RU1791710C - Индикатор перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  определени  величины отклонени  от заданной формы и относительного расположени  поверхностей по двум взаимно пер- пендикул рным направлени м. Цель изобретени : расширение функциональных возможностей путем непосредственного и одновременного измерени  вертикальных и горизонтальных перемещений за счет установки в приборе дополнительной системы зубчатых колес, полого стержн , измерительных шкал со стрелками и выполнени  измерительного звена составным. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  одновременного и непосредственного измерени  перемещений объектов исследовани  в горизонтальном и вертикальном направлени х, определени  величины отклонени  от заданной формы и взаимного расположени  поверхностей.

Известны тензометрические преобразователи перемещений, включающие корпус , в котором креп тс  разнообразные по форме и размерам чувствительные элементы с наклеенными на них тензорезистора- ми.

Недостатком известных тензорезистор- ных преобразователей  вл етс  невозможность одновременного измерени  одним прибором вертикальных и горизонтальных перемещений. Кроме того, они не позвол ют непосредственно измер ть перемещени , дл  фиксации показаний тензорезисторое необходима регистрирующа  аппаратура.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  индикатор перемещени , включающий в себ  корпус, чувствительный зубчатый механизм , измерительное звено с мерной рейкой , измерительные шкалы со стрелками.

Недостатком данного индикатора  вл етс  возможность измерени  перемещений только в одном направлении.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей индикатора путем одновременного и непосредственного измерени  перемещений л вертикальном и горизонтальных направлени х.

Цель достигаетс  тем, что в индикаторе перемещений, содержащем корпус, четы- рехзвенный зубчатый механизм, измерительное звено с Мерной рейкой, измерительные шкалы со стрелками, дополнительно установлены Цилиндрический зубчатый барабан, восьмизвенный и четырехзвенный зубчатые механизмы, полый стержень и две измерительные шкалы

xj О

О

со стрелками, при этом восьмизвенный зубчатый механизм установлен внутри корпуса , а четырехзвенный зубчатый механизм внутри полого стержн  - на конце измерительного звена, причем измерительное звено выполнено составным из двух частей, соединенных между собой цилиндрическим зубчатым барабаном.

Дополнительное размещение в индикаторе четырехзвенного зубчатого механизма , Установленного внутри полого стержн  на гон1|ё Шставного измерительного звена с цилиндрическим зубчатым барабаном, позвол ет совершать измерительному звену поступательное движение относительно неподвижно закрепленного корпуса и вращательное движение колеса с офактуренной гранью по исследуемой поверхности, передава  указанные движени  цилиндрическому зубчатому барабану. Размещение в индикаторе восьмизвенного зубчатого механизма , соединенного с цилиндрическим зубчатым барабаном, способствует преобразованию вращени  барабана во вращение зубчатых колес, подобранных с передаточным отношением, позвол ющим фиксировать относительные перемещени  с точностью до 0,01 мм на двух дополнитель- ных шкалах со стрелками. Фиксирование относительных перемещений выполн етс  индикатором на четырех шкалах: (двух существующих и двух дополнительных) шкалах дл  фиксации вертикальных перемещени  от 0 до 0,1 мм, шкалой дл  фиксации горизонтальных перемещений до О до 0,1 мм, шкалой дл  фиксации вертикальных перемещений от 0 до 10мм, шкалой дл  фиксации горизонтальных перемещений от 0 до 10 мм при помощи четырех стрелок.

Корпус индикатора крепитс  неподвижно , а колеса с офактуренной гранью, которое взаимосв зано с составным мерным звеном, устанавливаетс  на поверхность исследуемого объекта. Горизонтальные перемещени  исследуемого объекта привод т во вращение колесо с офактуренной гранью, и через четырехзвенный зубчатый механизм и вал вращени  передаетс  на цилиндрический зубчатый барабан. Цилиндрический зубчатый барабан начинает вращатьс  и приводит во вращение зубчатые колеса восьмизвенного зубчатого механизма . Вращение зубчатых колес приводит в движение стрелки, фиксирующие перемещени  на дополнительных шкалах. Вертикальное перемещение приводит в поступательное движение составное измерительное звено, при этом рейка измерительного звена приводит во вращение

существующую систему зубчатых колес, что фиксируетс  стрелками на измерительных шкалах. .

На фиг.1 схематически изображен вертикальный разрез; на фиг.2 - показан разрез по А-А; на фиг.З изображен общий вид индикатора.

Индикатор перемещений содержит корпус 1. составное измерительное звено,

0 включающее мерительный стержень 2, на котором имеетс  рейка 3. Нижним концом мерительный стержень 2 соединен с цилиндрическим зубчатым барабаном 4 при помощи подшипника 5 таким образом, чтобы

5 цилиндрический зубчатый барабан 4 мог совершать вращательное движение вокруг оси мерительного стержн  2. К нижней части цилиндрического зубчатого барабана 4 закреплен вал б, который совершает враща1

0 тельное движение вместе с цилиндрическим зубчатым барабаном 4. Вал б находитс  внутри полого стержн  7, верхний конец которого соединен с цилиндрическим зубчатым барабаном 4 при помощи

5 подшипника 8. На конце вала б на одной оси с ним находитс  коническое зубатое колесо 9, которое находитс  в зацеплении с коническим зубчатым колесом 10, а через него - с коническим зубчатым колесом 11, на

0 одной оси с которым находитс  колесо 12 с офактуренными ребрами дл  лучшего контакта с исследуемой поверхностью. Дл  передачи и измерени  величины горизонтального перемещени  служит сис5 тема зубчатых колес, состо ща  из конических зубчатых колес 14,15, цилиндрических зубчатых колес 13,16,17,18,19,10, дл  непос- чредственной фиксации на измерительных шкалах величины горизонтального переме0 щени  служат стрелки 21 и 22.

Передаточное отношение оси стрелки 21 подобрано таким образом, чтобы при измерении перемещений угол поворота стрелки был соответственно равен углу поворота

5 зубчатого колеса 12 или в 2,3,4,5 раза больше его. Это позвол ет при наличии шкалы от 0 до 10 мм иметь необходимых размеров прибор и зубчатые колеса кратных по отношению друг к другу размеров. Например,

0 при равенстве углов поворота зубчатого колеса 12 и стрелки 21 передаточное отношение оси зубчатого колеса 12 и оси стрелки 21 равно 1/1.

Передаточное отношение оси стрелки

5 21 и оси стрелки 22 равно 1/1x10/10 10/1. т.е. угол поворота стрелки 22 шкалы от 0 до 1 мм в 1.0 раз более угла поворота стрелки 21 шкалы от 0 до 10 мм. Дл  передачи и измерени  величины вертикального перемещени  служит система зубчатых колес,

состо ща  из цилиндрических зубчатых колес 23-26, дл  непосредственной фиксации величины вертикального перемещени  служат стрелки 21 и 32. Дл  устранени  мертвого хода между измерительным звеном и системой зубчатых колес предназначены спиральные пружины 27 и 28, пружина 30 создает необходимое давление дл  измерени  вертикального перемещени , планка 29, котора  имеет возможность перемещени  вместе с мерительным стержнем 2 по направл ющей 33, предотврвэщает поворот мерительного стержн  2 вокруг собственной оси,

Индикатор перемещений работает следующим образом.

Горизонтальное перемещение приводит во вращение колесо 12, на одной оси с которым находитс  коническое зубчатое колесо 11, вращение от которого передаетс  на вал 6 через конические зубчатые колеса 10 и 9. Вместе с валом во вращение приводитс  и цилиндрическое зубчатое колесо 4, которое передает вращение на цилиндрическое зубчатое колесо 13, на одной оси с которым находитс  коническое зубчатое колесо 15. На одной оси с зубчатым колесом 15 находитс  цилиндрическое зубчатое колесо 16, которое передает вращательное движение на цилиндрическое зубчатое колесо 17, к оси которого прикреплена стрелка 21. Зубчатое колесо 17 находитс  в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом 18, расположенным на одной оси с цилиндрическим зубчатым колесом 19, которое находитс  в зацеплении с зубчатым колесом 20. Зубчатое колесо 20 насажено на полую ось, к которой прикреплена стрелка 22. Стрелка 21 фиксирует горизонтальное перемещение с точностью до 1 мм, а стрелка 22 - с точностью до 0,01 мм.

Вертикальное перемещение приводит в движение составное измерительное звено с рейкой 3, наход щейс  в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом 23, которое приводитс  во вращение. На одной оси с зубчатым колесом 23 находитс  цилиндрическое зубчатое колесо 24, которое приводит во вращение цилиндрическое зубчатое колесо 25 со стрелкой 31. Ось зубчатого колеса 25 проходит внутри полой оси цилиндра . В свою очередь, зубчатое колесо 25 передает вращение на цилиндрическое зубчатое колесо 26, на оси которого находитс  стрелка 32, Стрелка 31 непосредственно фиксирует вертикальное перемещение с точностью до 0,01 мм, а стрелка 32 - с точностью до 1 мм.

При измерении вертикального перемещени  цилиндрическое зубчатое колесо 4

вместе с валом 6, коническими зубчатыми колесами 9,10,11 и колесом 12 совершает только поступательное движение, цилиндрическое зубчатое колесо 4 совершает

скольз щие движени  относительно цилиндрического зубчатого колеса 13. В том случае , когда имеетс  вертикальное и горизонтальное перемещени , зубчатое колесо 4 может совершать одновременно вращательное и поступательное движени , что позвол ет индикатору одновременно измер ть горизонтальное и вертикальное перемещени . - -- --

Дополнительное размещение в индикаторе системы зубчатых колес 9-11 и колеса с офактуренной гранью 12, установленных внутри полого стержн  7 на конце составного измерительного звена, о цилиндрическим зубчатым барабаном 4 позвол ет совершать

измерительному звену поступательное движение относительно неподвижно закрепленного корпуса 1 и вращательное движение колеса с офактуренной гранью 12 по исследуемой поверхности, передава 

указанные движени  цилиндрическому зубчатому барабану 4. Размещение в индикаторе зубчатых колес 13-20, соединенных с цилиндрическим зубчатым барабаном 4, способствует преобразованию вращени 

барабана 4 .во вращение зубчатых колес 13- 20, подобранных с передаточным отношением , позвол ющим фиксировать относительные перемещени  с точностью до 0,01 мм на двух дополнительных шкалах

со стрелками 21-22.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Индикатор перемещений, содержащий

корпус, в котором установлены четырех- звенный зубчатый механизм, св занный с измерительным звеном с мерной рейкой, две измерительные шкалы со стрелками, отличающийс  тем, что, с целью расширени 

функциональных возможностей, в него введены цилиндрический зубчатый барабан, восьмйзвенный и второй четырехзвен- ный механизмы, полый стержень и две дополнительные измерительные шкалы со стрелками, при этом измерительное звено выполнено в виде двух составных частей, соединенных между собой цилиндрическим зубчатым барабаном, восьмйзвенный зубчатый

механизм установлен внутри корпуса, а второй четырехзвенный зубчатый механизм внутри полого стержн  на конце измерительного звена.