Электромеханический тензометр

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения деформаций и перемещения. Цель - повышение точности и производительности измерений на криволинейных поверхностях изделий, обеспечивается установкой измерительных щупов 14 и 22 на концах стержней 4 и 17 обращенными один к другому. Один из стержней выполнен в виде микрометрического винта для перемещения одного из щупов по поверхности изделия, а другой стержень выполнен в виде регулировочного штифта 20. 1 ил.

Изобретение касается ремонта и восстановления изношенных деталей.

Известен электромеханический тензометр, состоящий из корпуса в виде скобы и закрепленных в корпусе неподвижной и подвижной ножевых опор, последняя из которых выполнена в виде упругого элемента равного сопротивления с наклеенными тензорезисторами, корпус выполнен из двух частей, шарнирно соединенных между собой с помощью оси, перпендикулярной базе тензометра, центр которой равноудален от ножевых опор, а тензометр выполнен с указателем и фиксатором угла взаимного поворота частей корпуса [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является электромеханический тензометр, содержащий два стержня, одни концы которых шарнирно связаны между собой, дугообразный упругий элемент, концы которого закреплены на соответствующих обращенных одна к другой поверхностях стеpжней на фиксированном расстоянии от шарнира, и тензодатчики, наклеенные на упругом элементе [2]. Однако такой тензометр имеет недостаточную точность при измерении и низкую производительность.

Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений на криволинейных поверхностях изделий.

Для этого в электромеханическом тензометре один из стержней выполнен полым, а тензометр снабжен двумя обращенными один к другому измерительными щупами, один из которых закреплен на втором конце второго стержня винтом, установленным в полости первого стержня с возможностью поворота и фиксации штифтом, размещенным на втором конце второго стержня с возможностью продольного перемещения и фиксации, и гайкой, установленной на винте со стороны второго конца полого стержня, второй измерительный щуп жестко соединен с гайкой, а измерительные щупы, винт и штифт предназначены для взаимодействия с измеряемой поверхностью.

На чертеже представлен электромеханический тензометр.

Электромеханический тензометр содержит измерительный элемент, регистрирующее устройство 1, усилитель 2, тензодатчики 3. Измерительный элемент включает в себя полый стержень 4, выполненный в виде микрометрического винта, включающего пустотелый корпус 5 (например, длиной 40 мм и диаметром 6 мм) с двумя закрепленными на его концах гайками 6, в которые ввернут винт 7, (длиной, например, 60 мм диаметром 2 мм и шагом 1 мм). На боковой стороне корпуса 5 имеется прорезь 8 (длиной, например, 30 мм и шириной 3 мм). Вдоль прорези 8 на корпус 5 прикреплена измерительная шкала 9 (длиной, например, 20 мм и ценой деления 1 мм). Один конец винта 7 заострен, на другом насажена головка 10. На расстоянии, например, 40 мм от заостренного конца винта 7 имеется кольцевая насечка 11. Посредине корпуса 5 с внешней его стороны имеется отверстие 12 диаметром, например 3 мм, в которое вворачивается винт 13 длиной, например, 7 мм и диаметром 3 мм и стопорит винт 7 в любом положении.

На свободном конце корпуса 5, с его внутренней стороны, крепится первый измерительный щуп 14, заостренный конец которого выступает над поверхностью корпуса 5 на 5. ..6 мм. Стержень 4 при помощи шарнира 15 и кронштейна 16 связан со стержнем 17, который имеет длину, например, 40 мм и представляет собой пластину шириной, например, 5 мм и толщиной 3 мм, изогнутую и обращенную выпуклой стороной наружу, к наружной стороне которого болтом 18 и гайкой 19 крепится регулировочный штифт 20 длиной, например, 25 мм и диаметром 15 мм, посредине которого имеется кольцевая насечка 21. На внутренней поверхности стержня 17 крепится второй измерительный щуп 22, идентичный щупу 14, а на наружной поверхности - измерительная шкала 23 длиной 20 мм и ценой деления 1 мм.

В нерабочем состоянии измерительные щупы 14 и 22 соприкасаются. При максимально раздвинутых стержнях 4 и 17 расстояние между измерительными щупами 14 и 22 составляет 15...20 мм. Раздвижение стержней ограничивается дугообразным упругим элементом 24, который представляет собой упругую пластину длиной, например, 20 мм и толщиной 1 мм и шириной 5 мм, принимающую в ненапряженном состоянии форму сектора круга диаметром 10-12 мм и способную сводить стержни 4 и 17 с усилием 5...10 Н. Концы упругого элемент 24 прикреплены к внутренней стороне стержней 4 и 17. На обе стороны упругого элемента 24 наклеены два тензодатчика 3 типа 2ПКБ-10-200ГБ базой 10 мм, соединенные с входом усилителя 2 марки "ТОПАЗ" ТА-5, выход которого соединен с входом регистрирующего устройства 1, самописца марки.

Тензометр работает следующим образом.

Включают регистрирующее устройство 1 и усилитель 2 и прогревают их в течение 3...5 мин для устранения помех. Между измерительными щупами 14 и 22 помещают эталон-пластину толщиной 3 мм. Подключают тензодатчики 3 к усилителю 2 и производят установку сигнала с тензодатчиков 3 на нулевое деление шкалы регистрирующего устройства 1. Для определения износа шлица раздвигают стержни 4 и 17 и устанавливают измерительный элемент на шлиц, так, чтобы измерительные щупы 14 и 22 опирались на противоположные поверхности шлица у его основания. При этом заостренный конец микрометрического винта упирается во впадину между шлицами. Включают механизм перемещения ленты самописца и начинают вращать головку микрометрического винта. Винт, упираясь во впадину между шлицами, перемещает измерительный щуп 14 вдоль поверхности шлица к его вершине, при этом за счет упругого элемента изменяется расстояние между стержнями и сигнал с тензодатчика 3. На ленте самописца при этом получается график зависимости линейного перемещения винта относительно корпуса стержня от толщины шлица. Для замера износа шлица по его длине микрометрический винт на одном стержне и регулировочный штифт на другом устанавливают, используя измерительные шкалы, так, чтобы измерительные щупы располагались в нужных точках сечения, и стопорят их винтами. Затем измерительный элемент перемещают вдоль шлица. Для определения износа производят подобные замеры для новой детали, сравнивая полученные графики, определяют величину износа. Для получения более точных данных о величине износа шлица после поворота головки микрометрического винта на один оборот выдерживают паузу для получения ступенчатого графика, а замер следующей детали начинают, установив перо самописца на начало предыдущего графика. По окончании замеров усилитель 2 и регистрирующее устройство 1 отключают, стержни измерительного элемента сводят вместе.

Данным прибором по предложенной схеме можно определять износы любых шлицев толщиной не более 20 мм и высотой не более 25 мм, а также зубьев соответствующих размеров.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕНЗОМЕТР, содержащий два стержня, одни концы которых шарнирно связаны между собой, дугообразный упругий элемент, концы которого закреплены на соответствующих обращенных одна к другой поверхностях стержней на фиксированном расстоянии от шарнира, и тензодатчики, наклеенные на упругом элементе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений на криволинейных поверхностях изделий, один из стержней выполнен полым, а тензометр снабжен двумя обращенными друг к другу измерительными щупами, один из которых закреплен на второй конце второго стержня, винтом, установленным в полости первого стержня с возможностью поворота и фиксации штифтом, размещенным на втором конце второго стержня с возможностью продольного перемещения и фиксации и гайкой, установленной на винте со стороны второго конца полого стержня, второй измерительный щуп жестко соединен с гайкой, а измерительные щупы, винт и штифт предназначены для взаимодействия с измеряемой поверхностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1