SU1758405A1 - Устройство дл измерени изделий сложной формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  элементов профил  изделий сложной формы, например лопаток газотурбинных двигателей, а также дл  сортировки лопаток по углу хорды пера. Целью изобретени   вл етс  повыше- ниеточности и производительности измерени . Это достигаетс  благодар  тому, что опорные узлы 3 выполнены с возможностью поворота относительно оси, перпендикул рной основанию 1, при этом эта ось совпадает с вертикальной осью лопаток 5 и 4, котора   вл етс  осью сечений центров т жести лопаток 5 и 4, что обеспечиваетс  упором 7 при установке лопаток 5 и 4 на опорных узлах 3. Рамка 6 снабжена двум  параллельными основанию 1 коромыслами, коромысло 10 жестко закреплено на рамке 6, а коромысло выполнено из двух соосных штоков, один из них жестко закреплен на корпусе измерительного узла 13, а другой - на его наконечнике. Оба коромысла снабжены щупами 14, остри ми они направлены в одну сторону и параллельны основанию. На неподвижном коромысле щупы 14 установлены жестко, а на составном коромысле щупы 14 подпружинены пружиной 15. что обеспечивает их посто нное прилегание к измер емой поверхности. Поворот лопаток 5 и 4 происходит при перемещении рамки 6 сверху вниз по стойкам 2 в процессе контакта щупов 14 с криволинейной поверхностью задней кромки пера обеих лопаток 5 и 4, так как положение их на рамке 6 и на коромысле 10 неизменно, з поверхность пера мен ет свою кривизну по высоте. Т е. при перемещении рамки 6 вниз щупы 14, контактиру  с поверхностью лопаток 4 и 5, поворачивают их вокруг вертикальной оси, не наруа а  условий контакта с измер емой поверхностью . 4 ил. (/) С (J СО N о ел

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  элементов профил  изделий сложной формы, например лопаток газотурбинных двигателей, а также дл  сортировки лопаток по углу хорды пера.

Известен оптико-механический прибор ПОМКЛ-Здл  контрол  пера лопатки, содержащий каретку дл  установки лопатки с зажимом замка, фильтратор, отражатели, передаточный штифт, контур пол  допусков со шкалой на экране, отражатель перед объективом , объектив, осветитель с отражением луча на отражатель перед объективом, установочные линейки, измерительные рычажки , св занные с измерительными стержн ми, кулачок арретира, конкретные

стержни, взаимодействующие с контролируемой лопаткой.

Устройство работает по методу контакта в выбранных точках(прерывистый контакт без перемещений).

Б известном устройстве сери  контактных штифтов устанавливаетс  по контуру провер емого сечени . При этом все свободные концы штифтов лежат в одной плоскости

В процессе контрол  отклонени  профил  вызывают перемещени  контактных штифтов и св занных с ними,рычагов, концы которых проектируютс  на экран.

Смещение не должны выходить за пределы зоны, изображенной на экране.

Устройство позвол ет подбирать лопатки по геометрическим размерам профил  пера в соответствии с нормативными данными на сборку.

Дл  каждого выбранного сечени  указанное устройство с набором щупов измер ет только форму профил  пера лопаток по корытцу и по спинке и сравнивает эти размеры со шкалой допусков, нанесенной на зеркальном экране устройства.

Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие возможности измерени  угла хорды пера лопаток.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  прибор дл  измерени  трех координат заданных точек на профильной части лопастей гидротурбин, содержащий плиту с нанесенной на ней шкалой угломера, о центре которого укреплена одна из стоек (сановна  стойка).

На стойках при помощи текстолитовых втулок укреплены направл ющие, несущие ползун с микрометрическим глубиномером .

На основной стойке установлена разборна  втулка дл  креплени  лопасти и нониуса угломера, поворачиваемые вокруг основной стойки при помощи черв чной пары , установленной в плите.

Разборна  втулка, выполненна  в виде кантовател , опорные поверхности которого (верхн   и нижн  ) расположены на одинаковом рассто нии от оси поворота лопасти, устанавливаема  на поверхности нониуса угломера, передвигаетс  через паз к основной стойке и закрываетс  вкладышем , закрепл емым в пазу винтами, позвол ет поворачивать лопасть вместе с ней на 180° а вертикальной плоскости.

Дл  определени  точности самого прибора на его нониусе укреплена установочна  шпонка дл  ориентировани  контрольного шаблона относительно вертикальной плоскости, проход щей через оси стоек.

Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие возможности измерени  угла хорды пера лопаток.

Требуетс  изготовление шаблона, используемого при измерении.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ниеточности и производительности измере- 0 ни .

Эта цель достигаетс  тем, что на основании установлены два опорных узла, предназначенные дл  установки измер емого издели  и эталонного издели  одновремен- 5 но.

Измер емое и эталонное издели  - лопатки - устанавливаютс  в устройстве оперением вверх, а измер емые поверхности со стороны хорды обеих лопаток направле- 0 ны в одну сторону.

Опорные узлы выполнены с возможностью поворота относительно оси, перпенди- кул рной основанию, при этом она совмещена с вертикальной осью сечений 5 центров т жести пера лопаток, что обеспечиваетс  упором при установке лопаток на опорах,

На основании симметрично опорным узлам жестко закреплены перпендикул рно 0 основанию две параллельные стойки, на которых установлена подвижна  рамка параллельно основанию.

Рамка перемещаетс  по стойкам„и вдоль лопаток вверх и вниз, а на ней размещено 5 все измерительное устройство.

Продольна  ось симметрии рамки совмещена с осью, на которой установлены параллельные стойки.

На рамке закреплены параллельно ос- п новаиию два коромысла, одно из которых жестко закреплено на ней,

Каждое коромысло снабжено параллельными основанию щупами, попарно закрепленными на соответствующем коромысле с симметрично относительно продольной оси рамки, направлены в одну сторону и предназначен дл  контактировани  с измер емым и эталонным издели ми в двух плоскост х.

Второе коромысло выполнено из двух соосных штоков, один из которых жестко закреплен на корпусе измерительного узла, а другой - на его наконечнике, при этом щупы второго коромысла подпружинены относительно рамы, чтобы обеспечить посто нный контакт с измер емой поверхностью лопатки.

Таким образом, щупы обоих коромысел контактируют с одними и теми же измер е- шлмн поверхност ми со стороны хорды пе0

5

pa лопаток как эталонной, так и измер емой , только щупы неподвижного коромысла контактируют с поверхностью пера лопатки со стороны задней кромки, а щупы составного коромысла - со стороны передней его кромки,,

Ось вращени  необходима дл  обеспечени  работы устройства, так как перо лопатки имеет сложную криволинейную поверхность.

Поворот лопаток происходит при перемещении рамки сверху вниз по стойкам в процессе контакта щупов неподвижно установленного коромысла с криволинейной поверхностью задней кромки пера обеих лопагок, так как положение их на par c неизменно, а поверхность, пера мен ет свою кривизну по высоте, то при перемещении рамки вниз, щупы, контактиру  с поверхностью лопаток, поворачивают ее вокруг вертикальной оси, не нарушал условий контакта с измер емой поверхностью.

Перед началом работы щупы составного и неподвижного коромысла выставл ют по шаблону.

На чертеже представлена конструкци  предлагаемого устройства,

Устройство содержит основание 1, на котором жестко установлены две параллельные стойки 2, перпендикул рные основанию 1, а также два вращающихс  вокруг вертикальной оси опорных узла 3, установленных симметрично относительно обеих стоек 2.

Опорные узлы 3 служат дл  установки лопаток - эталонной 4 и измер емой 5.

Лопатки - эталонна  4 и измер ема  5 - устанавливаютс  в опорных узлах 3 оперением вверх, а спинки пера обоих лспагок повернуты в одну сторону.

Ось вращени  опорного узла 3 совмещена с вертикальной осью лопаток 4 и 5, котора   вл етс  также осью центров т жести сечений лопаток по их высоте.

На вертикальные стойки 2 надеты подвижна  рамка 6 в виде пластины, параллельной основанию 1, на которой установлен измерительный узел предлагаемого устройства, продольна  ось симметрии ее совмещена с осью, на которой установлены вертикальные стойки 2.

Опорный узел 3 выполнен в виде ласточкина хвоста дл  установки лопаток 4 и 5 и снабжен упором 7 дл  обеспечени  правильного положени  лопаток, а именно дл  совмещени  оси центров т жести сечений лопаток 4 и 5 с осью 8 вращени , которой снабжены опорные узлы 3, при этом ось 8 установлена в подшипниках 9.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Таким образом, лопатки 4 и 5 устаноп ленные на опорных узла 3, могуг погюр чи ватьс  вокруг своей вертикальной оси осп центров т жести сечений, это необлодимое условие дл  правильной работы устройст ва.

Измерительна  рамка б снабжена с воз можностыо перемещени  ввер - вниз по вертикальным стойкам 2 вдоль пера логток

4и 5.

На рамке 6 установлены дпэ коромысла 10 и 11, параллельные основанию I, одно из которых жестко закреплено на рамке, а другое выполнено составным из двух соосных штоков 11 и 12, один 12 из которых закреплен на корпусе измерительного узла 13, а другой - на его наконечнике

Каждое коромысло 10, 11 и 12 снабжено щупами 14, которые попагжо закреплены нь соответствующем коромысле и направлены острыми концами в одну сторону, предназначены дл  контактировани  с измер емым

5и эталонным 4 издели ми в двух плоско ст х.

Щупы 14 установлены параллельно основанию 1 и симметрично относительно продольной оси рамки 6.

На коромысле 10 щупы 14 установлены жестко на составном коромысле 11 и 12 они подпружинены относительно рамки б при помощи пружины 15, при этом оси щупов 14 составного коромысла соосны между собой, а их ось параллельна подвижной части индикатора - измерительного узла 13, установленного на рамке 6.

Острые концы щупов неподвижного коромысла 10 должны посто нно контактировать с измер емой поверхностью со стороны хорды пера лопаток 4 и 5 в зоне задней их кромки, а рассто ние их относительно оси симметрии рамки 6 должно быть равным между собой и посто нным во врем  измерений.

Щупы 14, установленные на подвижных част х составного коромысла 11 и 12, острыми вершинами также контактируют с поверхностью пера лопаток 4 и 5, только у передней кромки пера их.

Посто нный контакт их с поверхностью пера лопзток обеспечиваетс  пружинами 15.

Таким образом щупы 15 на коромыслах контактируют с одними и теми же измер емыми поверхност ми со стороны хорды пера лопаток как эталонной 4, так и измер емой 5, только щупы коромысла 10 контактир с поверхностью пера лопаток у задней ее кромки, а щупы составного коромысла 11. 12 у передней кромки пера лопаток .

Устройство работает следующим образом ,

Перед началом работы щупы составного и неподвижного коромысла выставл ют по шаблону, т.е. рассто ни  между вершинами щупов должны быть одинаковыми, а вершины их симметричны относительно продольной оси симметрии рамки б, стрелку индикатора при этом одновременно перевод т на нулевое положение.

Эталонную 4 и измер емую 5 лопатки устанавливают в опорные гнезда 3 до упоров 7.

Перемеща  рамку б по параллельным стойкам 2, подвод т ее сверху к лопаткам 4 и 5 со стороны хорды таким образом, чтобы щупы 14 вошли в посто нный контакт с измер емыми поверхност ми обеих лопаток у задней и передней кромок, при этом посто нный контакт щупов 14с поверхностью лопаток обеспечиваетс  при помощи пружин 15, которые установлены на штоках 11 и 12 составного коромысла, в процессе работы этот контакт сохран етс  посто нным.

При перемещении рамки 6 вниз вдоль пера лопаток 4 и 5 во врем  измерений рассто ние между щупами 14 неподвижного коромысла 10 остаетс  посто нным.

Поворот лопаток происходит при перемещении рамки б сверху вниз по стойкам 2 в процессе контакта щупов 14 с криволинейной поверхностью задней кромки пера обеих лопаток, так как положение их на рамке 6 и на неподвижном коромысле 10 неизменно , а поверхность пера мен ет свою кривизну по высоте, то при перемещении рамки вниз, щупы, контактиру  с поверхностью лопаток , поворачивают ее вокруг вертикальной оси, не наруша  условий контакта с измер емой поверхностью.

Если угол пера обеих лопаток 4 и 5 в каждом сечении одинаковый, то рассто ние между щупами 14, контактирукщими с передней кромкой пера лопаток 4 и 5, будет вдоль всей высоты пера равно рассто нию между щупами 14, контактирующими с поверхностью пера в зоне задней кромки пера лопаток 4 и 5.

В зтом(случае показание индикатора будет нулевым.

Если же угол хорды пера измер емой лопатки отличаетс  от угла хорды пера второй лопатки, выбранной эталонной, то при неизменном рассто нии между поверхност ми лопаток у задней кромки пера, с которыми контактируют щупы 14 коромысла

10, рассто нию между соответствующими поверхност ми лопаток по передним кромкам будет другое, эта разница отразитс  на циферблате стрелочного индикатора которую и фиксируют и котора  позвол ет по

величине угла отклонени  хорды подбирать парную лопатку, т.е. выбирать лопатки близкими с величинами показаний инликатооа в каждом сечении, которые будут одинаковыми или не будут превышать заданной величины .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  изделий сложной формы, содержащее основание, жестко закрепленные перпендикул рно основанию две параллельные стойки, рамку, установленную на стойках параллельно основанию , размещенный на рамке измери- тельный узел с наконечником и опорный узел, предназначенный дл  установки измер емого издели , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности измерени , оно снабжено вторым упорным узлом, предназначенным дл  установки эталонного издели , двум  параллельными основанию коромыслами, одно из которых жестко закреплено на рамке, и четырьм  параллельными основа- нию щупами, попарно закрепленными на соответствующем коромысле симметрично относительно продольной оси рамки, направленными в одну сторону и предназначенными дл  контактировани  с измер емым и эталонным издели ми в двух плоскост х, второе коромысло выполнено из двух соосных штоков, один из которых жестко закреплен на корпусе измерительного узла, а другой - на его наконечнике, щупы второго коромысла подпружинены относительно рамки, установленной с возможностью перемещени  вдоль стоек, а оба опорных узла установлены на основании симметрично относительно обеих стоек и с возможностью поворота

   относительно оси, перпендикул рной основанию .

   Фиг. Г

   фце.2

   JbA

   Фиг.З