RU191512U1

RU191512U1 - Air Caliber Swirl

Info

Publication number: RU191512U1
Application number: RU2019116928U
Authority: RU
Inventors: Асим Мустафаевич Касимов; Михаил Михайлович Беляев; Александр Иванович Попов
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2019-08-08

Abstract

Полезная модель относится к области технологии изготовления деталей различной формы в машиностроительной промышленности и может быть использована для измерения в широком диапазоне наружных и внутренних размеров деталей и узлов. Техническим результатом является расширение диапазона контроля отклонения размера деталей пневмокалибром вихревым. Технический результат достигается тем, что пневмокалибр вихревой по модели содержит вихревой преобразователь расхода, эжектор и измерительное сопло, вихревой расходомер и эжектор соединены через регулируемые дроссели со стабилизатором давления, выход расходомера соединен с камерой всасывания эжектора, выход которого связан с измерительным соплом. 2 ил.The utility model relates to the field of manufacturing technology of parts of various shapes in the engineering industry and can be used to measure a wide range of external and internal dimensions of parts and assemblies. The technical result is the expansion of the control range of the deviation of the size of the parts by a pneumatic caliber vortex. The technical result is achieved by the fact that the vortex pneumatic gauge according to the model contains a vortex flow transducer, an ejector and a measuring nozzle, a vortex flow meter and an ejector are connected via adjustable chokes to a pressure stabilizer, the output of the flow meter is connected to the suction chamber of the ejector, the output of which is connected to the measuring nozzle. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области технологии изготовления деталей различной формы в машиностроительной промышленности и может быть использована для измерения в широком диапазоне наружных и внутренних размеров деталей и узлов.The utility model relates to the field of manufacturing technology of parts of various shapes in the engineering industry and can be used to measure a wide range of external and internal dimensions of parts and assemblies.

Известно пневматическое устройство для измерения линейных размеров // Датчики и системы №12-2005. Недостатком известного устройства являются крупные габариты до 0.5 м и массу до 5 кг, точность измерения не лучше 0,5…2,5%, ограниченный набор изменения диапазонов измерения 10…400 мк и др.Known pneumatic device for measuring linear dimensions // Sensors and systems No. 12-2005. A disadvantage of the known device is large dimensions up to 0.5 m and weight up to 5 kg, the measurement accuracy is not better than 0.5 ... 2.5%, a limited set of changes in the measuring ranges 10 ... 400 microns, etc.

При изготовлении более грубых деталей, особенно при заготовительных операциях: литье, штамповке, медницко-слесарных работах и т.д., при этом для деталей размеров 1000…10000 мм регламентируются допуски, например, плоскостности и прямолинейности в пределах 200 мк…8 мм (применяют степени точности 10…16 по ГОСТ 24643-81), допуски цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения 160 мк…4 мм.In the manufacture of coarser parts, especially during procurement operations: casting, stamping, copperwork, locksmithing, etc., while tolerances, for example, flatness and straightness, are regulated for parts of sizes 1000 ... 10000 mm within 200 microns ... 8 mm ( degrees of accuracy 10 ... 16 are applied according to GOST 24643-81), tolerances of cylindricity, roundness, longitudinal section profile of 160 microns ... 4 mm.

Известно пневматическое устройство для измерения линейных размеров (RU 2112920 С1, 25.06.1998), которое содержит эжекторное измерительное сопло, ротаметр с отсчетной шкалой, соединенный с источником питания через свой эжектор и измерительную оснастку со специальными настроечными кранами. Многоэлементная система настроечных специальных кранов снижает диапазон измерения.A pneumatic device for measuring linear dimensions is known (RU 2112920 C1, 06/25/1998), which contains an ejector measuring nozzle, a rotameter with a reading scale connected to the power source through its ejector and measuring equipment with special tuning valves. The multi-element system of special tuning cranes reduces the measuring range.

Наиболее близким, принятым за прототип, является техническое решение - устройство измерения размера детали (RU 2397441 С1, 20.08.2010). Это известное устройство выполнено на основе струйного генератора, измеряющего допуски размеров в величинах частоты. Недостатком известного устройства является узкий диапазон установки размера из-за недостаточного (не более 40) динамического диапазона работы, выполняющего роль преобразователя расхода в частоту, расходомера на базе струйного генератора.The closest adopted for the prototype is a technical solution - a device for measuring the size of a part (RU 2397441 C1, 08/20/2010). This known device is made on the basis of an inkjet generator that measures dimensional tolerances in frequency values. A disadvantage of the known device is the narrow size setting range due to the insufficient (not more than 40) dynamic range of operation, which acts as a flow to frequency converter, a flow meter based on a jet generator.

Техническим результатом является расширение диапазона контролируемой величины отклонения размера деталей пневмокалибром вихревым, использующим в качестве измерителя вихревой преобразователь расхода в частоту.The technical result is to expand the range of the controlled deviation of the size of parts by a pneumatic vortex pneumatic gauge using a vortex flow to frequency converter as a meter.

Технический результат достигается тем, что пневмокалибр вихревой содержит вихревой преобразователь расхода в частоту, эжектор и измерительное сопло, при этом вихревой преобразователь и эжектор соединены через свои регулируемые дроссели со стабилизатором давления, а выход вихревого преобразователя соединен с камерой всасывания эжектора, выход которого связан с измерительным соплом.The technical result is achieved in that the vortex pneumatic gauge contains a vortex flow to frequency converter, an ejector and a measuring nozzle, while the vortex transducer and ejector are connected via their adjustable chokes to a pressure stabilizer, and the output of the vortex transducer is connected to the suction chamber of the ejector, the output of which is connected to the measuring nozzle.

На фиг. 1 представлена схема вихревого пневмокалибра.In FIG. 1 shows a diagram of a vortex pneumatic gauge.

Фиг. 2 иллюстрирует увеличение величины допуска при замене преобразователя на базе струйного генератора на вихревой преобразователь.FIG. 2 illustrates the increase in tolerance when replacing a transducer based on a jet generator with a vortex transducer.

Известные вихревые расходомеры, например фирмы ИРВИС тип ВРСГ-1 имеют больший диапазон (порядка 80-85).Known vortex flowmeters, for example, IRVIS type VRSG-1, have a larger range (about 80-85).

Пневмокалибр вихревой по модели выполнен в одном корпусе и содержит стабилизатор давления 1, вихревой преобразователь 2, эжектор 3 и измерительное сопло 4. Стабилизатор давления 1 соединен через регулируемые дроссель 5 и 6 с вихревым преобразователем 2 и эжектором 3, соединенным камерой всасывания 7 с выходом 8 вихревого преобразователя 2, выход эжектора 3 связан с измерительным соплом 4. Расширение диапазона настройки пневмокалибра вихревого достигается за счет большего диапазона измерения расхода вихревого преобразователя.The swirl pneumatic gauge according to the model is made in one housing and contains a pressure stabilizer 1, a swirl transducer 2, an ejector 3 and a measuring nozzle 4. A pressure stabilizer 1 is connected through an adjustable choke 5 and 6 with a swirl transducer 2 and an ejector 3 connected by a suction chamber 7 to output 8 vortex transducer 2, the output of the ejector 3 is connected to the measuring nozzle 4. Extension of the tuning range of the pneumatic gauge of the vortex is achieved due to the larger range of measurement of the flow rate of the vortex transducer.

Измерение основано на изменении расхода воздуха, проходящего через измерительный зазор δ между торцом 9 измерительного сопла 3 и поверхностью 10 измеряемой детали. При изменении контролируемого размера детали изменяется величина измерительного зазора δ и расход воздуха через него, а также показания частоты ƒ на индикаторе 11. В процессе работы рабочее давление по всему тракту измерительной системы остается неизменным, а частота ƒ выходного сигнала с увеличением измерительного зазора δ увеличивается.The measurement is based on a change in the flow rate of air passing through the measuring gap δ between the end face 9 of the measuring nozzle 3 and the surface 10 of the measured part. When the controlled size of the part changes, the measurement gap δ and the air flow through it, as well as the frequency ƒ on the indicator 11, change. During operation, the working pressure along the entire path of the measurement system remains unchanged, and the frequency ƒ of the output signal increases with increasing measurement gap δ.

Работа пневмокалибра вихревого заключается в следующем.The work of the vortex pneumatic gauge is as follows.

Воздух от источника пневматического давления в виде стабилизатора 1 поступает в вихревой преобразователь 2 с плохообтекаемым телом 12, частотные вихри 13 которого воздействуют на консоль 14, отклоняя ее от первоначального положения с частотой ƒ, фиксируемой на индикаторе 11. Выход 8 вихревого преобразователя 2 соединен с камерой всасывания 7 эжектора 3, в которой существует пониженное давление, настраиваемое дросселем 6, расположенным в линии питания эжектора от стабилизатора 1. Равновесное истечение воздуха через зазор δ нарушается при его изменении, что вызывает изменение величины пониженного давления в камере 5 и соответственно гидравлического сопротивления тракта прохождения воздуха через вихревой преобразователь. При этом линейно изменяется частота срыва вихрей 13 при обтекании тела 12 в зависимости от расхода через вихревой преобразователь 2. При отклонении величины зазора δ от заданной величины, например в большую сторону, увеличиваются расходы через эжектор 3 и вихревой преобразователь 2. Через эжектор 3 - за счет увеличения перепада давления при понижении значения давления в камере 7, а в вихревом преобразователе 2 - за счет снижения давления также в камере всасывания 7. Обоюдное изменение расхода приводит к изменению выходной частоты на индикаторе 10, причем более широкий динамический диапазон расхода (порядка 85) вихревого преобразователя позволяет задавать узкие и расширенные величины допусков.The air from the source of pneumatic pressure in the form of a stabilizer 1 enters the vortex transducer 2 with a streamlined body 12, the frequency vortices 13 of which act on the console 14, deviating it from its original position with a frequency фикс fixed on the indicator 11. The output 8 of the vortex transducer 2 is connected to the camera suction 7 of the ejector 3, in which there is a reduced pressure adjusted by the throttle 6 located in the supply line of the ejector from the stabilizer 1. The equilibrium air flow through the gap δ is violated when it is out enenii that causes a change in magnitude of the reduced pressure in the chamber 5 and, respectively, the hydraulic resistance of air flow path through the vortex converter. In this case, the frequency of disruption of the vortices 13 linearly changes when flowing around the body 12, depending on the flow rate through the vortex transducer 2. If the gap δ deviates from the set value, for example, to a larger side, the flow rates through the ejector 3 and the vortex transducer 2 increase. by increasing the pressure drop with decreasing pressure in the chamber 7, and in the vortex transducer 2 - by reducing the pressure also in the suction chamber 7. Mutual change in flow rate leads to a change in the output frequency on the indicator 1 0, and a wider dynamic flow range (about 85) of the vortex transducer allows you to set narrow and extended tolerances.

Настройка величины допуска контролируемого измеряемой детали осуществляется установкой величины давления питания пневмокалибра стабилизатором давления 1 и подстройки величины питания и разрежения в камере 7 эжектора 3 осуществляется регулируемыми дросселями 5 и 6.The tolerance of the measured part being controlled is adjusted by setting the pneumatic gauge supply pressure value 1 by pressure stabilizer and adjusting the supply and vacuum values in the chamber 7 of the ejector 3 by adjustable throttles 5 and 6.

На рис. 2 показано, что при невысокой максимальной частоте ƒ₁ преобразователя на базе струйного генератора ограничена (точка m) зона возможного задания величины (зона А). В тоже время как при большей величине динамического диапазона частоты ƒ₂ струйного вихревого преобразователя зона возможного задания величины допуска (зона Б) значительно шире и ограничивается способностью переменного дросселя «сопло-заслонка», когда достигается (точка n) предел его работоспособности (при достижении размера его зазора величины δ_max равной одной четверти диаметра d его сопла).In fig. Figure 2 shows that at a low maximum frequency ƒ _{1 of the} converter based on the jet generator, the zone of the possible value setting (zone A) is limited (point m). At the same time, for a larger dynamic range of frequency ƒ _{2 of a} jet vortex transducer, the zone of the possible specification of the tolerance value (zone B) is much wider and is limited by the ability of the variable throttle “nozzle-damper” when its limit of operation is reached (point n) (when the size is reached its gap value δ _max equal to one quarter of the diameter d of its nozzle).

Технический результат выполняется при измерении отклонения размеров деталей в широком диапазоне одним типоразмером калибра.The technical result is carried out when measuring the deviation of the dimensions of the parts in a wide range of one standard size caliber.

Claims

A vortex pneumatic gauge, characterized in that it contains a vortex flow to frequency converter, an ejector and a measuring nozzle, while the vortex flowmeter and ejector are connected via adjustable chokes to a pressure stabilizer, and the output of the converter is connected to the suction chamber of the ejector, the output of which is connected to the measuring nozzle.