RU2296294C1

RU2296294C1 - Method and device for measuring non-hard thin-walled rings

Info

Publication number: RU2296294C1
Application number: RU2005126691/28A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Семенович Митин (RU); Анатолий Семенович Митин; Марина Викторовна Назарова (RU); Марина Викторовна Назарова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-27

Abstract

FIELD: measuring technique.

SUBSTANCE: cylindrical item is mounted onto basing members; then the cylinder is fixed along part of its length to make a circle in is its cross- section as at fixed part of ring and at protruding part. Thickness is measured at protruding part of thin-walled ring along circle during rotation of basing members along longitudinal axis of ring and along length when measuring devices moves along axis of ring. Device for measuring width of cylindrical item has base onto which base cantilever is disposed, which cantilever is provided with measuring head, mounted at axis being parallel to base; base rest and indicator are fixed onto measuring head. Device also has basing unit made in form of motionless case; case is provided with grooves. Rod is mounted in cylindrical opening of case for axial movement relatively case and for rotation together with case. Cam members are disposed uniformly along circle in grooves of case; cam members are made in form sectors for fixing non-hard thin-walled ring. Conical surface is made onto rod; response wedge-shaped surface is mounted onto sectors being spring-loaded to rod.

EFFECT: improved productivity; high precision of measurement.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для измерения линейных размеров.The invention relates to measuring equipment, and in particular to methods and devices for measuring linear dimensions.

Известен способ измерения толщины стенки пустотелой цилиндрической детали (см. патент RU 2201576, G 01 В 5/06, 5/02, 27.03.2003 г.), взятый за прототип. Способ включает установку измеряемой детали на роликовую опору (4 ролика) базирующего узла с точечным контактом на каждом ролике, затем измеряемую деталь прижимают точечным контактом к роликовой опоре базирующего узда с некоторым постоянным усилием. Далее базирующий узел с измеряемой деталью перемещают в зону измерения, вращают измеряемую деталь вокруг оси и производят замер толщины детали.A known method of measuring the wall thickness of a hollow cylindrical part (see patent RU 2201576, G 01 B 5/06, 5/02, 03/27/2003), taken as a prototype. The method includes mounting the measured part on a roller support (4 rollers) of the base unit with a point contact on each roller, then the measured part is pressed by a point contact on the roller support of the base unit with some constant force. Next, the base unit with the measured part is moved to the measurement zone, the measured part is rotated around the axis and the thickness of the part is measured.

Известно устройство для измерения толщины стенки пустотелой цилиндрической детали (см. патент RU 2201576, G 01 В 5/06, 5/02, 27.03.2003 г.), взятый за прототип. Устройство содержит основание, на котором размещен кронштейн, снабженный установленной на оси параллельной основанию измерительной головкой с закрепленными на ней базовым упором и индикатором. На основании также расположен базирующий узел с роликовой опорой, имеющий с кронштейном возможность взаимоперемещения. Устройство снабжено установленным с возможностью вращения валом с прижимным роликом.A device for measuring the wall thickness of a hollow cylindrical part (see patent RU 2201576, G 01 B 5/06, 5/02, 03/27/2003), taken as a prototype. The device comprises a base on which a bracket is mounted, equipped with a measuring head mounted on an axis parallel to the base with a base stop and an indicator mounted on it. Based on the base is also a base unit with a roller support, which has the possibility of mutual displacement with the bracket. The device is equipped with a rotatably mounted shaft with a pressure roller.

Недостатки известных способа и устройства заключаются в следующем:The disadvantages of the known method and device are as follows:

- вышеописанные технические решения предназначены для точных измерений толщины стенки жестких деталей, а толщину нежестких цилиндрических деталей в форме тонкостенного кольца измерить практически невозможно. Даже незначительные усилия придают кольцу очертания, отличные от окружности в сечении, перпендикулярном к оси кольца, что исключает его способность к вращению вокруг своей оси. В известном устройстве фиксация кольца невозможна из-за его тонкой стенки и из-за очень малой жесткости. Усилие трения, возникающего в паре наконечник индикатора - базовый упор, еще более изменяет форму кольца - в результате, замер толщины невозможен.- the above technical solutions are intended for accurate measurements of the wall thickness of hard parts, and the thickness of non-rigid cylindrical parts in the form of a thin-walled ring is practically impossible to measure. Even insignificant efforts give the ring outlines different from the circumference in a section perpendicular to the axis of the ring, which excludes its ability to rotate around its axis. In the known device, the fixation of the ring is impossible due to its thin wall and because of the very low stiffness. The frictional force arising in the pair of the indicator tip - the base stop, further changes the shape of the ring - as a result, thickness measurement is impossible.

Задача предлагаемых технических решений заключается в следующем: расширение диапазона измеряемых колец путем создания устройства и условий контроля нежестких тонкостенных колец для определения их толщины и разнотолшинности.The objective of the proposed technical solutions is as follows: expanding the range of measured rings by creating a device and control conditions for non-rigid thin-walled rings to determine their thickness and difference.

Технический результат, получаемый от использования изобретения заключается в обеспечении измерений и по окружности, и по длине тонкостенного кольца малой жесткости, повышение производительности контрольно-измерительных работ с обеспечением объективности измерений.The technical result obtained from the use of the invention is to provide measurements both around the circumference and along the length of the thin-walled ring of low stiffness, increasing the productivity of control and measuring works while ensuring the objectivity of measurements.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения толщины цилиндрической детали путем установки ее на базирующих элементах в измерительную позицию с последующим снятием показаний толщины с помощью измерительного устройства при взаимоперемещении последнего и базирующих элементов, новым является то, что цилиндрическую деталь в форме нежесткого тонкостенного кольца фиксируют на базирующих элементах на части его длины, придавая ему в сечении форму окружности как на зафиксированной части кольца, так и на выступающей части, на которой производят замер толщины по окружности при вращении базирующих элементов вокруг продольной оси кольца и по длине при перемещении измерительного устройства вдоль оси кольца.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of measuring the thickness of a cylindrical part by installing it on the base elements in a measuring position, followed by taking a thickness reading using a measuring device when the latter and the base elements are mutually moved, the new is that the cylindrical part is in the form of a non-rigid thin-walled ring fixed on the base elements on a part of its length, giving it a cross-sectional shape of a circle both on the fixed part of the ring and on the protruding the part on which the thickness is measured around the circumference when the base elements rotate around the longitudinal axis of the ring and along the length when the measuring device moves along the axis of the ring.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения толщины цилиндрической детали, содержащем основание, на котором размещены кронштейн, снабженный установленной на оси, параллельной основанию, измерительной головкой с закрепленными на ней базовым упором и индикатором, и базирующий узел, имеющий с кронштейном возможность взаимоперемещения, новым является то, что базирующий узел в виде неподвижного корпуса снабжен пазами, а в его цилиндрическом отверстии установлен шток с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и с возможностью вращения вместе с корпусом, в пазах корпуса равномерно по окружности размещены кулачковые элементы в форме секторов для фиксации нежесткого тонкостенного кольца, на штоке выполнена коническая поверхность, а на подпружиненных к штоку секторах выполнена ответная клиновая поверхность.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for measuring the thickness of a cylindrical part containing a base, on which a bracket is mounted, equipped with an axis mounted on an axis parallel to the base, a measuring head with a base stop and an indicator fixed on it, and a base unit having the possibility with a bracket mutual displacement, new is that the base unit in the form of a fixed body is provided with grooves, and a rod is installed in its cylindrical hole with the possibility of axial movement of in relative body and rotatable together with the housing, the housing in grooves arranged uniformly in the circumferential cam elements in the form of sectors for fixing the non-rigid thin-walled ring on the rod is made conical surface, and the spring-loaded sectors to rod mating wedge surface is formed.

Предлагаемые изобретения при контрольно-измерительных работах исключают влияние различных усилий, стремящихся изменить форму измеряемого тонкостенного кольца на отличную от окружности в сечении, перпендикулярном к оси кольца. В предлагаемых изобретениях измерение толщины осуществляют путем фиксации измеряемого кольца на части его длины, придавая ему в сечении форму окружности как на зафиксированной части кольца, так и на выступающей части, с обеспечением его поворота (вращения) вокруг продольной оси в таком состоянии. В результате, обеспечивается объективное точное измерение толщины стенки как по окружности, так и по длине кольца.The proposed inventions during control and measurement operations exclude the influence of various forces seeking to change the shape of the measured thin-walled ring to a different one from a circle in a section perpendicular to the axis of the ring. In the proposed inventions, the thickness measurement is carried out by fixing the measured ring on a part of its length, giving it a cross section in the form of a circle both on the fixed part of the ring and on the protruding part, ensuring its rotation (rotation) around the longitudinal axis in this state. As a result, an objective accurate measurement of wall thickness is provided both around the circumference and along the length of the ring.

Таким образом, сравнение заявленных способа и устройства с прототипами позволило установить соответствие его критерию "новизна".Thus, a comparison of the claimed method and device with prototypes made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty."

При анализе уровня техники в данной области было выявлено, что заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает данному изобретению соответствие критерию "изобретательский уровень".When analyzing the prior art in this field, it was found that the claimed combination of essential features ensures the invention meets the criterion of "inventive step".

Предлагаемый способ осуществляется с помощью устройства для измерения толщины нежестких тонкостенных колец.The proposed method is carried out using a device for measuring the thickness of non-rigid thin-walled rings.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для измерения толщины нежестких тонкостенных колец, а на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a device for measuring the thickness of non-rigid thin-walled rings, and figure 2 - section aa in figure 1.

Устройство содержит основание 1 со стойкой 2 и направляющими 3 для кронштейна 4, в кронштейне 4 посредством оси 5 установлена измерительная головка 6 с закрепленным на ней базовым упором 7 и индикатором 8. В отверстии стойки 2 размещен базирующий узел 9, состоящий из пустотелого корпуса 10, в центральном отверстии которого размещены цилиндроконический шток 11 с возможностью осевого перемещения и вращения вместе с корпусом, возвратная пружина 12, шайба 13 и винт 14. Через торец винта 14 шток 11 взаимодействует с эксцентриком 15, закрепленным посредством оси 16 на стойке 2, конической поверхностью шток взаимодействует с кулачковыми элементами 17. Кулачковые элементы 17 представляют собой подпружиненные к штоку и размещенные равномерно в направляющих пазах корпуса 10 по окружности секторы, установленные с возможностью радиального перемещения и подпружиненные к штоку возвратной пружиной 18. Секторы выполнены с клиновыми поверхностями, которые являются ответными конической поверхности штока 11. Базирующий узел 9 закреплен на стойке 2 посредством гаек 19 и шайбы 20 с возможностью вращения вокруг продольной оси.The device comprises a base 1 with a stand 2 and guides 3 for the bracket 4, in the bracket 4 by means of the axis 5 there is a measuring head 6 with a base stop 7 and an indicator 8 fixed on it. In the hole of the stand 2 there is a base unit 9 consisting of a hollow body 10, in the central hole of which the cylinder-conical rod 11 is placed with the possibility of axial movement and rotation together with the housing, a return spring 12, a washer 13 and a screw 14. Through the end face of the screw 14, the rod 11 interacts with an eccentric 15 fixed by axis 16 on the rack 2, the conical surface of the rod interacts with the cam elements 17. Cam elements 17 are spring-loaded to the rod and placed uniformly in the guide grooves of the housing 10 around the circumference of the sectors, mounted with the possibility of radial movement and spring-loaded to the rod with a return spring 18. Sectors are made with wedge surfaces that are reciprocal of the conical surface of the rod 11. The base unit 9 is mounted on the rack 2 by means of nuts 19 and washers 20 that can be rotated around birth axis.

Предлагаемый способ измерения толщины нежестких тонкостенных колец реализуется следующим образом.The proposed method for measuring the thickness of non-rigid thin-walled rings is implemented as follows.

Поворотом эксцентрика 15 освобождают торец штока 11, который под воздействием возвратной пружины 12 перемещается влево, при этом секторы 17 под воздействием возвратной пружины 18 перемещаются к оси корпуса 10. На секторы 17 устанавливают измеряемое кольцо 21 частью его длины.By turning the eccentric 15, the end of the rod 11 is released, which, under the influence of the return spring 12, moves to the left, while the sectors 17, under the influence of the return spring 18, move to the axis of the housing 10. A measured ring 21 is installed on the sectors 17 as part of its length.

Поворотом эксцентрика 15 в обратную сторону перемещают шток 11 вправо, при этом секторы 17 закрепляют кольцо, придавая ему в сечении, перпендикулярном к оси кольца, форму окружности как на зафиксированной части, так и на выступающей части кольца.By turning the eccentric 15 in the opposite direction, the rod 11 is moved to the right, while the sectors 17 fix the ring, giving it a cross-section in the section perpendicular to the axis of the ring, both on the fixed part and on the protruding part of the ring.

Кронштейн 4 с измерительной головкой 6 перемещают по направляющим 3 вдоль оси измеряемого кольца 21, при этом базовый упор 7 контактирует с внутренним диаметром, а наконечник индикатора 8 с наружным диаметром кольца, базирующий узел 9 вращают вокруг продольной оси на один оборот, при этом измеряют толщину кольца в одном сечении, после чего смещают измерительную головку 6 вдоль кольца, измеряют толщину в другом сечении и так далее. На основании всех показаний определяют разнотолщинность.The bracket 4 with the measuring head 6 is moved along the guides 3 along the axis of the measured ring 21, while the base stop 7 is in contact with the inner diameter, and the tip of the indicator 8 with the outer diameter of the ring, the base unit 9 is rotated around the longitudinal axis by one revolution, and the thickness is measured rings in one section, after which the measuring head 6 is moved along the ring, thickness is measured in another section, and so on. Based on all indications, the thickness difference is determined.

Для измерения противоположной стороны измеряемого кольца, кольцо снимают, переворачивают и производят фиксацию обратной стороной.To measure the opposite side of the measured ring, the ring is removed, turned over and fixed on the back side.

Claims

1. The method of measuring the thickness of a cylindrical part by installing it on the base elements in a measuring position, followed by reading the thickness using a measuring device when the latter and the base elements are interchanged, characterized in that the cylindrical part in the form of a non-rigid thin-walled ring is fixed on the base elements on a part of it length, giving it a cross-sectional shape of a circle both on the fixed part of the ring and on the protruding part, on which the thickness is measured along the circumference STI basing elements during rotation about the longitudinal axis of the ring and the length measuring device when moving along the axis of the ring.

2. A device for measuring the thickness of a cylindrical part, comprising a base on which a bracket is provided, equipped with a measuring head mounted on an axis parallel to the base with a base stop and an indicator mounted on it, and a base unit having the possibility of relative movement with the bracket, characterized in that the base unit in the form of a fixed body is provided with grooves, and a rod is mounted in its cylindrical hole with the possibility of axial movement relative to the body and with the possibility of rotation together with orpusom in housing slots uniformly arranged along the circumference cam elements in the form of sectors for fixing the non-rigid thin-walled ring on the rod is made conical surface, and the spring-loaded sectors to rod mating wedge surface is formed.