Индикатор перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения величины отклонения от заданной формы и относительного расположения поверхностей по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Цель изобретения: расширение функциональных возможностей путем непосредственного и одновременного измерения вертикальных и горизонтальных перемещений за счет установки в приборе дополнительной системы зубчатых колес, полого стержня, измерительных шкал со стрелками и выполнения измерительного звена составным. 3 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 0 5/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4888326/10 (22) 10.12,90 (46) 30,01,93. Бюл. N 4 (72) Е,А,Тестов и А.И.Тоболкин (5б) Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Зубчатые механизмы.

M,: Наука, т.3, 1973, с. 554. (54) ИНДИКАТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения величины отклонения от заИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного и непосредственного измерения перемещений объектов исследования в горизонтальном и вертикальном направлениях, определения величины отклонения от заданной формы и взаимного расположения поверхностей.

Известны тензометрические преобразователи перемещений, включающие корпус. в котором крепятся разнообразные по форме и размерам чувствительные элементы с наклеенными на них тензорезисторами, Недостатком известных тензорезисторных преобразователей является невозможность одновременного измерения одним прибором вертикальных и горизонтальных перемещений, Кроме того, они не позволяют непосредственно измерять перемещения, для фиксации показаний тензорезисторов необходима регистрирующая аппаратура, „„. Ж„„1791710 А1 данной формы и относительного расположения поверхностей по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Цель изобретения; расширение функциональных возможностей путем непосредственного и одновременного измерения вертикальных и горизонтальных перемещений эа счет установки в приборе дополнительной системы зубчатых колес, полого стержня, измерительных шкал со стрелками и выполнения измерительного звена составным. 3 ил.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является индикатор перемещения, включающий в себя корпус, чувствительный зубчатый механизм, измерительное звено с мерной рейкой, измерительные шкалы со стрелками.

Недостатком данного индикатора является возможность измерения перемещений только в одном направлении, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей индикатора путем одновременного и непосредственйого измерения перемещений ь вертикальном и горизонтальных направлениях.

Цель достигается тем, что в индикаторе перемещений, содержащем корпус, четырехзвенный 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

1791710 со стрелками, при этом восьмизвенный зубчатый механизм установлен внутри корпуса, а четырехзвенный зубчатый механизм внутри полого стержня — на конце измерительного звена, причем измерительное звено выполнено составным из двух частей, соединенных между собой цилиндрическим зубчатым барабаном, ° Дополнйтельное размещение в индикаторе:четырехзвенного зубчатого механизма, установленного внутри полого стержня на конце" составного измерительного звена с; позволяет совершать измерительному звену поступательное движение относительно неподвижно закрепленного корпуса и вращательное движение колеса с офактуренной гранью по исследуемой поверхности, передавая указанные движения цилиндрическому зубчатому барабану. Размещение в индикаторе восьмизвенного зубчатого механизма, соединенного с цилиндрическим зубчатым барабаном, способствует преобразованию вращения барабана во враще-. ние зубчатых колес, подобранных с передаточным отношением, позволяющим фиксировать относительные перемещения с точностью до 0,01 мм на двух дополнительных шкалах со стрелками. Фиксирование относительных перемещений выполняется индикатором на четырех шкалах: (двух существующих и двух дополнительных) шкалах для фиксации вертикальных перемещения от 0 до 0,1 мм, шкалой для фиксации горизонтальных перемещений до

0 до 0,1 мм, шкалой для фиксации вертикальных перемещений отОдо10мм, шкалой для фиксации горизонтальных перемещений от О до 10 мм при помощи четырех стрелок, Корпус индикатора крепится неподвижно, а колеса с офактуренной гранью, которое взаимосвязано с составным мерным звеном, устанавливается на поверхность исследуемого объекта. Горизонтальные перемещения исследуемого объекта приводят во вращение колесо с офактуренной гранью, и через четырехзвенный. зубчатый механизм и вал вращения передается на цилиндрический зубчатый барабан. Цилиндрический зубчатый барабан начинает вращаться и приводит во вращение зубчатые колеса восьмизвенного зубчатого механизма, Вращение зубчатых колес приводит в движение стрелки, фиксирующие перемещения на дополнительных шкалах. Вертикальное перемещение приводит в поступательное движение составное измерительное звено, при этом рейка измерительного звена приводит во вращение

10 включающее мерительный стержень 2, на котором имеется рейка 3. Нижним концом

50

35 существующую систему зубчатых колес, что фиксируется стрелками на измерительных

lllK8IIBX.

На фиг.1 схематически изображен вертикальный разрез; на фиг.2 — показан разрез по А — А; на фиг.3 изображен общий вид индикатора.

Индикатор перемещений содержит корпус 1. составное измерительное звено, мерительный стержень 2 соединен с цилиндрическим зубчатым барабаном 4 при помощи подшипника 5 таким образом, чтобы цилиндрический зубчатый барабан 4 мог совершать вращательное движение вокруг оси мерительного стержня 2. К нижней части цилиндрического зубчатого барабана 4 закреплен вал 6, который совершает вращательное движение вместе с цилиндрическим зубчатым барабаном 4. Вал 6 находится внутри полого стержня 7, верхний конец которого соединен с цилиндрическим зубчатым барабаном 4 при помощи подшипника 8. На конце вала 6 на одной оси с ним находится коническое зубатое колесо

9, которое находится в зацеплении с коническим зубчатым колесом 10, а через него — с коническим зубчатым колесом 11, на одной оси с которым находится колесо 12 с офактуренными ребрами для лучшего контакта с исследуемой поверхностью. Для передачи и измерения величины горизонтального перемещения служит система зубчатых колес, состоящая из конических зубчатых колес 14,15, цилиндрических зубчатых колес 13,16,17,18,19,10, для непос редственной фиксации на измерительных шкалах величины горизонтального перемещения 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 зубчатого колеса 12 или в 2,3,4,5 раза больше его. Это позволяет при наличии шкалы от 0 до 10 мм иметь необходимых размеров прибор и зубчатые колеса кратных по отношению друг к другу размеров. Например, при равенстве углов поворота зубчатого колеса 12 и стрелки 21 передаточное отношеwe оси зубчатого колеса 12 и оси стрелки

21 равно 1/1.

Передаточное отношение оси стрелки

21 и оси стрелки 22 равно 1/1х10/10 10/1. т.е, угол поворота стрелки 22 шкалы от 0 до

1 мм в 10 раз более угла поворота стрелки

21 шкалы от 0 до 10 мм. Для передачи и измерения величины вертикального перемещения служит система зубчатых колес, 1791710 состоящая из цилиндрических зубчатых колес 23--26, для непосредственной фиксации величины вертикального перемещения служат стрелки 21 и 32. Для устранения "мертвого хода" между измерительным звеном и системой зубчатых колес предназначены спиральные пружины 27 и 28, пружина 30 создает необходимое давление для измерения вертикального перемещения, планка

29, которая имеет возможность перемещения вместе с мерительным стержнем 2 по направляющей 33, предотврващает поворот мерительного стержня 2 вокруг собственной оси, Индикатор перемещений работает следующим образом.

Горизонтальное перемещение приводит во вращение колесо 12, на одной оси с которым находится коническое зубчатое ко лесо 11, вращение от которого передается на вал 6 через конические зубчатые колеса

10 и 9. Вместе с валом во вращение приводится и цилиндрическое зубчатое колесо 4, которое передает вращение на цилиндрическое зубчатое колесо 13, на одной оси с которым находится коническое зубчатое колесо 15. На одной оси с зубчатым колесом

15 находится цилиндрическое зубчатое колесо 16, которое передает вращательное движение на цилиндрическое зубчатое колесо 17, к оси которого прикреплена стрелка 2 1, Зубчатое колесо 17 находится в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом 18, расположенным на одной оси с цилиндрическим зубчатым колесом 19, которое находится 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, находящейся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом 23, которое приводится во вращение, На одной оси с зубчатым колесом 23 находится 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 находится 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 перемещения цилиндрическое зубчатое колесо 4 до 0,01 мм на двух дополнительных шкалах

35 со стрелками 21-22, 40

55

30 вместе с валом 6, коническими зубчатыми колесами 9,10,11 и колесом 12 совершает только поступательное движение, цилиндрическое зубчатое колесо 4 совершает скользящие движения относительно цилиндрического зубчатого колеса 13, В том случае, когда имеется вертикальное и горизонтальное перемещения. зубчатое колесо 4 может совершать одновременно вращательное и поступательное движения, что позволяет индикатору одновременно измерять горизонтальное и вертикальное перемещения, Дополнительное размещение в индикаторе системы зубчатых колес 9-11 и колеса с офактуренной гранью 12, установленных внутри полого стержня 7 на конце составного измерительного звена, с цилиндрическим зубчатым барабаном 4 позволяет совершать измерительному звену поступательное движение относительно неподвижно закрепленного корпуса 1 и вращательное движение колеса с офактуренной гранью 12

Ilo исследуемой поверхности, передавая указанные движения цилиндрическому зубчатому барабану 4. Размещение B индикаторе зубчатых колес 13-20, соединенных с цилиндрическим зубчатым барабаном 4, способствует преобразованию вращения барабана 4 во вращение зубчатых колес 1320, подобранных с передаточным отношением, позволяющим фиксировать относительные перемещения с точностью

Формула изобретения

Индикатор перемещений, содержащий корпус, в котором установлены четырехзвенный зубчатый механизм, связанный с измерительным звеном с мерной рейкой, две измерительные шкалы со стрелками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены цилиндрический зубчатый барабан. восьMèàвеkный и второй четырехэвенный 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, восьмиэвенный зубчатый механизм установлен внутри корпуса, а второй четырехзвенный зубчатый механизм внутри полого стержня на конце измерительного звена.

2 4 23 29

Составитель С,Бутуз

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор М.Керецман

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 147 Тир.аж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб„4/5