Преобразователь линейных перемещений

Преобразователь линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в отсчетных системах измерительных приборов , координатно-измерительных машин, прецизионных станков. Цель изобретения - повышение точности измерений. Корпус 1 и установленная в нем измерительная шкала 2 преобразователя линейных перемещений выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового линейного расширения . Шкала 2 равномерно вдоль ее длины жестко прикреплена к крепежным элементам 3 и 4, соединенным со стойками 5 и 6, жестко закрепленными в корпусе 1. Крепежный элемент 3 через теплоизоляционную прокладку 7 жестко прикреплен к стойке 5 с треугольными призматическими выступами 8 и 9 со стороны, обращенной к крепежному элементу 3. Остальные стойки выполнены П-образной формы, при этом на противоположных гранях каждой из них, а также на плоскостях крепежных элементов, обращенных к этим граням, выполнены треугольные призматические иазы, обращенные один к другому, в створ между которыми вставлены шарики, причем на одной из граней каждой из этих стоек и на обращенной к ней плоскости соответствующего крепежного элемента выполнено два таких паза, а по центру между ними на противоположных гранях стоек и на соответствующих плоскостях крепежных элементов - по одному пазу . 5 ил. СО с

о 0,, 1783272 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 5/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1...; . 2

5 (21) 4834562/28 "::: там 3 и 4, соединенным со стойками 5 и 6, (22) 05.06.90 жестко закрепленными в корпусе.1. Крепеж(46) 23.12.92. Бюл. М 47 .. ный элемент 3 через. теплоизоляционйую (71) Специальное конструкторское бюро . прокладку 7 жестко прикреплейк стойке 5 с

"Микрон" с опытным производством треугольными призматическими выступами (72) Ю.И.Зубков и В.И;Павлов . 8 и 9 со стороны, обращенной к крепежному (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕ- элементу 3. Остальные стойки выполнены

РЕМЕЩЕНИЙ . .. П-образной формы, при этом на противопо ложных гранях каждой из них, -а также на (57) Изобретение относится к измерйтель-: плоскостях крепежных элементов, обраной технике и может быть использовано в щенньхкэтимтраням,выполненытреугольотсчетных системах измерительных прибо- . ные призматическйе пазы, обращенные ров, координатно-измерительных машин, один к другому; в створ между которыми прецизионных станков, Цель изобретения - вставлены шарики, причем на одной из граповышение точностй измерений. Корпус 1 и ней каждой из этих стоек и"на обращенной установленная в нем измерительная шкала к ней плоскости соответствующего крепеж2 преобразователя линейных перемещений.. ного элемента выполнено два таких паза,: а выполнены из материалов с различнымйко- по центру между ними на йротивойоложных эффициентами теплового линейного расши- грайях стоек и на соответствующих плоскорения. Шкала 2 равномерно вдоль ее длины. стях крепежных элементов — no одному па- жестко прикреплена к крепежным элемен- зу. 5 ил.

1783272

Йзобретенйе относится к измерительной технике и может быть использовано в отсчетных системах измерительных приборов координатно-измерительных машин, и реЦизионн ых станков.

Известен преобразователь линейных перемещений (1) для измерений с высокой, точностью (до десятых долей микрометра) и в широких пределах (до 5 м). содержащий измерительную шкалу, длина которой примерно равна предельному измеряемому пе-. . ремещению, и индикаторную шкалу малой длины, которая перемещается на величину измеряемого линейного интервала. Измерительная шкала закреплена в металлическом корпусе и. неподвижна, индикаторная шкала закреплена на специальной каретке.

Корпус преобразователя линейных перемещений и измерительная шкйлв изготовлены из материалов с различными коэффициентам и т еплового расширени я, поэт ому на точност ь измерений оказывают влияние температурные перепады, Чтобь снизить это влияние, в известное устройстве предложено вместо элементов крепления измери т ельной шкалы к корпусу . преобразователя, обладающих низкой теплопроводностью, использовать упругие элементы, расположенные на определенном расстоянии друг от друга и имеющие задан ную длину; причем длина элементов и интервалы между ними определяются длиной измерительной шкалы, Однвко -для известного устройства ха рактерна недостаточйая точность измерений, обусловленная тем, что измерительная шкала механически сильно связана с корпусом, а так как они выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового линейного расширения, то при препадах

: температуры окружающей среды измерительная шкала может деформироваться, Для повышения точности измерений измерительная шкалв должнэ иметь возможность подвижки в продольном направлении при изменениях температуры независимо от корпуса.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемо му положительному эффекту к данному устройству является преобразователь линейных перемещений (2), выбранный в качестве прототипа.

Устройство-прототип содержит выполненные из материалов с различными коэффициентами теплового линейного расширения корпус из профильногоо дюралюминиевого прокэта и установленную в нем стеклянную штриховую измерительную шкалу длиной от одного до трех метров. Для исключения влияния тепловых деформаций нэ точность измерений используются про- межуточные одинаковые Г-образные угло-. вые подкладки из листового материала, которые располагаются вдоль измерительной шкалы через равные промежутки. Между измерительной шкалой и угловыми подкладками, а также между последними и корпусом размещены упругие резиновые прокладки.

10 Прижйм, фиксйрующий положение измерительной шкалы в корпусе; осуществляется с помощью резиновых жгутов, устанэвливаемых через равные промежутки.

Устройство-прототип также имеет недо15 статочную точность измерений за счет воз-»„ можных деформаций измерительной шкалы при изменениях температуры окру"жающей среды, т,к, в данном устройстве йедостаточно обеспечена воЗможность по20 движки шкалы а продольном направлении независимо от корпуса, Целью изобретения, является повышенйе точности измерений.:

По сравнению с устройством-прототи25 пом в предлагаемом преобразователе линейных перемещений повышается точность измерений за счет устранения влияния температурных перепадов окружающей среды нв погрешность измерений, что достигается

30 благодаря тому, что в предлагаемом преобразователе крепление измерительной шкал ы обеспечивает возможность независимого от корпуса продольного пе.земещения шкалы, что позволяет избежать ее

35 .деформации (при изменениях температуры, т,к. при этом не возникают мехзни еские усилия, сжимающие . или растягивающие ее, Независимость линейного расширения шкалы от корпуса позво40 ляет также внести при необходимости . соответствующие поправки в результат измерения при изменении температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в.преобразователе линейных перемещений, 45 содержащем выполненные из материалов с различными коэффициентами теплового линейного расширения корпус и установленную в нем измерительную шкалу и равнрмерно размещенные вдоль шкалы

50 узыл ее крепления к корпусу с теплоизоляционными прокладками, узлы креплени> выполнены в виде жестко закрепленнык в корпусе стоек и соединенных с ними соответствующих крепежных элементов, причем

55 одна из стоек имеет треугольные призматические выступы со стороны, обращенной к ее крепежному элементу, а остальные стойки выполнены П-образной формы и с соот-. ветствующими крепежными элементами взаимосвязаны посредством тел качения, 1783272

На фиг.1 изображен общий вид преоб- стойке 5 в узле жесткого крепления измери- разователя линейных перемещений в части тельной шкалы 2 выступов 8 и 9, имеющих крепления измерительной шкалы, треугольную призматическую форму, обес-

На фиг,2 изображено сечение А — А на печивает контакт стойки 5 и угольника 3 не фиг.1, узел жесткого крепления измеритель- 5 по плоскости, а йо линии для устранения передачи перепадов температурй от корНа фиг,3 изображено сечение Б-Б на пуса 1 к шкале 2. фиг.1, узел пожвижного крепления иэмери- Остальные стойки — стойки 6 выполнены

П-образной формы и с соответствующими

На фиг.4 изображено-сечение В-В на. 10 крепежными элементами — угольниками 4 фиг.1, узел подвижного крепления измери- взамосвяэаны посредСтвом тел качения; На тельной шкалы беэ разреза. -: ... противоположныхграйяхстоекб,атакжена

На фиг,5 изображено сечение Г-Г на плоскостях угольников 4, обращенных к фиг.1..: -:::.:: ; этим граням, выполнены треугольные призПреобразователь линейных перемеще- 15 матические пазы 10 и 11, обращенные друг ний содержит выполненные из материалов к другу (фиг,5). В створ между пазами 10 и

c,ðàýëè÷íûMè коэффициентами теплового . 11 вставлен шарйк 12. При этом стойки .6, линейного расширения корпус 1(выполнен- угольники 4 и шарики 12 образуют шариконый, например, из дюралюминия) иустанов- вую направляющую. При этом передача тепленную в нем измерительную шкалу 2 20 ла от корпуса 1 к шкале 2 .сведена до (выполненную, например, из стекла) (фиг.1). минимума за счет точечйых контактов шариИзмерительная шкала 2 равномерно ков 12 со стойками 6. Измерительная шкала вдольеедлины жесткоприкреплена(напри-: 2 оказывается как бы подвешейной внутри мер, приклеена), например. с угольниками 3: коруса 1 в одной точке (стойка 5); не имей и 4 (фиг.2 и 3), Причем угольник 3 — один, 25 теплового контакта с ним, угольников 4 —. несколько, в зависимости от ." " Ф о.р м у л а и э о б р е т е н и я длины измерительной шкалы 2..Угольники -:::: Преобразователь линейных перемеще. выполнены, например, из стали и закалены ний, содержащий выполненные из материаи соединены со стойками 5 и 6. Причем лов с различными коэффициентами стойка 5 — одна, имеет, например, Г-образ- 30 теплового линейного расширения корпус и. ную или Т-образную форму и соединена.с установленную-в нем йзмерительную шкалу угольником 3, Стоек 6 — несколько, в зави-, и равномерно размещенные вдоль шкалы симостиотдлины измерительной шкалы; Их, узлы креплейия к корпусу с теплоизоляцичисло равно числу угольников 4. Стойки вй- oHHûìè прокладками, отличающийся полнены, например, иэ стали и закалейы и 35 тем, что, с целью повышения точности измежестко закреплены в корпусе 1, например, с ° рейий, узлы крепления выполйены в виде помощью винтов. .: : .::. - ..;. жестко закрепленных в корпусе стоек и соУгольник 3. через тейлоизоляционную единенных с ними соответствующих крепрокладку7, например, через слюду, жестко.. пежных элементов, причем" одна из стоек, прикреплен к стойке 5, например, с по- 40. имеет треугольные призматические высту-. мощью винтов (см,фиг.2),::-.:: пы со стороны, обращенной к ее крепежно-

Одна из стоек, а именно стойка 5 имеет . муэлементу;аостальнйестойки выполнены треугольные призматические выступы 8 и 9 П-образной формы и с соответствующими со стороны, обращенной к ее крепежйому крепежными элементами взаимосвязаны элементу — угольнику 3. Выполнение на 45 посредством тел качения.

1783272

1783272 Ъв, 5

Составитель M. Орлова

Техред M,Moðãåíòàë Корректор 0. Юрковецкая

Редактор Т. Куркова

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 г.Заказ 4504 Тираж .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5