RU2039927C1

RU2039927C1 - Pneumatic measuring device

Info

Publication number: RU2039927C1
Authority: RU
Inventors: А.П. Архаров; И.М. Башилов; И.Ю. Полулях
Original assignee: Архаров Анатолий Павлович; Башилов Игорь Михайлович
Priority date: 1988-04-08
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: in pneumatic measuring device, having a case with base members, two suspensions installed in the case on two spring parallel link mechanisms, two pairs of bellows positioned in the case opposite each other, the near ends of the bellows in each pair are rigidly coupled to the case, and their other ends are coupled to the suspension, two pairs of nozzles located in the respective base members and connected to the respective bellows, and an indicator, whose inlets are connected to the respective suspensions, in the base members provision is made for grooves for movement of nozzles in parallel with the axis of the bellows. The nozzles are rigidly secured on the respective suspension and connected to the bellows in such a manner that the nozzle outlets are directed opposite the direction of movement of the end of the respective bellows. EFFECT: enhanced accuracy due to elimination of basic error and expansion of measurement range. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля взаимного расположения поверхностей. The invention relates to measuring equipment and can be used in mechanical engineering to control the relative position of surfaces.

Известен пневматический прибор для контроля межосевого расстояния, содержащий направляющую планку, четыре измерительные наконечника с чувствительными элементами в виде пневматических сопл, два из которых образуют скобу для измерения перемычки между отверстиями, а два других вторую скобу для измерения расстояния между диаметрально расположенными образующими, причем чувствительные элементы попарно присоединены к дифференциальному отсчетному устройству [1]
Недостатком этого прибора является невысокая точность измерения, вызванная погрешностью базирования детали вдоль линии измерения, и ограниченный диапазон измерения, не превышающий зазор между соплом и образующей отверстия.Known pneumatic device for monitoring the center distance, containing a guide bar, four measuring tips with sensitive elements in the form of pneumatic nozzles, two of which form a bracket for measuring the jumper between the holes, and two other second bracket for measuring the distance between diametrically spaced generators, and the sensitive elements coupled to a differential reading device [1]
The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement, caused by the error of the base of the part along the measurement line, and a limited measurement range not exceeding the gap between the nozzle and the forming hole.

Прототип пневматическое измерительное устройство, содержащее корпус с базирующими элементами, размещенные в корпусе две пары сильфонов, подключенных к четырем чувствительным элементам типа сопло-заслонка, причем подвижные торцы каждой пары сильфонов жестко соединены между собой с помощью подвесок, установленных на двух пружинных параллелограммах и подключенных к входу индикатора, например сопло-заслонка [2]
Однако в указанном приборе снижается точность и сужается диапазон измерения ввиду погрешности базирования детали и перераспределения зазора между чувствительными элементами.The prototype is a pneumatic measuring device comprising a housing with basing elements, two pairs of bellows placed in the housing connected to four sensitive elements of the nozzle-damper type, the movable ends of each pair of bellows being rigidly interconnected by means of suspensions mounted on two spring parallelograms and connected to indicator input, eg damper nozzle [2]
However, in the specified device, accuracy decreases and the measurement range narrows due to the error of the part’s basing and redistribution of the gap between the sensitive elements.

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности базирования и расширение диапазона измерений. The aim of the invention is to improve accuracy by eliminating the basing error and expanding the measurement range.

Это достигается тем, что в пневматическом измерительном устройстве, содержащем корпус с базирующими элементами, две подвески, установленные в корпусе на двух пружинных параллелограммах, две пары сильфонов, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов в каждой паре жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к соответствующим сильфонам, и индикатор, базирующие элементы выполнены с пазами для перемещения сопл параллельно оси сильфонов, сопла попарно жестко закреплены на соответствующей подвеске и подключены к сильфонами так, что выходы сопл ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона. This is achieved by the fact that in a pneumatic measuring device containing a housing with basing elements, two suspensions mounted in the housing on two spring parallelograms, two pairs of bellows placed in the housing opposite, the near ends of the bellows in each pair are rigidly connected to the housing, and others the ends are connected to the suspension, two pairs of nozzles placed in the corresponding basing elements and connected to the respective bellows, and an indicator, the basing elements are made with grooves for moving the nozzles in parallel the axis of the bellows, the nozzle pairwise rigidly secured to the respective suspension and connected to the bellows so that the nozzle outlets are oriented opposite the direction of movement of the corresponding end of the bellows.

На чертеже показан предлагаемый прибор. The drawing shows the proposed device.

Прибор содержит корпус 1, на котором крепится плита 2 с базирующими элементами 3 и 4 для установки проверяемой детали 5, две пары сильфонов 6 и 7, 8 и 9, размещенных в корпусе оппозитно. Ближние торцы сильфонов в каждой паре жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены соответственно подвесками 10 и 11, установленными в корпусе 1 с помощью двух пружинных параллелограммов в виде плоскопараллельных пружин 12-15. The device comprises a housing 1, on which a plate 2 with basing elements 3 and 4 is mounted for installing the tested part 5, two pairs of bellows 6 and 7, 8 and 9, placed in the opposite case. The near ends of the bellows in each pair are rigidly connected to the housing, and their other ends are connected, respectively, by suspensions 10 and 11, mounted in the housing 1 using two spring parallelograms in the form of plane-parallel springs 12-15.

На подвеске 10 жестко закреплены сопла 16 и 17 чувствительных элементов типа сопло-заслонка, а на подвеске 11 сопла 18 и 19. К каждому сильфону подключено по одному соплу, причем к паре сильфонов 6 и 7 подключены сопла 16 и 17, а к паре сильфонов 8 и 9 сопла 18 и 19. Сопла размещены в пазах 20-23 с возможностью поступательного перемещения вдоль линии измерения. On the suspension 10, nozzles 16 and 17 of the sensitive elements of the nozzle-damper type are rigidly fixed, and on the suspension 11 nozzles 18 and 19. One nozzle is connected to each bellows, and nozzles 16 and 17 are connected to the pair of bellows 6 and 7, and to the pair of bellows 8 and 9 of the nozzle 18 and 19. The nozzle is placed in the grooves 20-23 with the possibility of translational movement along the measurement line.

С подвесками 10 и 11 соединены звенья индикатора: заслонка 24 и сопло 25, подключенное к отсчетному устройству 26, представляющему собой сильфонный пневматический преобразователь. К сильфонам подается воздух под стабилизированным давлением. Настройка производится по образцовой детали. При настройке между заслонкой 24 и соплом устанавливается измерительный зазор S. The indicator links are connected to the suspensions 10 and 11: the shutter 24 and the nozzle 25 connected to the reading device 26, which is a bellows pneumatic transducer. Air is supplied to the bellows under stabilized pressure. Adjustment is made according to a model detail. When setting between the shutter 24 and the nozzle, a measurement clearance S.

При измерении деталь 5 помещают на плиту 2 и базирующие элементы 3 и 4. Ввиду погрешности базирования детали на приборе, а также отклонений межосевого расстояния, между соплами 16, 17, 18, 19 и поверхностями отверстий возникают зазоры S₁, S₂, S₃ и S₄. Cоответственно зазорам в каждом из сильфонов 6, 7, 8, 9 установятся различные давления, которые приводят к перемещению подвижных торцов сильфонов, а значит и подвесок 10 и 11 с закрепленными на них соплами. Последние перемещаются в пазах 20-23 до тех пор, пока не уравняются силы в каждой паре сильфонов, а значит зазоры S₁=S₂, S₃=S₄. Поэтому независимо от погрешности установки детали 5 вдоль линии измерения, а также от действительных диаметров отверстий, подвески 10 и 11 займут положения, соответствующие осям проверяемых отверстий. При этом отклонения межосевого расстояния преобразуются в отклонения зазора S между соплом 25 и заслонкой 24, которые фиксируются отсчетным устройством 26.When measuring the part 5 is placed on the plate 2 and the base elements 3 and 4. Due to the error of the base of the part on the device, as well as deviations of the center distance, gaps S ₁ , S ₂ , S ₃ arise between the nozzles 16, 17, 18, 19 and the surfaces of the holes and S ₄ . According to the gaps in each of the bellows 6, 7, 8, 9, various pressures are established that lead to the movement of the movable ends of the bellows, and hence the suspensions 10 and 11 with nozzles fixed to them. The latter move in grooves 20-23 until the forces in each pair of bellows are balanced, which means that the gaps S ₁ = S ₂ , S ₃ = S ₄ . Therefore, regardless of the error in installing the part 5 along the measurement line, as well as on the actual diameter of the holes, the suspensions 10 and 11 will occupy the positions corresponding to the axes of the holes being checked. In this case, the deviations of the axle distance are converted into deviations of the gap S between the nozzle 25 and the shutter 24, which are fixed by the reading device 26.

Таким образом, на точность измерения прибором не влияет погрешность базирования детали ввиду того, что сопла попарно жестко закреплены на подвесках, связывающих подвижные торцы каждой пары сильфонов, и имеют возможность перемещения по пазам базирующих элементов, а выходы сопл ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона. Кроме того, такая связь сопл с сильфонами расширяет пределы измерения каждым чувствительным элементом, так как возможный выход зазоров S₁, S₂, S₃ и S₄ за пределы прямолинейного участка пневматической характеристики будет одинаковым у пары сопл, взаимодействующих с поверхностью отверстия. Нелинейность пневматической характеристики в этом случае не оказывает существенного влияния на погрешность измерения.Thus, the accuracy of the instrument’s basing on the part is not affected by the accuracy of the measurement due to the fact that the nozzles are rigidly fixed to the suspensions connecting the movable ends of each pair of bellows and have the ability to move along the grooves of the base elements, and the nozzle outputs are oriented opposite to the direction of movement of the end of the corresponding bellows. In addition, such a connection between the nozzles and the bellows extends the measurement limits of each sensitive element, since the possible exit of the gaps S ₁ , S ₂ , S ₃ and S ₄ beyond the rectilinear section of the pneumatic characteristic will be the same for a pair of nozzles interacting with the surface of the hole. The nonlinearity of the pneumatic characteristic in this case does not significantly affect the measurement error.

Следовательно, прибор позволяет повысить точность и расширить диапазон измерений. Therefore, the device allows to increase accuracy and expand the range of measurements.

Claims

PNEUMATIC MEASURING DEVICE, comprising a housing with basing elements, two pendants mounted in the housing on two spring parallelograms, two pairs of bellows located opposite in the housing, the near ends of the bellows in each pair are rigidly connected to the housing, and the other ends thereof are connected to the suspension, two a pair of nozzles placed in the respective basing elements and connected to the respective bellows, and an indicator, the inputs of which are connected to the corresponding suspensions, characterized in that, in order to increase t accuracy by eliminating the basing error and expanding the measurement range, grooves are made in the base elements for moving the nozzles parallel to the axis of the bellows, the nozzles are pairwise rigidly mounted on the corresponding suspension and connected to the bellows so that the nozzle outputs are oriented opposite to the direction of movement of the end face of the corresponding bellows.