Пневматическое устройство для измерения линейных размеров

Иллюстрации

Пневматическое устройство для измерения линейных размеров (патент 896408)
Пневматическое устройство для измерения линейных размеров (патент 896408)
Пневматическое устройство для измерения линейных размеров (патент 896408)
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