RO131654B1 - Dispozitiv pentru determinarea valorii unor diametre mari - Google Patents

Description

Invenția se referă la un dispozitiv pentru măsurarea diametrelor mari interioare sau exterioare ale unor piese cu suprafețe cilindrice sau sferice, cu afișare mecanică sau digitală.

Principiul de măsurare a diametrelor interioare sau exterioare mari are la bază măsurarea coardei unui sector de cerc de pe diametrul măsurat, prin sprijinul dispozitivului în patru puncte.

Sunt cunoscute construcțiile șublerelor cu cursor care pot măsura lungimi, lățimi, diametre ale unor piese cilindrice sau adâncimea unei găuri. în construcție obișnuită, șublerele cu cursor se utilizează pentru a măsura distanța între două suprafețe simetric opuse, prin utilizarea unor brațe externe (extremitatea brațelor fiind îndoită spre exteriorul șublerului) sau prin utilizarea unor brațe interne (extremitatea brațelor fiind îndoită spre interiorul șublerului). La aceste șublere brațele se închid (pentru măsurarea diametrelor exterioare) sau se deschid (pentru măsurarea diametrelor interioare) până se ating suprafețele de controlat, după care se realizează măsurătoarea. Pentru măsurarea pieselor de diametre mari, înălțimea brațelor șublerelor trebuie să fie cel puțin egală cu raza piesei.

Șublerele cu cursor pentru măsurarea anvelopelor autovehiculelor sau a diametrelor arborilor, în construcție mecanică sau cu afișare, au o construcție cunoscută. Ele pot avea o construcție asemănătoare cu cea a șublerelor obișnuite cu cursor, cu o lungime a brațelor cel puțin egală cu cea a razei piesei de măsurat. Se pot realiza în construcție mobilă sau fixă. Măsurarea se realizează prin rezemarea șublerului în două sau trei puncte de pe piesa cilindrică, în același plan sau în plane diferite. Pentru a realiza măsurătoarea se deplasează un braț mobil. Dezavantajele acestora sunt: gabarit mare, transportare și manipulare incomodă.

Este cunoscută construcția șublerelor compas, pentru măsurarea diametrelor exterioare și interioare ale pieselor cilindrice. Măsurătoarea se realizează imprecis, prin rezemarea în două puncte, care se consideră, vizual, a fi diametral opuse. Realizarea măsurătorilor se realizează cu erori de poziționare, iar precizia măsurătorii este destul de mică.

Se cunoaște construcția șublerului Galbert, cu măsurare prin rezemareîn trei puncte, care are două brațe fixe care formează un unghi (mai mic de 90°), și un al treilea braț mobil de măsură, care determină diametrul piesei măsurate. Piesele cilindrice care se pot măsura pot fi fixe sau se pot roti în jurul axei de simetrie. Are dezavantajul că poate măsura diametre exterioare până la o anumită valoare.

Este cunoscută construcția micrometrelor și comparatoarelor electronice cu afișaj digital și traductor capacitiv utilizate pentru măsurarea diametrelor interioare și exterioare ale pieselor. Au precizie ridicată de măsurare, dar au dezavantajul măsurării diametrelor exterioare până la maxim dublul înălțimii brațelor de măsurare sau permit măsurarea adâncimilor găurilor.

Prin documentul CN 204346380 U/20.05.2015, este cunoscută o metodă și un dispozitiv de măsurare cu laser a diametrului interior al unui vas de presiune, care are o parte de detecție și de măsurare, compusă în principal dintr-un senzor de rază laser, o unitate de sesizare/măsurare a unghiului, un pin de poziționare automată și un transceiver de semnal fără fir, pinul de poziționare automată fiind un plan de dimensiuni date după prelucrarea mecanică de înaltă precizie, care se potrivește cu arcul măsurat, senzorul cu rază laser indicând centrul arcului măsurat astfel încât să obțină distanța dintre punctul de emisie laser și centrul arcului.

De asemenea, documentul CN 202442669 U/2012 prezintă un dispozitiv de poziționare pentru măsurarea circumferințelor conductelor de oțel de calibru mai mare, format dintrun suport, o parte de poziționare axială prevăzută cu o bară de poziționare axială și o porțiune de poziționare circumferențială, prevăzută cu două puncte de poziționare circumfe

RO 131654 Β1 rențiale separate la o anumită distanță, dispuse în partea inferioară a suportului, unul dintre 1 cele două puncte de poziționare fiind în coincidență cu o linie de poziționare axială orizontală; o linie de legătură a celor două puncte de poziționare circumferențială fiind perpendicu- 3 Iară pe linia de poziționare axială.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui dispozitiv cu 5 comparator pentru măsurarea diametrelor mari interioare sau exterioare care să poată fi utilizat pentru determinarea cu precizie adecvată atât a diametrului unor piese cilindrice cât 7 și a diametrului unor piese convexe sau concave, tip sferă sau sector sferic.

Dispozitivul mecanic sau cu afișare digitală, cu o parte fixă și una mobilă, care are 9 la bază un comparator, mecanic sau digital, conform invenției rezolvă această problemă tehnică prin aceea că are o parte fixă și o parte mobilă care are la bază un comparator, mecanic 11 sau digital, ce poate fi utilizat pentru măsurarea pieselor cilindrice de diametre interioare mari (suprafețe concave) sau diametre exterioare mari (suprafețe convexe). Dispozitivul are un 13 cadru fix cu patru brațe pe care, în centrul cadrului, este montat un comparator cu scară neliniară a cărui tijă mobilă este în contact direct cu suprafața piesei măsurate. Distanțele 15 între brațele cadrului dispozitivului (și implicit dimensiunile dispozitivului) sunt mult mai mici decât diametrul piesei cilindrice măsurate. Dispozitivul de măsurare se poate utiliza pentru 17 măsurarea diametrelor interioare mari (exemplu tuneluri cilindrice, canale de scurgere) sau diametre exterioare mari (de exemplu conducte care pot transporta diverse fluide sau 19 pulberi).

Dispozitivul pentru măsurarea unor diametre mari conform invenției, prezintă 21 următoarele avantaje:

- poate fi utilizat pentru măsurarea pieselor cilindrice de diametre interioare mari 23 (suprafețe concave) sau diametre exterioare mari (suprafețe convexe);

- are o construcție simplă, o masă și un gabarit mic comparativ cu cele ale unui 25 micrometru interior sau exterior pentru măsurarea diametrelor mari, fiind ușor de transportat și de manipulat; 27

- pentru măsurarea diametrelor mari, dispozitivul măsoară, prin poziționare precisă în patru puncte pe piesa de măsurat, coarda unui sector de cerc din diametrul piesei 29 măsurate și indică pe o scală neliniară direct diametrul piesei măsurate, cu o precizie cu atât mai mare cu cât diametrul este mai mic, precizia fiind suficient de mare pentru piese de 31 diametre mari;

- suntînglobate două funcții (măsurarea diametrelor exterioare mari sau a diametrelor 33 interioare mari) în același dispozitiv de măsurare.

Invenția este prezentată pe larg în continuare în legătură și cu fig. 1...4 care 35 reprezintă:

- fig. 1, vedere generală a dispozitivului pentru măsurarea pieselor cu diametre 37 interioare mari (suprafețe concave);

- fig. 2, vedere generală a dispozitivului utilizat pentru măsurarea pieselor cu diametre 39 exterioare mari (suprafețe convexe);

- fig.3, a, b, cadranul comparatorului mecanic cu ac indicator, în două situații de 41 măsurare a diametrelor: interioare a) sau exterioare b), (indicații pentru I = 0,2 m);

- fig. 4, comparatorul pentru măsurarea diametrelor interioare sau exterioare mari cu 43 afișare digitală, al dispozitivului realizat cu afișare digitală.

Conform invenției, dispozitivul de măsurare a pieselor de diametre interioare sau 45 exterioare mari 1, din fig. 1 și 2, este format dintr-un cadru metalic 2 de formă dreptunghiulară, din niște brațe metalice 3 și 4 care au înălțimea h, (brațele fiind egale ca înălțime), un 47 comparator 5, care poate fi mecanic sau cu afișare digitală, cu cadranul 6 cu scală neliniară

RO 131654 Β1 (pentru cazul comparatorului mecanic), din o tijă mobilă 7, care la un moment dat are înălțimea x (în funcție de suprafața măsurată) față de cadrul 2 și care are în vârf o piesă de contact cu sferă 8.

Zonele de contact ale brațelor 3 și 4 ale dispozitivului de măsurare sunt astfel construite încât să permită măsurarea atât a pieselor de diametre interioare mari cât și a celor exterioare mari ale pieselor. în acest fel, dispozitivul de măsurare are o poziție stabilă pe suprafața măsurată. Distanța între două brațe alăturate 3 și 4 este I. Comparatorul mecanic 5 are aceeași construcție în interior cu a unui comparator obișnuit. Comparatorul este montat în centrul dreptunghiului (la intersecția diagonalelor) suportului 2 al dispozitivului de măsurare. Tija mobilă de măsurare 7 trebuie să aibă lungimea maximă:

Xmax=2-h (1)

Indicația comparatorului este direct în m, iar scara comparatorului este neliniară și este realizată după relația:

D=x+— &

· x

Cadranul comparatorului mecanic are două zone de măsurare: pentru suprafață concavă (diametre interioare mari), pentru x > h și pentru suprafețe convexe (diametre exterioare mari) pentru x < h. Când x = h atunci suprafața măsurată este un plan, deci diametrul piesei este % acul indicator al comparatorului fiind în mijlocul ecranului în partea de jos. Prin alegerea unui cadru metalic 2 de o lungime I corespunzătoare, se pot realiza măsurători pentru alt domeniu de diametre ale pieselor. Indicația comparatorului (fig.3) este cu atât mai precisă cu cât diametru este mai mic. Pentru rezultate mai precise se pot realiza un număr de 3-5 măsurători în diferite zone ale suprafețelor interioare sau exterioare, și se poate realiza o mediere a măsurătorilor.

Pentru o măsurătoare corectă, dispozitivul de măsurare se plasează pe suprafața de măsurare astfel încât două brațe alăturate 3 și 4 (cu lungimea I între ele) să fie așezate perpendicular pe două dintre generatoarele piesei 1 măsurate. Tija mobilă 7 va fi în contact cu suprafața măsurată, iar acul indicator al comparatorului va indica diametrul piesei măsurate. Măsurătoarea diametrului piesei este corectă atunci când perechile de brațe 3 și 4 ating suprafața piesei măsurate. Capetele brațelor 3 vor fi pe o generatoare, cele ale brațelor 4 vor fi pe o doua generatoare, iar capătul tijei mobile 7 a dispozitivului va fi pe o a treia generatoare a piesei cilindrice. în acest fel, prin măsurarea cu sprijin în cinci puncte (împreună cu piesa de contact 8 a tijei mobile 7) se asigură poziționarea precisă a dispozitivului de măsurare, perpendicular pe axul piesei cilindrice măsurate.

în fig. 4 este prezentat comparatorul digital care se utilizează împreună cu dispozitivul de măsurare a diametrelor mari interioare sau exterioare. Din punct de vedere electronic construcția acestui dispozitiv de măsurare este asemănătoare cu cea a unui comparator cu afișare digitală. Comparatorul digital are un traductor capacitiv și conține oscilatorul, circuitele electronice de măsurare, de calcul și de afișare, la fel ca la un comparator electronic cunoscut cu afișare digitală. Semnalul măsurat generează o serie de impulsuri care vor fi decodificate și afișate, conform comparatoarelor electronice cunoscute. Toate circuitele electronice au aceeași funcție ca și la comparatoarele electronice cunoscute, iar indicația este calculată și afișată după relația (2), care reprezintă măsurarea unei coarde a unui arc de cerc. Dispozitivul electronic poate afișa informația în mm sau inch, iar indicația corespunzătoare semnului °° realizată cu afișaje cu 7 segmente în partea dreaptă a afișajului comparatorului electronic este pentru cazul în care dispozitivul măsoară suprafețe plane

RO 131654 Β1 (cu diametru °°). Valorile diametrelor suprafețelor interioare (suprafețe concave) vor fi afișate 1 cu iar valorile diametrelor suprafețelor exterioare (suprafețe convexe) vor fi afișate cu „+.

Afișarea valorii măsurate este realizată cu un afișaj cu cristale lichide. Prin utilizarea 3 dispozitivului de măsurare cu afișare digitală se asigură o citire facilă a diametrului mare interior sau exterior a piesei cilindrice măsurate. Pentru diametre mici se poate realiza citirea 5 cu o precizie de 0,01 m, iar pentru diametre mari precizia poate fi de 0,1 m. în acest fel, dispozitivul de măsurare cu comparator digital poate fi mai precis decât cel cu comparator 7 mecanic.

Claims (4)

1 Revendicare

3 Dispozitiv pentru determinarea valorii unor diametre mari, format dintr-un suport tip cadru metalic de formă dreptunghiulară, cu niște brațe metalice egale la înălțime, un com-

5 părător cu cadran cu scală gradată și o tijă mobilă cu o parte de contact cu corpul al cărui diametru se determină, zonele de contact ale brațelor fiind construite astfel încât să permită

7 asigurarea unei poziții stabile pe suprafața măsurată a dispozitivului, comparatorul fiind montat în centrul părții tip cadru a dispozitivului de măsurare, caracterizat prin aceea că, 9 comparatorul este de tipul cu afișare digitală, cu cadran cu scală neliniară, iar suportul tip cadru metalic este compus din o placă dreptunghiulară și patru picioare perpendiculare pe 11 aceasta, comparatorul fiind fixat în centrul plăcii dreptunghiulare cu tija mobilă perpendiculară pe placa dreptunghiulară.