НУТРОМЕР ТРЕХТОЧЕЧНЫЙ
THREE-POINT INSIDE CALLIPER

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к измерительной технике, к средствам измерения и контроля диаметров отверстий, конусов и канавок.
Известен нутромер (патент на изобретение RU 2044259), содержащий полый корпус, закрепленный на корпусе индикатор с измерительным наконечником, толкатель (плунжер).
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности настройки на измерение разных точных диаметров, что требует изготовления или покупки набора дорогостоящих колец под разные измеряемые диаметры.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является накладное устройство для измерения внутренних конусов (патент на изобретение RU 2300733), содержащее корпус, представляющий собой цилиндрическую штангу, несущие рычаги, первый из которых выполнен с измерительным наконечником и расположен на корпусе с возможностью осевого перемещения, а второй рычаг закреплен неподвижно от осевых перемещений и с возможностью качания, при этом второй рычаг выполнен двуплечим, на одном плече которого смонтирован измерительный наконечник.
Недостатком известного технического решения является то, что данное накладное устройство имеет ограниченные возможности, так как предназначено для измерения только внутренних конусных поверхностей и неудобно в эксплуатации из-за длительной подготовки к измерениям (тщательная очистка поверхностей, сложность базирования).
Задачей заявляемого технического решения является расширение эксплуатационных возможностей нутромера трехточечного и повышение удобства его в эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве нутромера трехточечного, содержащего корпус, представляющий собой цилиндрическую штангу, два несущих рычага, первый из которых снабжен измерительным наконечником и расположен с возможностью осевого перемещения, индикатор, связанный индикаторной головкой со вторым несущим рычагом, закрепленным неподвижно от осевых перемещений и с возможностью качания, выполненным двуплечим, на одном плече которого смонтирован измерительный наконечник, при этом устройство снабжено подпружиненным толкателем, размещенным в полости корпуса коаксиально последнему, один конец которого взаимодействует с индикаторной головкой, а другой конец шарнирно связан с двуплечим рычагом, и подпружиненным двухзвенным шарнирным механизмом, один конец которого шарнирно закреплен на первом рычаге, а другой - на неподвижном держателе, в котором закреплен двуплечий рычаг, причем на первом рычаге установлен настроечный упор соосно измерительному наконечнику второго несущего рычага, и дополнительно установлен второй измерительный наконечник, между которыми по центру расположен настроечный упор, при этом каждый измерительный наконечник имеет сферические опоры, а сферические опоры измерительных наконечников первого несущего рычага выполнены одинакового диаметра, а торцевая поверхность настроечного упора находится в плоскости, касательной к сферическим опорам измерительных наконечников, при этом корпус снабжен устройством фиксации.
На фиг.1 представлен общий вид устройства нутромера трехточечного. На фиг.2 - устройство нутромера трехточечного, сечение по А-А.
Устройство нутромера трехточечного содержит корпус 1, представляющий собой цилиндрическую полую штангу с закрепленным на нем индикатором 2 с индикаторной головкой 3. Устройство снабжено первым несущим рычагом 4 и вторым несущим рычагом 5. Первый несущий рычаг 4 выполнен с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения и стопорения в нужном положении узлом фиксации 6, установленным на корпусе 1 нутромера трехточечного.
Первый несущий рычаг 4 имеет настроечный упор 7, расположенный по оси рычага, и два одинаковых измерительных наконечника 8 (один из которых введен дополнительно), расположенных симметрично по обе стороны от оси рычага, со сферическими опорами 9 одинакового диаметра на концах для контактного взаимодействия с измеряемой поверхностью. Второй несущий рычаг 5 выполнен двуплечим и закреплен с возможностью качания относительно шарнирной связи 10 на держателе 11, жестко установленном на корпусе 1. На одном конце второго несущего рычага 5 смонтирован измерительный наконечник 12 со сферической опорой 13, а другой конец шарнирно связан с толкателем 14. Толкатель 14 размещен в полости корпуса 1 коаксиально последнему с возможностью возвратно-поступательного движения и подпружинен в сторону индикаторной головки 3 пружиной 15 для контактного взаимодействия с индикаторной головкой 3. Таким образом, любое воздействие на сферическую опору 13 измерительного наконечника 12 приведет к перемещению второго несущего рычага 5 и давлению со стороны толкателя 14 на индикаторную головку 3.
Сферические опоры 9, 13 измерительных наконечников 8, 12 расположены на одинаковом расстоянии от оси корпуса, а измерительный наконечник 12 размещен соосно с настроечным упором 7, смонтированным на первом несущем рычаге 4. Несущий рычаг 4 и держатель 11 соединены двухзвенным шарнирным механизмом 16 с пружиной кручения 17 шарнирами 18, 19.
Устройство работает следующим образом.
Рассчитывают настраиваемый размер «L» по формуле
,
где L - настраиваемый размер;
R - радиус измеряемого отверстия;
r - радиус сферической опоры 9 измерительного наконечника 8;
А - расстояние между осями настроечного упора и сферической опоры измерительного наконечника.
На рассчитанный настраиваемый размер «L» настраивают линейный эталон (например, микрометр или набор эталонных плиток). Упор 7 и сферическую опору 13 измерительного наконечника 12 настраивают на настраиваемый размер «L», при этом три сферические опоры 9, 13 измерительных наконечников 8, 12 автоматически устанавливаются на размер измеряемого диаметра отверстия. Для этого ослабляют узел фиксации 6, нажимают на двухзвенный шарнирный механизм 16 и перемещают сферические опоры 9, 13 измерительных наконечников 8, 12 до требуемого, заранее рассчитанного по формуле, настраиваемого размера «L». Фиксируют настраиваемый размер фиксатором 6. После чего индикатор 2 устанавливают в нулевое положение.
При измерении, нажав на второй несущий рычаг 5, растягивают пружину 15 и вводят измерительные наконечники 8, 12 нутромера в контролируемое отверстие, отпускают второй несущий рычаг 5. Под действием пружины 15 сферические опоры 9, 13 измерительных наконечников 8, 12 подводятся к контролируемой поверхности отверстия. Измерительный импульс перемещения от сферической опоры 13 измерительного наконечника 12 через двуплечий несущий рычаг 5, толкатель 14 с пружиной 15 передается на индикаторную головку 3. При этом отклонение стрелки индикатора 2 от нулевого положения покажет действительное отклонение размера отверстия детали от номинального диаметра отверстия детали. Делая замеры отклонения внутренней поверхности отверстия от номинального, можно судить об истинном размере измеряемого отверстия.
Заявленная конструкция устройства нутромера трехточечного позволит расширить его эксплуатационные возможности и повысить удобство в эксплуатации.