнен с возможностью вертикального перемещения.
Устройство может быть снабжено электронным блоком с цифровой индикацией (на чертеже не показано).
Измерение и контроль описанным устройством осуществляют следующим способом (показано на примере измерения и контроля размеров калибров-скоб).
Предварительно при помощи эталонной скобы производят настройку устройства. Для этого перемещают рабочую каретку 3, которая, в свою очередь, через гибкий элемент 11 перемещает за собой дополнительную каретку 9 по направляющим 2 до тех пор, пока рабочие поверхности эталонной скобы не соприкоснуться с контактными элементами 4 устройства. С помощью фиксирующего винта 10 и стопора фиксируют местоположение дополнительной каретки 9. При этом, используя нагрузочный механизм посредством перемещения груза 13 вдоль одного из плеч рычага 12, обеспечивают заданное усилие, прилагаемое при измерении для обеспечения плотного контакта эталонной скобы с контактными элементами 4. Заданное усилие измерения устанавливается в зависимости от диапазона размеров калибров-скоб. Далее, используя показания датчика линейного перемещения рабочей каретки 3, с помощью кнопочной клавиатуры в электронный блок с цифровым индикатором (на чертежах не показаны) вносится размер эталонной скобы. Затем вместо эталонной скобы устанавливают измеряемую скобу 5 и производят операции, аналогичные при измерении эталонной скобы: фиксируют местоположение дополнительной каретки 9 при помощи фиксирующего винта 10 через Т-образную пятку 14, далее, используя нагрузочный механизм
обеспечивают поджим контактных элементов 4 с рабочими поверхностями измеряемой скобы, и по цифровому индикатору определяют размер измеряемой скобы 5 посредством сопоставления с эталонной скобой.
Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет за счет использования усилия поджима, создаваемого дополнительной кареткой с нагрузочным механизмом, фиксирующим винтом и стопором обеспечить плотный контакт рабочих поверхностей прибора с рабочими поверхностями скобы, что значительно повышает точность измерения.