Штангенциркуль-трансформер

Реферат: UA 108438 U UA 108438 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель "Штангенциркуль-трансформер" належить до контрольно-вимірювальних інструментів для вимірювання великих лінійних розмірів. Запропонований "Штангенциркультрансформер" може застосовуватися у цехових та польових умовах у машинобудуванні та у інших виробництвах, де необхідні вимірювання великих розмірів. Сьогодні для вимірювання крупногабаритних деталей широко використовують штангенциркулі, які за стандартами DIN, ГОСТ та ДСТУ мають цілісні вимірювальні штанги обмеженої довжини (до 2000 мм), що пов'язано з конструктивними особливостями великих штангенциркулів та можливостями їх виробництва. При виготовленні штангенциркулів, складених з подовжувачів, виникає проблема калібрування, пов'язана з похибкою поєднання окремих частин штангенциркулю. Задачею розробки цієї корисної моделі "Штангенциркуль-трансформер" було: - зменшення похибки регулювання складеного штангенциркулю у 1,5-2,5 рази; - зменшення витрат на виготовлення у 1,2-1,5 рази; - полегшення та зменшення витрат на регулювання та калібрування у 1,8-2,7 рази. Аналогом штангенциркулю, складеного з кількох подовжувачів, є "Штангенциркуль" за винаходом SU 1631248 G01В 3/20 (СРСР), у якому вимірювальна штанга з'єднана муфтами з подовжувачами, на кінці крайнього з яких співвісно розміщена нерухома губка у вигляді конусного наконечника. Недоліками штангенциркулю-аналогу за винаходом SU1631248 G01В 3/20 (СРСР) є: Конструкція аналогу не дозволяє виготовляти великі штангенциркулі з діапазоном вимірювань понад 2000 мм, це не передбачено описом цього винаходу, це не застосовується на практиці. У аналога відсутні конструктивні засоби поточного метрологічного контролю та регулювання довжини вимірювальної штанги та усіх поєднаних подовжувачів, що конче необхідно для габаритних складених штангенциркулів. Похибка вимірювань аналогу значно перевищує вимоги стандартів (оскільки не має компенсації похибки складання подовжувачів та вимірювальної штанги), тому аналог не має практичної реалізації на протязі 27 років. Як прототип був вибраний "Штангенциркуль-трансформер" за заявкою № u201600871, у якого змінні подовжувачі на кінцях мають фланці з контрольними поверхнями, при цьому використовується регульована установлювальна міра (для вимірювання відхилень номінальних розмірів кожного з подовжувачів) та компенсатор для врахування невідповідності розмірів подовжувачів (при регулюванні та калібруванні "Штангенциркуля-трансформера"), який встановлено на робочій поверхні нерухомої губки. Конструкція прототипу "Штангенциркуль-трансформер" за заявкою № u201600871 дає можливість виготовляти та використовувати штангенциркулі діапазоном вимірювань до 20 м, що було досі неможливо. Недоліками прототипу "Штангенциркуль-трансформер" за заявкою № u201600871 є: Значна похибка при калібруванні штангенциркулю, яка виникає при поєднані усіх подовжувачів та вимірюваннях за допомогою регульованої установлювальної міри на контрольних поверхнях фланців подовжувачів; Значні витрати часу та коштів для виготовлення регульованої установлювальної міри, а також при використанні регульованої установлювальної міри для вимірювання відхилень від нормованої довжини кожного з поєднаних подовжувачів штангенциркулю, та урахування за допомогою компенсатора цих виявлених відхилень. Корисна модель "Штангенциркуль-трансформер" складається з вимірювальної штанги 1 з подовжувачами 2, з нерухомої губки 3, рухомої рамки 4 з відліковим пристроєм 5 та рухомою губкою 6, з фланців 7, з установлювальної міри 8, з компенсаторів 9, при цьому відрізняється від відомого прототипу тим, що компенсатори 9 мають пружні стержні 10 з робочими поверхнями 11 з можливістю взаємного співвісного переміщення та фіксації за допомогою стопорів 12 при поперемінному встановленні установлювальної міри 8, при цьому компенсатори 9 встановлені на подовжувачах 2 та на нерухомій губці 3. На вимірювальній штанзі 1 постійно (у робочому та транспортному положенні) розміщені рухома рамка 4 з відліковим пристроєм 5 та рухомою губкою 6. До вимірювальної штанги за допомогою фланців 7 приєднана необхідна кількість подовжувачів 2, до крайнього з яких (з протилежного краю відносно рухомої губки 6) за допомогою фланця 7 приєднано нерухому губку 3. Пружні компенсатори 9 найкраще встановлювати на відповідних фланцях 7 кожного з подовжувачів 2, які найближчі до рухомої губки 6. Пружний компенсатор 9 також встановлено на фланці 7 з нерухомою губкою 3. 1 UA 108438 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Усі компенсатори 9 встановлені співвісно, при цьому кожний компенсатор 9 має пружний рухомий стержень 10 з двома співвісними робочими поверхнями 11 (пласкими або сферичними) для встановлення установлювальної міри 8. У кожному компенсаторі 9 рухомий пружний стержень 10 можливо фіксувати за допомогою стопору 12. Установлювальну міру 8 встановлюють поміж двома сусідніми компенсаторами 9. Також можливі інші (не оптимальні) варіанти встановлення компенсаторів 9: Встановлення додаткових проміжних компенсаторів 9 на середині подовжувачів 2 (при цьому у 2 рази зменшується довжина установлювальної міри 8, але 2 у рази збільшуються кількість компенсаторів 9 та витрати на їх регулювання). Встановлення компенсаторів 9 безпосередньо на подовжувачах 9 замість встановлення їх на фланцях 7 конструктивно та встановлення компенсаторів 9 з пропуском одного або більше проміжних подовжувачів 2 дозволяє зменшити кількість компенсаторів 9, але дуже значно ускладнює та здорожує виготовлення над великої установлювальної міри 8. Довжини подовжувачів 2 та вимірювальної штанги 1 можуть бути довільними. З урахуванням зручності транспортування, складання-регулювання, користування доцільно використовувати подовжувачі 2 та вимірювальну штангу 1 однієї довжини 1000 мм або 2000 мм (для транспортування у багажнику та багажних боксах легковиків), але це не обов'язково. Діапазони вимірювань корисної моделі "Штангенциркуль-трансформер" залежать загальної довжини встановлених подовжувачів 2 та розмірів вимірювальної штанги 1: Мінімальний вимірюваний розмір починається з "0" з використанням тільки однієї вимірювальної штанги 1 з закріпленою нерухомою губкою 3 (за допомогою фланців 7), без жодних подовжувачів. Максимальний вимірюваний розмір дорівнює сумі довжин усіх подовжувачів 2 плюс довжина вимірювальної штанги 1. Проміжні вимірюванні розміри забезпечуються використанням необхідної кількості подовжувачів 2 разом з урахуванням довжини вимірювальної штанги 1. Установлювальна міра 8 виготовляється з урахуванням відстані поміж відповідними робочими поверхнями 11 пружних стержнів 10 двох сусідніх компенсаторів 9. У разі однакової довжини усіх подовжувачів 2 достатньо однієї установлювальної міри 8. Довжина кожної установлювальної міри 8 дорівнює різниці поміж довжиною відповідного подовжувача 2 та довжиною пружного стержня 10 відповідного компенсатора 9. Довжина пружного стержня 10 вимірюється поміж двома робочими поверхнями 11 компенсатора 9. Корисна модель "Штангенциркуль-трансформер" використовується наступним чином: 1) Поєднують вимірювальну штангу 1 з необхідною кількістю подовжувачів 2 за допомогою фланців 7 (зі встановленими компенсаторами 9), крайній з яких поєднують з нерухомою губкою 3 за допомогою фланця 7 (зі встановленим компенсатором 9). 2) В початковому положенні стопори 12 усіх компенсаторів 9 не фіксовані, завдяки чому пружні стержні 10 усіх компенсаторів 9 вільно рухаються при натисканні. 3) Спочатку натискають на пружний стержень 10 компенсатора 9 на фланці 7 нерухомої губки 3, для встановлення робочої поверхні 11 цього "першого" компенсатора 9 в одну площину з нерухомою губкою 3, та фіксують пружний стержень 10 у цьому положенні за допомогою стопора 12. 4) Далі встановлюють установлювальну міру 8, притискаючи її до нерухомої робочої поверхні 11 вже зафіксованого пружного стержня 10 у складі "першого" компенсатора 9 на фланці 7 нерухомої губки 3, та до рухомої робочої поверхні 11 пружного стержня 10 в наступному найближчому "другому" компенсаторі 9. При встановленні установлювальної міри 8 між двома відповідними робочими поверхнями 11 "першого" та "другого" компенсаторів 9 рухома робоча поверхня 10 "другого" компенсатора 9 приймає положення, яке відповідає нормованій довжині подовжувача 2 (сумі довжин установлювальної міри 8 та пружного стержня 10), після цього стопором 12 фіксують положення пружного стержня 10 в "другому" компенсаторі 9, по закінченні виймають установлювальну міру 8. 5) Подібним чином регулюють положення пружного стержня 11 у "третьому" компенсаторі 9, коли установлювальну міру 8 притискають до нерухомої поверхні 11 "другого" компенсатора 9 та до рухомої поверхні 11 "третього" компенсатора 9, далі фіксують положення пружного стержня 10 за допомогою стопора 12 на "третьому" компенсаторі 9, по закінченні виймають установлювальну міру 8. 2 UA 108438 U 5 10 15 6) Регулювання усіх інших пружних стержнів 10 у складі "наступних" компенсаторів 9, включаючи пружний стержень 10 у складі "останнього" компенсатора 9, який суміжний з вимірювальною штангою 1, послідовно виконуються тим же чином за п. 4 та п. 5. 7) Після регулювання "останнього" компенсатору 9, до відповідної робочої поверхні 11 зафіксованого пружного стержня 10 цього компенсатора притискають рухому губку 6 та виконують обнуління на відліковому пристрої 5, таким чином враховуються усі відхилення довжин поєднаних подовжувачів 2. 8) Після включення відключеного екрану відлікового пристрою 5 необхідно кожний раз виконати обнуління відлікового пристрою 5. 9) Після роз'єднання та наступного поєднання фланців 7 подовжувачів 2 та нерухомої губки 3 необхідно повторити вищезазначені операції за пп. 1-8. 10) У роз'єднаному положенні розмір кожного з елементів не перевищує 2100 мм, що дозволяє транспортувати "Штангенциркуль-трансформер" у будь-якому легковику. Відповідно до формули запропонованої корисної моделі "Штангенциркуль-трансформер" заявником було виготовлено дослідний зразок та проведене порівняльне випробування разом з штангенциркулем-аналогом фірми МІКРОТЕХо мод. ШЦЦ-4000 (Україна), див. табл. Таблиця № 1 2 3 4 5 6 7 20 25 Порівняльні показники великих Корисна модель штангенциркулів з діапазоном вимірювань 0"Штангенциркуль4000 мм трансформер» Діапазон вимірювань, мм 0-4000 Габаритні розміри для транспортування, мм 4500×400×200 Можливість збільшення діапазону до 20000 мм Вага штангенциркулю, кг 15 Собівартість виготовлення, % 55 Витрати на регулювання, % 75 Витрати на транспортування, % 50 Аналог ШЦЦ-4000 МІКРОТЕХа 0-4000 2200×400×200 Немає 21 100 100 100 Проведений у табл. порівняльний аналіз запропонованої корисної моделі "Штангенциркультрансформер" та серійного штангенциркуля-аналога МІКРОТЕХ мод. ШЦЦ-4000 підтверджує можливість практичної реалізації та безумовні техніко-економічні та метрологічні переваги корисної моделі "Штангенциркуль-трансформер". Запропонована корисна модель "Штангенциркуль-трансформер" забезпечує можливість виготовлення штангенциркулів з діапазоном вимірювань до 20000 мм, перевезення у транспортному стані легковиком, забезпечує високу технологічність та мінімальні відхилення при складанні, регулюванні та калібруванні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Штангенциркуль-трансформер, який складається з вимірювальної штанги з подовжувачами та нерухомою вимірювальною губкою, фланців, рухомої рамки з рухомою вимірювальною губкою та відліковим пристроєм, установлювальної міри, компенсаторів, який відрізняється тим, що компенсатори мають пружні стержні з робочими поверхнями з можливістю переміщення та фіксації за допомогою стопорів, при цьому компенсатори встановлені на подовжувачах та нерухомій губці. 3 UA 108438 U 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 4