Способ определения линейных размеров тел

Способ определения линейных размеров тел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42k, Ю 31336

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИ

ОПИСАНИЕ способа определения линейных размеров тел и приспособлений для осуществления этого способа.

К патенту ии-ной фирмы „Анонимное о-во по производству автомобильных принадлежностей" (БосЫЫ Anonyme de Construction de materiel Automobile S. А. С. М. А.), в г. Париже, Франция, заявленному 14 августа 1929 года (ваяв. свид. М 52926).

Действительный изобретатель ин-ц Марсель Менмессон (Marcel

Mennesson).

О выдаче патента опубликовано . 31 июля 1933 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 июля 1933 года.

Изобретение касается способов определения линейных размеров тел с применением дросселирования газа.; Согласно предлагаемому способу, в целях отсчета размеров образца по перепадам давления протекающего по напорной трубе газа, измеряемый образец помещают между опорой и находящимся на заранее укаэанном расстоянии от нее выходным отверстием напорной трубы, в целях образования между трубой и образцом кольцевой, дросселирующей газ, щели.

Для осуществления способа. предлагается приспособление для определения линейных размеров тел между параллельными их плоскостями, состоящее из, подставки, снабженной переставной трубкой, один конец которой соединен е напорной трубой, а второй служит для подачи газа в кольцевую щель между концом трубки и образцом. Расстояние между параллельными плоскостями предполагается измерять приспособлением, состоящим из подставки, снабженной каналом, один конец которого служит для помещения в нем трубки, а второй †д присоединения к нему напорной трубы. I

360

Согласно изобретению линейные размеры тел с криволинейными очертаниями или гранями определяются при посредстве приспособления, в котором, совместно с подставкой, употребляемой для определения линейных размеров тел, применена вторая стойка для помещения в ней цилиндра определенной длины между образцом и трубкой.

В видоизменении приспособления, в целях определения линейных размеров тел. между не параллельными нх плоскостями. цилиндр снабжен острием, закруглением или ребром, служащим для опоры на образец.

Второе видоизменение изобретения предусматривает возможность измерения внутренних диаметров труб.

Согласно третьему видоизменению приспособления, в целях повышения точности отсчетов показаний также для определения линейных размеров тел в период их обработки Hà станках или тел, расположенных в малодоступных местах, применен поворотный на неподвижном упоре рычаг, одно плечо которого снабжено коленом для опоры на образец, а другое выполнено плоским или снабжено цилиндрическим выступом в целях создания между ними и трубкой кольцевой щели.

Приспособления для определения линейных размеров тел, расстояния между двумя параллельными плоскостями и линейных размеров тел с криволинейными очертаниями снабжаются жидкостным регулятором давления.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают вертикальные разрезы приспособления; фиг. 3 †вертикальн разрез части àïïàрата по фиг. 1, но с видоизмененной формой манометра, фиг. 4 †14 †вертикал разрезы различных устройств, которые в соединении с устройством по фиг. 2 или 3 дают одиннадцать вариантов применения изобретения для определения линейных размеров тел и расстояний между телами; фиг. 15 — вертикальный разрез устройства, которое в соединении с устройством по фиг. 3 дает форму применения изобретения для определения плотности пригонки поршня к стенкам цилиндра; фиг. 16 и 17 — вертикальные разрезы двух вариантов устройства по фи . 2, с применением электросигнализации; фиг. 18— вертикальный разрез варианта приспособления по фиг. 3 с применением электро> сигнализации, Приспособление (фиг. 1 и 2) состоит в основном из объема 1, в стенке которого имеется отверстие 2, сечение которого может быть регулируемо. В другой стенке этого же объема находится отверстие 3, сечение или дебет которого должно быть измерено. В объем 1 впускают под постоянным давлением через отверстие 2 газ, выходящий через отверстие 3.

Для отсчета перепада давления берут обыкновенный манометр (предпочтительнее манометр с жидкостью 4), имеющий две трубки 4 и 4 . Трубка 4 соединяется с объемом 7. Трубка 4 соединяется либо е воздухом (фиг. 1 и 2), так что измере. ние меняющегося давления производится, по сравнению с атмосферным, либо с расширенной частью трубки 5 (фиг. 3), подводящей воздух под постоянным давлением к отверстию 2 и находящейся впереди последнего, так что измерение давления в объеме 1 производится путем сравнения давлений впереди .и позади отверстия 2.

Что касается аппарата, который давал бы струю воздуха под постоянным давленйем, то последний можно построить, как показано на фиг. 1. Трубка б, подводящая "газ под постоянным давлением, снабжена од- ним или несколькими вертикальными патрубками 7 и 72 погруженными в регулятор давления 8, наполненный водой.

Постоянный уровень воды, наливаемой через кран 9, поддерживается водосливом 10. Так как открытые концы патрубков 7 и 7з погружены в воду, то последняя играет роль клапана, через который удаляется всякий излишек воздуха, в случае повышения давления его в трубке б. "

Таким образом, воздух в трубке б, в той части ее; которая находится за патрубками 7 и 7, имеет постоянное давление, измеряемое разностью уровней свободной поверхности жидкости и нижних отверстий . патрубков 7 и 7 .

Воздух при постоянном давлении, обра-: .зующемся в продолжении трубки б, подводится к отверстию 2 и, пройдя через объем 1, выходит через отверстие 3, которое должно быть измерено.

Предлагаемый способ измерения осо-., бенно пригоден для проверки изделий мас- . сового производства.

Если приспособление настроить путем регулирования дебета отверстия 2 по отношению к эталону-отверстию 3, то достаточно в муфту 11, вместо эталона, вставить проверяемое изделие А (фиг. 1 и 3), чтобы манометр 4 показал внезапное изменение давления. Через измеряемое отверстие пропускают газ, а не жидкость, которая могла бы повлечь за собой повреждение стенок или же просто дать неверные результаты благодаря своей вязкости. Изделие А не должно быть обязательно закреплено на муфте ll; достаточно поставить ее на некоторую поверхность, соответствующую форме. изделия и при помощи пластических материалов (фибры, . каучука и т. д.) обеспечить непроницаемость шва для воздуха, поступающего под давлением из объема 1.

Можно также производить проверку,изделий, автоматически проводя их к муфте 17.

Струя воздуха из муфты ll, попадающая на изделие, является прекрасным сред-. ством очистки отверстия,.которое надле- жит измерить, равно как и поверхностей.. кругом этого отверстия.

Эталон может быть закреплен на приспособлении неподвижно, например, в конце ответвления от муфты 11, снабженного запорным приспособлением, так что проверка и измерение испытуемого отверстия будет происходить путем попеременного пропуска воздуха через эталон и,через измеряемое отверстие. Можно также не закрывать вовсе прохода воздуха в эталон и измерять дополнительный расход воздуха от пропуска его в измеряемое отвер" стие. Приспособление может быть снабжено эталонами с допусками „maximum" и «minimum", причем эти эталоны устанавливаются на отдельных ответвлениях, а изделия измеряются как указано выше.

Такиы образом, йредлагаемый способ дает возможность непосредственно на манометре, соответственно градуированном, прочитать отклонения размеров измеряемого изделия от размеров эталона.

Вышеописанный принцип может быть применен также для измерения расстояния между стенкой какого-нибудь тела и торцом трубки, по которой проходит газ под давлением. Несколько вариантов такого типа показаны на фиг. 4 в 11, причем в каждом варианте предполагается, что они скомбинированы с устройством, указанным на фиг, 2 (каковое приспособление .может быть само видоизменено согласно щг. 3), где.муфта 11 имеет гибкий рукав 12, через который газ под давлением проходит в переставную трубку 13, оканчивающуюся на некотором расстоянии от поверхности тела,:размеры которого ука. занным способом определяют. На фиг. 4 трубка 13 закреплена в подставке 14 на некотором расстоянии от поверхности, перпендикулярной к оси этой трубки (например от стола 15). Расстояние между трубкой и столом должно быть заранее определено обыкновенным измерительным прибором. В интервал между столом и трубкой вставляется измеряемый предмет В так, что между концом трубки 13 и стенкой предмета образуется кольцеобразная щель 3. Сумма высоты предмета и расстояние между стенкой его и концом трубки всегда равна расстоянию от стола 15 до трубки 13, которое известно.

Всякое изменение в размерах кольцевой щели, в которой меняется только высота, так как диаметр трубки 13 постоянен, изменяет дебет воздуха через нее, что и отмечает соответственно градуированный манометр 4 (фиг. 2), определяя тем величины изменений в высоте кольцевой щели между торцом трубки 13 и поверхностью тела В.

На фиг: 5 изображено применение этого способа для измерения расстояния между двумя стенками или нредметами, например, для измерения внутреннего диаметра трубки С. Переставная трубка 13, подводящая воздух, поддерживается в данном случае прямоугольной подставкой 1б, могущей скользить в измеряемом интервале.

Фиг. -б — 11 показывают варианты цриспособлений, применяющиеся для измерения предметов с криволинейными очертаниями или остроконечными гранями или не имеющих параллельных плоекостей.

Так, например, на фиг. б измеряемое тело представляет собой цилиндр D; на фиг. 7— тело Е треугольного сечения, на фиг. 8 и 9 — призматической формы тела F u G.

Во всех этих вариантах нет возможности получить непосредственно между торцом трубки и измеряемым телом кольцевую щель 3, дебет которой служит для измерения. В виду этого между торцом переставной трубки 13, в направлении оси последней, и телом помещают вставку определенной формы и длины, например, цилиндр 17, который свободно перемещается в стойке 18, укрепленной на столе 15. Поверхность вставки 17 располагается против переставной трубки 13 плоской формы, в целях образования кольцевой щели 3, дебет которой служит для измерения. Нижний конец органа 17может оканчиваться плоскостью, которая опирается на измеряемоетело D (фиг. 6), диаметр которого надлежит измерить, или на верхнее ребро трехугольного предмета Е.(фиг. 7), основание которого покоится на столе 15, и высота которого является искомой величиной, или же на ребро призмы Р (фиг. 8), что дает возможность измерить расстояние между двумя противоположными ребрами этой призмы. Нижняя часть вставки 17 может оканчиваться острием, закруглением или ребром, что дает возможность измерять линейные размеры тел (фиг. 9) между не параллельными их плоскостями или же диаметры конусообразных тел.

Для измерения внутреннего диаметра цилиндра С (фиг. 10) служит приспособление, в котором прямоугольная подставка 16 снабжена второй полостью, параллельной полости для трубки 13 и елужащей для ,перемещения в ней хвостовика 19, нагруженного пружиной 20 и снабженного конусообразным упором 18 . Кольцевое сечение, дебет которого подлежит измерению, создается между плоской частью конусообразного упора 18 и трубкой 13., В некоторых "случаях, когда оказывается невозможным создать кольцевое сечение 3

-между измеряемым телом и трубкой 13 ..непосредственно, то прибегают (фиг. 11) к рычагу 1/, поворотному на ребре стойки 21, укрепленной на столе 15. Один конец атого рычага имеет форму, приспо собленную для опрры или . прилегания к измеряемому телу Нз, а другой оканчивается плоскостью, располагаемой против отверстия трубки 13. Рычаг 17 приме,няется также в целях повышения чувствительности прибора.

Все эти приспособления можно применить к предмету во время обработки его, что устраняет необходимость в каких-либо иных измерительных инструментах и делает ненужным снимание предмета со станка.

Достаточно напр. трубку 13, насаженную на гибкий рукав 12, приставить к предмету А (фиг. 1) в то время, как производят сверловку отверстия 3, чтобы тут же на манометре 4 прочитать величину атого отверстия. Если трубка 13 укреплена на токарном или фрезерном станке, то можно измерить высоту тела В (фиг. 4) во время его обработки, руководствуясь указаниями манометрической трубки 4.

Вышеизложенный способ можно применить и, для измерения интервала между трубкой определенного сечения, подводящей газ под давлением,и другой трубкой, вставленной внутрь ее. Три различных варианта осуществления этой идеи представлены на фиг. 12 — 14 в предположении, что каждый из них комбинируется с устройством, показанным íà фиг. 2, каковое устройство само может быть видонзменено согласно фиг. 3.

На фиг. 12 требуется измерить .поперечное сечение цилиндрического стержняL путем ввода его в трубку 17, аналогичную тем, о которых упоминалось выше; щелью для измерения является в данном случае интервал между внутренней поверхностью трубки 17 и внешней поверхностью тела Л.

Этот интервал имеет кольцевую форму, диаметр которого изменяется в зависимости от размеров измеряемого тела. Как и во всех прочих случаях изменение дебета газа определяется манометром и по изменению давления можно судить об отклонениях размеров поперечного сечения измеряемого тела.

Внутренняя поверхность трубка И может быть конической (фиг. 13). Если в атом. случае трубку 13 установить на.токарном станке, то по интервалу 3, соответствующему определенному показанию манометра, можно судить о точности обработки, предмета.

Устройство по фиг. 14 сходно с устройством на фиг. 11 и может быть применено для, измерения, например, толщины стенки цилиндра или аналогичного предмета, причем одно плечо рычага 17 входит внутрь измеряемого тела. Употребление рычага может быть соединено с устройством, ука- занным íà фнг. 13.

Наконец, изобретение может быть применено для определения утечки в закупОренном объеме. В этом случае прибегают к устройству, показанному на фиг. 3. Совершенно очевидно, что если утечки нет, то давления с обеих сторон отверстия 2, т.-е. в трубке 5 и в объеме 1, одинаковы, и уровень жидкости в манометрических трубках 4 и 4 будет один и тот же,в то время как малейшая утечка сразу вызывает

«разность уровней.

На примере фиг. 15 можно проверить отсутствие утечки в той части., цилиндра двигателя внутреннего горения, в которой происходит взрыв„ и определить величищ атой утечки. Известно, что утечка чаще всего обнаруживается между стенкой ци- . линдра 23 и сегментами поршня 24. Для проверки объем 1 соединяют с цилиндром 23 трубкой 25, оканчивающейся примерно у отверстия 26, где установленасвеча зажигания. Все неплотности, через которые происходит утечка, составляют в совокупности щель У, и величина утечки дается показанием манометра.

Для указ@нного частного случая способ применения предлагаемого изобретения черезвычайно прост, а точность его достаточна для практических целей, причем давление газа, служащего для измерений, произвольно и допускает в течение опыта, некоторые незначительные колебания.

Можно вместо регулирующего аппарата, показанного на фиг, 1, .использовать газометр или вращающийся компрессор, приводимый в движение электромотором, на котором практически не отражаются обыч ные изменения режима в электрических распределительных сетях.

На фиг. 16 и 17 схематически изображены второстепенные детали приспособлений, которые могут быть применены во всех вышеописанных случаях, кромеустрой.ства по варианту, охарактеризованному . -фиг. 3, в то время как фиг. 18 иллюстри рует применение подобных же приспо соблений в устройстве по варианту на фиг. 3.

Эта деталь состоит в использовании меняющегося уровня жидкости в мано метре 4 для замыкания нли прерывания электрического контакта любого типа или же для изменения сопротивления электроцепи; в целях управления различными приборами, как-то: предупреждающими, реги-стрирующими„для дачи указаний на рас стоянии и для электрического включения или выключения механизмов, служащих для регулировки, для остановки или для пуска в ход любой машины, для которой измерительный прибор является орудием .контроля его работы; с вышеуказанной целью (фиг. 16) в стенке манрметрической трубки 41 устанавливаются два электрических контакта 28 и 29. Электропрово.дящая жидкость замыкает электрическую .цепь, когда изменение дебета сжатого воздуха через измеряемое отверстие вызывает достаточное изменение уровня жидкости ,для того, чтобы она могла покрыть оба контакта 28 и 29. Последние могут состоять из прутка или пластинки, установленных вертикально в трубке 4 .

Вариант этого приспособления изображен на фиг. 17, где изменение давления в объеме 1 влечет за собой подняти@ поплавка, замыкающего электрический контакт. Поплавку придана форма колокола 30, плавающего на жидкости камеры 31Ä в которую входит трубка 32, имеющая сообщение с объемом 1. Такой поплавок можно использовать для замыкания нескольких отдельных электрических цепей: цепи, образуемой контактами 33 и 34, что соответствует максимальному подня TaIo колокола 30, и, следовательно, максимальным давлению и дебету (утечке) через трубку 12, и цепи, образуемой контактами 33 и 35, что соответствует максимальному опусканию колокола. фиг. 18 изображает применение устройства, аналогичного устройству по фиг. 16, к варианту, изображенному на фиг. 3.

В этом случае в манометрической трубке 4 устанавливают два контакта 28 и 29, которые замыкаются жидкостью, когда asменение дебета воздуха через сечение 3 вызывает такое изменение уровня жидкости, что последняя входит в соприкосновение с обоими контактами.

Предлагаемое изобретение может быть применено для всех случаев в любой области техники, когда требуется измерить или сравнить между собой с большой точностью размеры различных частей машин.

Точность измерений, допускаемая изобретением, не зависит от величины измеряемых предметов, Но в случаях, указанных на фиг. 1 и 12 — 14, размеры измерительной части 73 приспособлений выбираются так, чтобы дебет газа соответствовал размерам измеряемого тела. В вариантах по фиг. 4 и 5, размеры измеряемых предметов совершенно не влияют на дебет газа в предлагаемом приспособлении, В вариантах фиг. 6 — 11 форма поверхности измеряемого тела не влияет на точность отсчетов, так как дебет газа происходит через щель„ образуемую поверхностями, форма которых постоянна, что исключает практическую необходимость применения поправочных коэфициентов.

Предмет патента.

1. Способ определения линейных размеров тел с применением дросселирования газа, отличающийся тем, что, в целях отсчета размеров образца по перепадам давления протекающего по напорной, снабженной жидкостным манометром трубе, газа, измеряемый образец помещают между опорой и находящимся на заранее указанном расстоянии от нее выходным отверстием напорной трубы в целях цйразования между трубой и образцом кольцевой дросселирующей газ щели.

2. Для осуществления способа по п. 1 приспособление для определения линейных размеров тел между параллельными их плоскостями, отличающееся применением подставки 14, снабженной переставной трубкой 13 (фиг. 4), один конец которой соединен с напорной трубой (фиг. 2), а .второй, цилиндрической или конической формы, служит для подачи газа в кольцевую щель между концом трубки и образцом (фиг. 4, 12, 13).

3. Для осуществления способа по п. 1 приспособление .для измерения расстояния между двумя параллельными плоскостями, отличающееся применением подставки 16 (фиг, 5), снабженной, каналом, один конец которого служит для помещения в нем переставной трубки 13, а второй — для присоединения к нему -напорной трубы.

4. Для рсуществленйя способа по п. 1 приспособление для определения линейных размеров тел с криволинейными очертаниями или остроконечными гранями, отличающееся тем, что совместно со стойкой 14 применена вторая стойка 18 (фиг.б, 7 и 8) для помещения в ней цилиндра определенной длины между образцом и трубкой 13.

5. Видоизменение приспособления по и. 4, етличающееся тем, что в целях определения линейных размеров тел между не параллельными их плоскостями цилиндр 17-(фиг. 9). снабжен острием, за)

/ круглением или ребром, служащими даик опоры на образец, 6. Видоизменение приспособления .по

"п. 3, отличающееся тем, что в целях измерения внутренних диаметров труб стой; ка 1б (фиг. 10) снабжена второй полостью, паралл,ельно расположенной полости для трубки 13 и служащей для свободного. перемещения в ней хвостовика 19, нагру-. женного пружиной:20 и снабженного конусообразным упором 18!.

7. Видоизменение приспособления но п. 2, отличающееся тем, что в целях пов ышения степени точности отсчетов пока-. заний приспособления, а также для определения линейных размеров тел -в период их обработки на станках или тел, расположенных в малодоступных .местах, применен поворотный на неподвижном упоре,Л рычаг 17 (фиг. 11 и 14); одно плечо которого снабжено коленом для опоры на образец, а другое выполнено плоским (фиг. 11) или снабжено цилиндрическим выступом (фиг. 14) в целях создания между ними и трубкой 13 кольцевой щели.

8. Применение при приспособлении по п. и. 2, 3 и 4 жидкостного регулятора давления 8 (фиг. 1).

К патенту ин-ной фирмы „Анонимное о-во по производству автомобильныж принадлежностей" JLo 81336

ФИГ.12