Пневматическое устройство для измерения линейных размеров

Пневматическое устройство для измерения линейных размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и(896408 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 21.05.80 (21) 2926948/25-28 (5! )М. Кл. с присоединением заявки М—

G 01 В 13/22

9кударотееииые комитет

СССР ао доком иэобретеиий я открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень JA 1

Дата опубликования описания "9 "1 ° 82 (53) УДК 531.717. .1(088.8) (72) Авторы изобретения

Институт механики АИ Украинской CCP (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения кривизны и изгибающих моментов, действующих на материалы при их механических испыта" ниях.

Известны пневматические устройства для измерения линейных размеров, преимущественно кривизны, содержа" щие корпус с тремя опорами, два преобразователя перемещения, выполненных каждый s виде сильфона, один торец которого скреплен с корпусом, и измерительного сопла, укрепленного на другом торце сильфона, кранов, сообщаюцих измерительные сопла с

15 сильфонами, и манометров, измеряющих давление в полостях сильфонов. Пре-. образователи служат для измерения кривизны в двух взаимно перпендику- .

20 лярных направлениях.

Однако в некоторых задачах механики помимо кривизны необходимо знать, например, иэгибаюцие моменты, действующие на контролируемое изделие, что не позволяют определить известные устройства.

Цель изобретения - расширение

Функциональных возможностей устройства.

Эта цель достигается тем, что измерительные сопла сообцены через краны с сильфонами крест накрест и отношения жесткости каждого из сильфонов к коэффициенту преобразования измерительного сопла, с которым он сообщен,, равны между собой. При измерении изменение зазора между одним измерительным соплом и поверхностью контролируемого изделия вызывает пропорциональное смещение другого измерительного сопла, что позволяет при определенном коэффициенте пропорциональности фиксировать с помощью манометра непосредственно изгибающие моменты, действующие на изделие.

На Фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на Фиг. 2 - то we, вид

М. И. Дышель, О. Н. Чекин, Э. У. Дадам ахамедови С. В. Компанцев

896408

8s 8 к н а а .

Формула изобретения в плане; на Фиг. 3 — метрологическая схема.

Пневматическое устройство для измерения линейных размеров содержит корпус 1 с тремя опорами 2, 3 и 4, два преобразователя перемещения, включающие в себя соответственно сильФоны 5 и 6, измерительные сопла 7 и 8, краны 9 и 10, регулируемые дроссели 11 и 12 и манометры 13 и 14. С 1р корпусом 1 сильфоны 5 и 6 скреплены верхнини торцами, а с измерительными соплами 7 и 8 - нижними. торцами.

Измерительные сопла 7 и 8 сообщены с сильфонами 5 и 6 крест накрест, а именно сопло 7 сообщено трубопроводом через кран 9 с сильфоном

6, а сопло 8 сообцено через кран 10 с сильфоном 5.

Регулируемые дроссели 11 и 12 обеспечивают определенные коэффициенты преобразования измерительных сопл. Отношение жесткости К, сильфона.5 к коэффициенту К преобразования измерительного сопла 8 равно от- yg ношению жесткости К сильфона 6 к коэффициенту К 4 преобразования измерительного сопла 7 и коэффициенту,и, поперечной деформации материала контролируемого изделия 15.

Опоры 3 и 4 регулируются по высоте и расположены на катетах пряноугольного треугольника, ориентированных на направление без устройства.

Преобразователи расположены на равных расстояниях от опор 2, 3 и 2,4.

Устройство работает следующим образом.

Если необходимо определить момент М, действующий на контролируемое изделие 15 в направлении второго преобразователя, включающего измерительное сопло 8, открывают кран

10 и сообщают соппо 8 с сильфоном 5, а кран 9 закрывают, разобщая сильфон 6 с соплом 7. Стрелка прогиба поверхности контролируемого изделия

15 под измерительным соплом 7 составляет 5, стрелка прогиба под измерительным соплом 8 - 5 (Фиг 3).

За счет связи сопла 8 с сильфоном

5, сильфон 5 и скрепленное с ним сопло 7 опустится на величину 5 =К Н, где Н - измерительное давление в сопле 8, фиксируемое. При подаче сжатого газа в измерительные сопла мано" метры 13 и 14 зафиксируют измерительные давления Н1 и Н, соответственно в соплах 7 и 8.

Эти давления связаны со стрелками прогиба следующими соотношениями:

S = К4Н„- К Н, SQ. "Ы 2

Изгибающий момент М, действующий по направлению второго преобразователя, равен

М =O(X„ X <) где 0 — цилиндрическая жесткость, Х и Х - кривизна поверхности со1 ответственно под соплами

7 и 8.

8Sq 8 х = — - = (к н„- к„н ), где а - база устройства.

После подстановок Х1 и Х в формулу для изгибающего момента и учитывая, что ц.К = К, получим

М = К,Н„, 3D т.е. изгибающий момент, действующий в направлении второго преобразователя, пропорционален давлению, фиксируемому манометром 13. Манометр 14 в этом случае фиксирует кривизну под соплом 7.

При необходимости измерить изгибаюций момент, действуюций в направлении первого преобразователя, закрывают кран 9 открывают кран 10 и отсчет ведут по манометру 14, Таким образом, перекрестное сообщение сильфонов и измерительных сопл двух преобразователей, а также подбор жесткостей сильфонов и коэффициентов преобразования сопел расширяют функциональные возможности. устройства, позволяя по показаниям манометров определять как кривизну, так и изгибающие моменты, действующие на контролируемое изделие.

Пневматическое устройство для измерения линейных размеров, содержащее корпус с тремя опорами, два преобразователя перемещения, выполненных каждый в виде сильфона, один торец которого скреплен с корпусом, и измерительного сопла, укрепленного на другом торце сильфона, кранов, сообщающих измерительные сопла с сильфонами, и манометров, измеряющих давление в полостях сильфонов, о т л и896408

Рр ч а ю щ е е .с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измерительные сопла сообцены через краны с сильфонани крест накрест и отношения жесткости каждого из сильфонов к коэффициенту преобразования измерительного сопла, с которым он сообцен, равны между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чекин О. Н. Об исследовании

S пластин и оболочек пневмоконтактными кривизномерами.- "Прикладная механика", 1976, 12 И 4, с. 121-125 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 11678/27

Тираж 613 Подписное

Филиал Illlll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4