RU2057281C1 - Micrometric beam-type measuring tool - Google Patents

Abstract

FIELD: measuring engineering. SUBSTANCE: toll has rod with longitudinal groove and linear scale, frame with a vernier mounted on the rod for permitting movement and locking with respect to the rod, measuring jaws for inner and outer measurements rigidly secured to one of the ends of the rod and frame, depth gauge rigidly secured to the frame and set in the groove, friction roller, and two additional friction rollers secured in the frame. The rollers are conical in shape and are secured in the frame and fit in the rod grooves with interference. The friction roller, mounted in the groove together with depth gauge, is interposed between the two other rollers mounted in V-shaped rod groove. The opposite part of the rod is provided with a flat inclined to its face plane. This part is allowed to use it as a toolmaker's straight edge. EFFECT: improved accuracy expanded functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для линейных измерений, и может быть использовано для высокоточных измерений в широком диапазоне размеров. The invention relates to measuring equipment, namely, devices for linear measurements, and can be used for high-precision measurements in a wide range of sizes.

Известен штангенциркуль, содержащий штангу с продольным пазом и линейной шкалой, рамку с нониусом, установленную на штанге с возможностью перемещения относительно нее, измерительные губки для внутренних и наружных измерений, жестко закрепленные на одном конце штанги и рамки, глубиномер, жестко закрепленный на рамке [1]
Недостатком этого штангенциркуля является низкая точность измерений, из-за нестабильности замеров, к которому ведет непостоянство усилия зажима губок. Так как передвижение и зажим губок осуществляется вручную с неконтролируемым усилием, то усилия зажима губок и фиксации винтом при каждом замере будут разными, что ведет к нестабильности замеров. Отсутствие механизма плавной микроподачи губок приводит также к снижению точности измерений, что не позволяет использовать штангенциркуль для высокоточных измерений. Кроме того, процесс ручной настройки и фиксации измерительных губок трудоемок. Отсутствие уклона нижнего торца штанги к ее лицевой плоскости не позволяет использовать инструмент как лекальную линейку для высокоточных измерений.A well-known caliper containing a rod with a longitudinal groove and a linear scale, a frame with a vernier mounted on the rod with the ability to move relative to it, measuring jaws for internal and external measurements, rigidly fixed at one end of the rod and frame, depth gauge, rigidly fixed to the frame [1 ]
The disadvantage of this caliper is the low accuracy of the measurements, due to the instability of the measurements, which leads to the inconstancy of the clamping force of the jaws. Since the movement and clamping of the jaws is carried out manually with uncontrolled force, the efforts of clamping the jaws and screw fixing with each measurement will be different, which leads to instability of measurements. The absence of a mechanism for smooth micro-feed of sponges also leads to a decrease in measurement accuracy, which does not allow the use of a caliper for high-precision measurements. In addition, the process of manually adjusting and fixing the measuring jaws is laborious. The lack of a slope of the lower end of the rod to its front plane does not allow the tool to be used as a straightedge for high-precision measurements.

Наиболее близким к изобретению является механизм подачи двух взаимоподвижных измерительных элементов, содержащий штангу, рамку, установленную на штанге с возможностью перемещения относительно нее, фрикционный ролик с цилиндрической поверхностью, установленный на оси с возможностью вращения относительно нее и контакта со штангой, ось фрикционного ролика вынесена за рамку и соединена с ней пружинной связью [2]
Недостатком этого механизма является низкая точность измерений, из-за невысокой стабильности замеров. Фрикционный ролик закреплен на рамке консольно и ось его вращения расположена вне штанги, что не обеспечивает ему постоянный натяг и дает угловое смещение рамки по отношению к штанге. При воздействии на ролик рукой создается дополнительное угловое смещение рамки относительно штанги. Это снижает жесткость конструкции и стабильность замеров. Кроме того, контакт ролика со штангой точечный, что ведет к быстрому износу трущихся поверхностей, потере фрикционных свойств ролика и снижению точности измерений. Фрикционный ролик расположен за пределами рамки и перекрывает длину штанги, что снижает диапазон измерений на величину его смещения.Closest to the invention is a feed mechanism for two mutually movable measuring elements, comprising a rod, a frame mounted on the rod with the ability to move relative to it, a friction roller with a cylindrical surface mounted on the axis with the possibility of rotation relative to it and contact with the rod, the axis of the friction roller is outside frame and connected to it by a spring connection [2]
The disadvantage of this mechanism is the low accuracy of the measurements, due to the low stability of measurements. The friction roller is mounted on the frame cantilever and its axis of rotation is located outside the rod, which does not provide it with a constant tightness and gives an angular displacement of the frame relative to the rod. When the roller is exposed to the hand, an additional angular displacement of the frame relative to the rod is created. This reduces structural rigidity and measurement stability. In addition, the contact of the roller with the rod is point-wise, which leads to rapid wear of rubbing surfaces, loss of frictional properties of the roller and a decrease in measurement accuracy. The friction roller is located outside the frame and overlaps the length of the rod, which reduces the measuring range by the magnitude of its displacement.

Задачей изобретения является повышение точности измерений, расширение эксплуатационных возможностей, а также повышение надежности и жесткости конструкции. The objective of the invention is to increase the accuracy of measurements, expand operational capabilities, as well as increase the reliability and rigidity of the structure.

Микрометрический штангенинструмент содержит штангу с измерительными губками для внутренних и наружных измерений, продольным пазом и линейной шкалой, рамку с измерительными губками и нониусом, установленную на штанге с возможностью перемещения вдоль нее, глубиномер, жестко закрепленный на рамке и установленный в пазу, и фрикционный ролик, установленный на оси с возможностью вращения относительно нее и контакта со штангой, ось ролика соединена с рамкой. A micrometric bar tool includes a bar with measuring jaws for internal and external measurements, a longitudinal groove and a linear scale, a frame with measuring jaws and a vernier mounted on the bar with the ability to move along it, a depth gauge rigidly mounted on the frame and installed in the groove, and a friction roller, mounted on the axis with the possibility of rotation relative to it and contact with the rod, the axis of the roller is connected to the frame.

В отличие от прототипа устройство снабжено двумя дополнительными фрикционными роликами, закрепленными в рамке на оси с возможностью вращения относительно нее, на штанге выполнен V-образный паз, все ролики выполнены с конической поверхностью, закреплены в рамке и установлены в пазах штанги с натягом по типу соединения "ласточкин хвост". Unlike the prototype, the device is equipped with two additional friction rollers mounted in a frame on the axis with the possibility of rotation relative to it, a V-shaped groove is made on the rod, all rollers are made with a conical surface, fixed in the frame and installed in the grooves of the rod with an interference fit according to the type of connection "dovetail".

Фрикционный ролик, установленный в пазу с глубиномером, расположен между двумя дополнительными роликами, установленными в V-образном пазу штанги, нижняя часть которой выполнена лыской с уклоном к ее лицевой плоскости. Снабжение устройства двумя дополнительными фрикционными роликами, установленными в рамке на оси с возможностью вращения относительно нее, а также расположение одного ролика, установленного в пазу с глубиномером, между двумя дополнительными роликами, установленным в V-образном пазу, позволяет обеспечить постоянный натяг между роликами и штангой, а также между штангой и рамкой и увеличить жесткость конструкции, что исключает перекос рамки по отношению к штанге и повышает стабильность замеров и точность измерений. Выполнение фрикционных роликов коническими, а паза штанги V-образными обеспечивает их надежный контакт и равномерное распределение нагрузки по всей боковой поверхности роликов, что позволяет установить их в штанге с постоянным натягом по типу соединения "ласточкин хвост" и обеспечивается самофиксацию рамки и штанги по отношению друг к другу. Это повышает надежность и жесткость конструкции, что, в свою очередь, повышает стабильность замеров и точность измерений. Кроме того, расположение приводного фрикционного ролика в пазу штанги и закрепление его внутри рамки (в корпусе инструмента) позволяет использовать всю длину штанги для измерений, что расширяет диапазон измерений при сохранении жесткости конструкции. Выполнение лыски на штанге с уклоном к ее лицевой плоскости облегчает визуальный контакт со шкалой и позволяет использовать ее как лекальную линейку для высокоточных измерений, что расширяет эксплуатационные возможности инструмента. Уклон штанги является также дополнительной базой для крепления рамки, что придает дополнительную жесткость конструкции и повышает ее надежность. A friction roller mounted in a groove with a depth gauge is located between two additional rollers mounted in a V-shaped groove of the rod, the lower part of which is made flat with a slope to its front plane. The supply of the device with two additional friction rollers mounted in a frame on the axis with the possibility of rotation relative to it, as well as the location of one roller installed in a groove with a depth gauge, between two additional rollers installed in a V-shaped groove, allows for a constant tension between the rollers and the rod , as well as between the rod and the frame, and increase the rigidity of the structure, which eliminates the skew of the frame in relation to the rod and increases the stability of measurements and the accuracy of measurements. The friction rollers are tapered and the rod groove V-shaped ensures reliable contact and uniform load distribution over the entire lateral surface of the rollers, which allows them to be installed in the rod with a constant interference fit like a dovetail joint and self-fixation of the frame and the rod with respect to each other to friend. This increases the reliability and rigidity of the structure, which, in turn, increases the stability of measurements and the accuracy of measurements. In addition, the location of the drive friction roller in the groove of the rod and fixing it inside the frame (in the tool body) allows you to use the entire length of the rod for measurement, which extends the measurement range while maintaining structural rigidity. Performing flats on the rod with a slope to its front plane facilitates visual contact with the scale and allows you to use it as a straightedge for high-precision measurements, which extends the operational capabilities of the tool. The slope of the rod is also an additional base for attaching the frame, which gives additional rigidity to the structure and increases its reliability.

Таким образом, изобретение обеспечивает повышение точности измерений и расширение эксплуатационных возможностей, а также повышение надежности и жесткости конструкции. Thus, the invention provides improved measurement accuracy and enhanced operational capabilities, as well as increased reliability and structural rigidity.

На фиг.1 изображен микрометрический штангенинструмент; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. Figure 1 shows a micrometric caliper; figure 2 section aa in figure 1.

Микрометрический штангенинструмент (фиг. 1 и 2) содержит штангу 1 с продольным пазом и линейной шкалой, рамку 2 с нониусом, установленную на штанге с возможностью перемещения и фиксации относительно нее, измерительные губки 3 и 4 для внутренних и наружных измерений, жестко закрепленные на одном конце штанги и рамки, глубиномер 5, жестко закрепленный на рамке и установленный в пазу, фрикционный ролик 6, два дополнительных фрикционных ролика 7, ролики 6 и 7 закреплены в рамке 2. Micrometric bar tool (Fig. 1 and 2) contains a rod 1 with a longitudinal groove and a linear scale, a frame 2 with a vernier mounted on the rod with the ability to move and fix relative to it, measuring jaws 3 and 4 for internal and external measurements, rigidly fixed to one the end of the rod and frame, the depth gauge 5, rigidly mounted on the frame and installed in the groove, the friction roller 6, two additional friction rollers 7, the rollers 6 and 7 are fixed in the frame 2.

Изобретение иллюстрируется следующим образом. The invention is illustrated as follows.

При измерении деталей перемещение губок 3, 4 осуществляют вращением пальцем фрикционного ролика 6, маховик которого имеет накатку на боковой поверхности. Посредством имеющегося натяга роликов в пазах штанги движение одновременно передается дополнительным фрикционным роликам 7 и рамке 2. Происходит плавная микроподача губок, что обеспечено передаточным отношением P/r (фиг.1), увеличение которого обеспечивает плавность перемещения. Два дополнительных фрикционных ролика 7 размещены в верхнем V-образном пазу штанги, приводной фрикционный ролик 6 расположен между ними в пазу штанги с глубиномером, нижняя часть штанги уклоном контактирует с рамкой, что обеспечивает надежный охват штанги рамкой и постоянство натяга, т.е. жесткость конструкции, не зависящую от усилия руки на ролик 6. Постоянный натяг между штангой и рамкой обеспечивает их самофиксацию. При касании губок с измеряемой поверхностью движение их прекращается и происходит их фиксация. При дальнейшем вращении маховика происходит холостое прокручивание фрикционного ролика в пазу. Таким образом происходит перемещение и фиксация измерительных губок. Для измерения диаметров конусных отверстий применяют губки 4, выполненные с уклоном, например, 10^о.When measuring parts, the movement of the jaws 3, 4 is carried out by rotating the finger of the friction roller 6, the flywheel of which has a knurling on the side surface. By means of the existing interference of the rollers in the grooves of the rod, the movement is simultaneously transmitted to the additional friction rollers 7 and the frame 2. There is a smooth micro-feed of the jaws, which is ensured by the gear ratio P / r (Fig. 1), the increase of which ensures smooth movement. Two additional friction rollers 7 are placed in the upper V-shaped groove of the rod, the drive friction roller 6 is located between them in the groove of the rod with a depth gauge, the lower part of the rod slopes in contact with the frame, which ensures reliable coverage of the rod with the frame and a constant interference, i.e. design stiffness independent of the effort of the hand on the roller 6. A constant tension between the bar and the frame ensures their self-fixation. When the jaws touch the measured surface, their movement ceases and they are fixed. With further rotation of the flywheel, the friction roller idles in the groove. In this way, the measuring jaws are moved and locked. To measure the diameters of the conical holes apply jaws 4 made with a slope, for example, 10 ^about .

Claims (1)

МИКРОМЕТРИЧЕСКИЙ ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТ, содержащий штангу с продольным пазом и линейной шкалой, установленную на штанге с возможностью перемещения по ней рамку с нониусом, взаимодействующим с линейной шкалой, глубиномер, жестко закрепленный на рамке и размещенный в пазу штанги, две пары измерительных губок для наружных и внутренних измерений и фрикционный ролик, соединенный с рамкой, отличающийся тем, что на штанге выполнен V-образный паз, фрикционный ролик размещен в пазу штанги, а инструмент снабжен закрепленными с возможностью вращения на рамке и расположенными в V-образном пазу штанги симметрично относительно фрикционного ролика двумя дополнительными фрикционными роликами, наружная поверхность которых выполнена конической. A MICROMETRIC SHANGENSTRUMENT containing a rod with a longitudinal groove and a linear scale mounted on the rod with the possibility of moving a frame along it with a vernier interacting with the linear scale, a depth gauge rigidly fixed on the frame and placed in the groove of the rod, two pairs of measuring jaws for external and internal measurements and a friction roller connected to the frame, characterized in that the rod has a V-shaped groove, the friction roller is placed in the groove of the rod, and the tool is provided with rotatably mounted n and the frame and located in the V-groove of the rod symmetrically with respect to the friction roller by two additional friction rollers, the outer surface of which is conical.

Images