Штангенциркуль з великими губками

Реферат: UA 111603 U UA 111603 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до контрольно-вимірювальних інструментів для вимірювання габаритних деталей. Сьогодні для вимірювання крупногабаритних деталей, зазвичай, використовують штангенциркулі з вимірювальними губками менше 200 мм, за стандартом DIN 863 /1/ мають довжину до 2000 мм, при цьому німецька фірма "ULTRA" виробляє штангенциркулі з довжиною губок 500 мм в обмеженому діапазоні вимірювань 0….2000 мм та з довжиною губок 300 мм у діапазоні вимірювань 0-5000 мм /2/. При виготовленні штангенциркулів з губками понад 300 мм завжди постає питання зменшення похибки вимірювань: - подовжені губки при прикладанні зусиль вимірювань відгинаються, при зміцненні губок збільшується їх вага та зростає похибка вимірювань; - подовжені губки при використанні традиційних рамок ковзання з пласкою пружиною принципово не можуть забезпечити стабільне утримання важких губок; - штанги традиційних штангенциркулів мають вигін, який стрімко зростає з ростом ваги та довжин штанги з вимірювальними губками, це веде до катастрофічної похибки вимірювань; - Технологія вимірювання габаритних деталей відрізняється від звичайних вимірювань штангенциркулями, оскільки неможливо забезпечити нормоване зусилля притискання великих вимірювальних губок (при утриманні важкого великого штангенциркуля) до деталі, особливо це стосується нерухомої вимірювальної губки. Таким чином, традиційні конструкції штангенциркулів не дозволяють використовувати подовжені губки, оскільки при вигині штанги відхилення робочої частини губок може досягати кількох міліметрів по відношенню до регламентованої похибки у долі міліметра. Задачею корисної моделі Штангенциркуль з великими губками було зменшення на 35-75 % похибки вимірювань габаритних деталей за рахунок зменшення механічних деформацій штангенциркуля. Аналогом корисної моделі штангенциркуля, з найбільшою довжиною губок (500 мм), є штангенциркуль з подвійною карбоновою штангою довжиною 2000 мм моделі 1851-708х фірми "ULTRA" (Німеччина) 121. Недоліком німецького подовженого штангенциркуля-аналога 121 є стрімке збільшення (у 6 разів) паспортної похибки вимірювань при подовженні довжини штанги у 5 разів, що пов'язано з небажаним відхиленням пружної рухомої рамки відносно вимірювальної штанги. Як прототип був вибраний Штангенциркуль адаптивний за заявкою №201602488 /3/, у якого переставна губка за допомогою фланців через подовжувачі приєднана до вимірювальної штанги у вигляді рейкової направляючої з цифровою шкалою, по якій катається каретка з відліковим пристроєм та рухомою губкою. Конструкція прототипу Штангенциркуль адаптивний за заявкою №201602488 /3/ завдяки використанню рейкової направляючої та каретки катання надає можливість виготовляти великі штангенциркулі (до 20 м) з довжиною губок 500 мм, але при цьому має недоліки: - додаткова похибка вимірювань за рахунок механічної деформації великих губок при затисканні нерухомою та рухомою губками деталі шляхом натискання рукою на каретку (виникає момент сили натискання, помноженої на довжину губок); - додаткова похибка вимірювань за рахунок вигину рейкової направляючої під вагою губок, рейкової направляючої та каретки, оскільки виникає велика похибка від непаралельності губок, яка пропорційна довжині губок. Поставлена задача вирішується тим, що складається з вимірювальної рейкової направляючої 1, до якої приєднані через фланці 2 подовжувачі 3 та переставна губка 4, також по якій катається каретка 5 з приєднаними відліковим пристроєм 6 та рухомою губкою 7, згідно з корисною моделлю, на обох губках 4 та 7 встановлені таровані натискачі 8, а переставна губка 4 встановлена на додаткову каретку 9 з додатковим відліковим пристроєм 10, які катаються по додатковій вимірювальній рейковій направляючій 11, при цьому кожна з вимірювальних рейкових направляючих 1 та 11 поєднана з власним підсилювачем 12. Корисна модель Штангенциркуль з великими губками має відмінності від аналогів та найбільш ефективна для великих штангенциркулів з губками понад 500 мм: - підсилювач 12 на порядок підвищує механічну стабільність та зменшує вигин рейкової направляючої, при цьому підсилювач краще виготовити з відповідного профілю (кутника, тавра, двотавра, прямокутної труби, швелера або іншого); - встановлення переставної губки 4 на додаткову каретку 8, яка катається по додатковій вимірювальній рейковій направляючій 11 (у разі приєднання переставної губки 4 через подовжувачі 3 до відлікової рейкової направляючої 1) або катається по відліковій рейковій направляючій 1 (у разі приєднання переставної губки 4 безпосередньо до відлікової рейкової 1 UA 111603 U 5 10 15 20 25 30 направляючої 1), забезпечує затискання вимірюваної деталі поміж обома губками 4 та 7 без істотних механічних деформацій губок, які ведуть до великих додаткових похибок; - використання тарованих натискачів 8 забезпечує затискання вимірюваної деталі без критичної деформації великих губок 4 та 7, оскільки вектори прикладених сил до натискачів 8 максимально наближені до вимірюваної деталі, на відміну від традиційних штангенциркулів, в яких вектори сил натискання рознесені від вимірюваної деталі на довжину губок, що викликає момент сили зі значною деформацію штангенциркуля. Натискачі 8 виконані у вигляді тарованих динамометричних елементів, вибір конструкції та розрахунок зусиль для яких можна виконати згідно з відомими рекомендаціями у патенті №104879 на корисну модель "Штангенциркуль тарований" /4/. Корисна модель Штангенциркуль з великими губками використовується наступним чином: 1) перед початком вимірювань переміщують обидві губки (переставну 4 та рухому 7) у начальні положення та встановлюють на обох цифрових відлікових пристроях (6 та 10) "0"; 2) у процесі вимірювання за допомогою тарованих натискачів 8 переміщують губки 4 та 7 до затискання вимірюваної деталі поміж обома губками, при цьому натискачі 8 забезпечують нормоване зусилля вимірювання та запобігають механічним деформаціям губок 4 та 7; 3) обраховують дійсний розмір L вимірюваної деталі за формулою: L = (Lo-Lд) + n  Р, де: L - дійсний розмір деталі; Lo - показник основного відлікового пристрою 1; Lд - показник додаткового відлікового пристрою 10; n - кількість подовжувачів 3; Р - довжина подовжувача 3; 4) при повторних вимірюваннях виконують переходи 2 та 3. Використання запропонованої корисної моделі Штангенциркуль з великими губками не потребує спеціальних знань та навичок, при цьому, за рахунок нової конструкції, забезпечені досі неможливі прецизійність та якість вимірювання над великих деталей. Відповідно до формули запропонованої корисної моделі Штангенциркуль з великими губками заявником було виготовлено дослідний зразок та проведені порівняння з прототипом, за заявкою №201602488 /3/, див. табл. 1. Таблиця 1 № 1. 2. 3. 35 40 Корисна модель ШтангенциркульПорівняльні показники штангенциркулів з великими Штангенциркуль з прототип Заявка губками великими губками №201602488 /3/ Деформація губок Ні Так Деформація вимірювальної рейкової направляючої Ні Так Похибка вимірювань у діапазоні у діапазоні 4000 мм 180 мкм 280 мкм з довжиною губок 500 мм Проведений у табл.1 порівняльний аналіз запропонованої корисної моделі Штангенциркуль з великими губками та штангенциркуля-прототипу за заявкою №201602488 /3/ підтверджує можливість практичної реалізації та безумовні техніко-економічні та метрологічні переваги корисної моделі Штангенциркуль з великими губками. Запропонована корисна модель Штангенциркуль з великими губками забезпечує стабільно високу якість вимірювань штангенциркулями у діапазоні 0-20000 мм з губками понад 500 мм. 1. DIN 862 2. Каталог фірми "ULTRA-12/13" СІ 1.21 3. Заявка на корисну модель Штангенциркуль адаптивний №201602488 Крамаренко С.Б. 4. Патент №104879 на корисну модель Штангенциркуль тарований Крамаренко С.Б. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Штангенциркуль з великими губками, що складається з вимірювальної рейкової направляючої, до якої приєднані через фланці подовжувачі та переставна губка, також по якій катається каретка з приєднаними відліковим пристроєм та рухомою губкою, який відрізняється тим, що на обох губках встановлені таровані натискачі, а переставна губка встановлена на додаткову каретку з додатковим відліковим пристроєм, які катаються по додатковій вимірювальній 2 UA 111603 U направляючій, при цьому кожна з вимірювальних рейкових направляючих поєднана з власним підсилювачем. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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