Пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі

Реферат: Галузь застосування: обертові печі; конкретно, пристрої діагностування обертових печей, зокрема визначення центра поперечного перерізу корпуса обертової печі для контролю його прямолінійності. Пристрій містить стійку регульованої довжини, нижня частина якої закріплена всередині корпуса, а верхня частина оснащена поворотним шарніром, вісь якого паралельна до осі корпуса, а на рухомій частині шарніра як засіб для вимірювання віддалей від осі шарніра до металу корпусу у точках його поперечного перерізу закріплена лазерна рулетка, початок бази відліку якої розміщений на осі обертання поворотного шарніра, а продовження осі випромінювання лазерної рулетки перетинає цю вісь. Технічний ефект: забезпечується можливість визначення центра поперечного перерізу корпуса безконтактно, збільшується продуктивність і точність вимірювань. UA 101868 C2 (12) UA 101868 C2 UA 101868 C2 5 10 15 20 25 Винахід належить до пристроїв діагностування обертових печей, а, власне пристроїв для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі для контролю його прямолінійності. Відомий пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі містить стійку регульованої довжини, яка нижньою частиною спирається на корпус печі і закріплюється на ньому, а у верхній частині стійки міститься поворотний шарнір, вісь обертання якого паралельна осі корпусу і механічне пристосування для вимірювання віддалі від осі шарніра до корпусу [Руководство по выверке технологического оборудования металлургической промышленности. Министерство металлургии СССР. - М.: 1991. - С.32…40]. Відомим пристроєм центр поперечного перерізу корпусу обертової печі визначають так. Стійку регульованої довжини спирають нижньою частиною на корпус і нерухомо закріплюють розтяжками. Верхню частину стійки із поворотним шарніром, вісь якого паралельна осі корпусу розташовують по можливості якомога ближче до центра поперечного перерізу корпусу. Рухома частина шарніра, який вставляють у нерухому верхню частину стійки і, яка в ній обертається, містить механічне пристосування для вимірювання віддалей від осі шарніра до корпусу у вигляді двостороннього розсувного щупа зі шкалами. Нульовий відлік шкал відповідає номінальному діаметру корпусу. Обидва кінці щупа пересувають до контакту їх із корпусом і відлічують шкали. Щуп повертають, наприклад, через 15°, вводять кінці щупа у контакт із корпусом і відлічують шкали. За результатами вимірювань поперечний переріз корпусу викреслюють у малому масштабі, наприклад, у вигляді конхоїди. Для побудови конхоїди відкладають результати вимірювань, як відхилення форми перерізу від форми кола, взявши за основу коло діаметром, наприклад, 100…200 мм, яке вважають номінальним діаметром корпусу. Вимірюють координати точок конхоїди у прямокутній системі координат, початок якої збігається із точкою, з якої описували форму перерізу. Координати X c , Yc центра перерізу відносно точки, з якої описували його форму, визначають згідно із залежностями: n 35 40 45 50 55 i1 n 2 yi ; Yc  i1 , (1) n n де: xi , yi - координати точок перерізу (точок конхоїди), n - кількість точок. Щоб визначити положення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі відомим пристроєм, необхідно, повернувши щуп на певний кут, ввести у контакт із корпусом кінці щупа і зафіксувати відлік на шкалах. Якщо повертати щуп із кроком 15° необхідно 12 положень щупа, тобто 24 відліки шкал, щоб відобразити форму поперечного перерізу корпусу. Відомий пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі є контактним. Через це він не забезпечує оперативності, зручності і точності вимірювань. Вимірювання відомим пристроєм передбачає застосування контактних механічних засобів вимірювання. Використання таких засобів обумовлює велику трудомісткість вимірювань і не дозволяє досягати великої точності вимірювань. Для вимірювання віддалей від осі обертання шарніра до точок перерізу корпусу необхідно ввести один кінець щупа у контакт з металом корпусу і відлічити шкалу на його іншому кінці. Точність такого відлічування складає 1…1,5 мм. Лазерною рулеткою таку віддаль можна відлічити з точністю 0,5 мм. Крім того, площину, яку створює лазерне випромінювання, можна значно простіше і тому з більшою точністю встановити перпендикулярно до осі корпусу. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити відомий пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі, в якому використання лазерної рулетки забезпечило б можливість безконтактного вимірювання віддалей до точок перерізу корпусу, що зменшить трудомісткість вимірювань, підвищить їхню точність і оперативність. Поставлену задачу вирішують тим, що у пристрої для визначення центру поперечного перерізу корпусу обертової печі, який містить стійку регульованої довжини, нижня частина якої закріплена всередині корпусу печі нерухомо, а верхня частина оснащена поворотним шарніром, на рухомій частині якого закріплений засіб для вимірювання віддалей від осі шарніра до металу корпусу у точках поперечного перерізу корпусу, при цьому вісь обертання поворотного шарніра паралельна осі корпусу печі або збігається з нею, згідно з винаходом, засіб для вимірювання віддалей від осі обертання поворотного шарніра до металу корпусу у точках поперечного перерізу виконаний як лазерна рулетка, при цьому початок бази її відліку розміщений на осі обертання поворотного шарніра, яку перетинає продовження осі випромінювання лазерної рулетки. Xc  30 2 xi 1 UA 101868 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Це забезпечить можливість безконтактного вимірювання віддалей від осі шарніра до металу корпусу у точках поперечного перерізу корпусу, що зменшить трудомісткість вимірювань, підвищить їхню точність і оперативність. На кресленні схематично зображено пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі, де 1 - стійка регульованої довжини; 2 - розтяжки; 3 - поворотний шарнір; 4 - рухома частина поворотного шарніра; 5 - лазерна рулетка; 6 - початок бази відліку лазерної рулетки; 7 - вісь лазерного випромінювання рулетки. На фіг. також зображено корпус печі 8, в якому стійка регульованої довжини 1 закріплена нерухома розтяжками 2. База відліку 6 лазерної рулетки 5 розміщена на осі обертання поворотного шарніра 3. Продовження випромінювання 7 лазерної рулетки перетинає вісь обертання поворотного шарніра 3. Пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі працює таким чином. Перед початком вимірювань стійку 1 розтяжками 2 закріплюють нерухомо у корпусі 8. Стійку 1 встановлюють перпендикулярно до твірної корпусу 8 у радіальному напрямку в площині контрольованого перерізу корпусу. Регулюючи довжину стійки 1 та розтяжок 2 встановлюють вісь обертання поворотного шарніра 3 паралельно осі корпусу 8 по можливості ближче до центра перерізу корпусу. Повертаючи рухому частину 4 поворотного шарніра встановлюють лазерну рулетку 5 так, щоб її промінь 7 був горизонтальним і вимірюють віддаль від осі обертання поворотного шарніра 3, яка збігається з базою відліку лазерної рулетки 5, до діаметрально протилежних точок перерізу. Розтяжками 2 встановлюють поворотний шарнір 3 так, щоб він розмістився на середині поміряної віддалі, тобто на середині хорди або діаметра перерізу. Після цього виконують такі самі вимірювання, розташувавши промінь рулетки перпендикулярно до твірної корпусу і виміряють віддалі до точок перерізу. За необхідності переміщують вісь поворотного шарніра вище або нижче так, щоб він розташувався на середині виміряної віддалі. У результаті таких дій вісь поворотного шарніра буде розташована максимально близько до центра перерізу, що полегшує пошук центра поперечного перерізу корпусу. Після цього повертають рухому частину шарніра 4 із лазерною рулеткою 5 кроком, наприклад, через 15° і вимірюють віддалі від осі обертання шарніра 3 до точок поперечного перерізу. Виміряні віддалі від осі обертання шарніра 3 до металу корпусу у точках поперечного перерізу використовують для побудови конхоїди. Початок координат збігається з точкою, з якої описували форму перерізу, тобто з точкою перетину осі випромінювання лазерної рулетки 5 з віссю обертання поворотного шарніра 3. Вісь ОХ прямокутної системи координат збігається з віссю лазерного випромінювання рулетки, коли вона горизонтальна, a OY - коли вона є перпендикулярною до твірної корпусу. Координати X c , Yc є координатами центра ваги контурної кривої, якою відображений поперечний переріз у зазначеній системі координат у вигляді конхоїди. Конхоїда - крива зменшеного масштабу, що відображає поперечний переріз корпусу. Відхилення конхоїди від правильної колової форми мають дійсну величину і відповідають дійсним відхиленням поперечного перерізу корпусу. Положення центра ваги поперечного перерізу визначають як центр ваги конхоїди згідно із залежностями (1). Запропонований пристрій порівняно з існуючим забезпечує зручність, оперативність і підвищує точність вимірювань. Використання лазерної рулетки робить пристрій безконтактним і легшим, позаяк не потрібно використовувати важкий та незручний механічний щуп. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 Пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі, який містить стійку регульованої довжини, нижня частина якої закріплена всередині корпусу нерухомо, а верхня частина оснащена поворотним шарніром, на рухомій частині якого закріплений засіб для вимірювання віддалей від осі шарніра до металу корпусу у точках поперечного перерізу корпусу, при цьому вісь обертання поворотного шарніра паралельна осі корпусу обертової печі або збігається із нею, який відрізняється тим, що засіб для вимірювання віддалей від осі обертання поворотного шарніра до металу корпусу у точках поперечного перерізу виконаний як лазерна рулетка, при цьому початок бази її відліку розміщений на осі обертання поворотного шарніра, яку перетинає продовження осі випромінювання лазерної рулетки. 2 UA 101868 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3