Штангенциркуль подовжений

Реферат: UA 117724 U UA 117724 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель "Штангенциркуль подовжений" належить до контрольно-вимірювальних інструментів для вимірювання габаритних деталей з отворами та проточками. Сьогодні найбільш поширені штангенциркулі з діапазонами вимірювань 0…150 мм, 0…200 мм, 0…300 мм, 0…500 мм та 0….1000 мм мають обмежену довжину губок (відповідно: 40 мм, 50 мм, 60 мм, 100 мм та 150 мм), довжина яких у 4…8 рази менша за діапазон вимірювань (з урахуванням відступу від кінця губок), що обмежує їх використання для вимірювання циліндричних деталей /1/. Для вимірювання глибини отворів штангенциркулі мають штатні глибиноміри довжиною 150 мм та 300 мм /1/. Штангенциркулі спеціального призначення (з вимірювальними стрижнями на губках для вимірювання внутрішніх та зовнішніх проточок) обмежені за діапазоном вимірювань (до 500 мм), за довжиною вимірювальних губок (150 мм), на яких вони встановлені (до 150 мм). Метою розробки корисної моделі "Штангенциркуль подовжений" було розширення у 2.5…4 рази можливостей вимірювання великих діаметрів, глибинних отворів та проточок, з використанням наявних у користувача штангенциркулів. Як аналог був вибраний штангенциркуль з приставними губками за американським патентом US207308 /2/, в якому на нерухомій та рухомій губках встановлені подовжувачі для забезпечення вимірювань габаритних деталей. Штангенциркуль-аналог має недостатню жорсткість губок, що обмежує їх довжину та можливості використання. Також відомий штангенциркуль-аналог телескопічної конструкції за американським патентом US № 5490335 /3/. Штанга виконана складовою, з телескопічних прямокутних труб. Найбільша прямокутна труба у вигляді рухомої рамки з відліковим пристроєм (індикаторним або цифровим) переміщується відносно меншої прямокутної труби. Штангенциркуль-аналог за американським патентом US №5490335 /3/ має недостатню жорсткість конструкції для вимірювань у горизонтальному положенні. Як прототип корисної моделі "Штангенциркуль подовжений" був вибраний лінійний вимірювач (безіменний) за американським патентом US № 431702 /4/ від 08.07.1890 р., в якому відносно нерухомої губки рухаються дві з'єднані рухомі губки, що забезпечує можливість корегування механічного зносу зовнішньої рухомої губки. Недоліками патенту-прототипу є обмеженість в подовженні довжин штатних губок та відсутність глибиноміра. Корисна модель "Штангенциркуль подовжений" складається з вимірювальної штанги 1 разом зі штатною нерухомою губкою 2, з рухомої рамки 3 разом з відліковим пристроєм 4 та штатною рухомою губкою 5, зі штатного глибиноміра 6, при цьому відрізняється від відомого прототипу штангенциркуля тим, що на вимірювальній штанзі 1 нерухомо встановлена додаткова нерухома губка 7, яка приєднана до штатної нерухомої губки 2, також на вимірювальній штанзі 1 переміщується додаткова рухома губка 8, яка приєднана до штатної рухомої губки 5 та рухомої рамки 3, окрім того, вздовж вимірювальної штанги 1 встановлено додатковий телескопічний глибиномір 9, одним кінцем приєднаний або до штатного глибиноміра 6, або до додаткової рухомої губки 8 з проходженням скрізь отвір додаткової нерухомої губки 7. Вимірювальна штанга 1 зі штатною нерухомою губкою 2, рухома рамка 3 з відліковим пристроєм 4 та штатною рухомою губкою 5, штатний глибиномір 6, зазвичай, належать до складових серійних штангенциркулів, які є в наявності у користувача та використовуються для дооснащення додатковими складовими конструкції. При використанні наявних у користувача традиційних штангенциркулів слід враховувати їх конструктивні особливості, див. Фіг. 1: Наявність двосторонніх штатних губок та штатного глибиноміра для штангенциркулів малих діапазонів 0…150 мм, 0…200 мм, 0….300 мм; Наявність двосторонніх штатних губок без штатного глибиноміра для штангенциркулів діапазону 0…300 мм; Наявність односторонніх штатних губок без штатного глибиноміра для великих діапазонів 0…500 мм та більше. При використанні штангенциркулів від різних виробників також слід врахувати розміри перетину вимірювальної штанги 1, штатної нерухомої губки 2 та штатної рухомої губки 5. на які встановлюють та закріплюють додаткові нерухому губку 7 та додаткову рухому губку 8, див. Фіг. 2. Можливі наступні варіанти встановлення додаткових телескопічних глибиномірів 9 на звичайні штангенциркулі (бажано у вертикальному положенні для виключення вигину): 1 UA 117724 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 З подовженням штатного глибиноміра 6 з закріпленням на ньому першої найбільшої секції додаткового телескопічного глибиноміра 9, при цьому глибина вимірювань (Н) обчислюється як сума довжин (Нд) розсунутих секцій додаткового телескопічного глибиноміра 9 плюс поточна довжина (Нш) висунутої частини штатного глибиноміра 6, див. Фіг. 2. З розміщенням розсунутих секцій додаткового телескопічного глибиноміра 9 на вимірювальній штанзі 1 та приєднанням до додаткової рухомої губки 8 та з проходженням скрізь направляючий отвір додаткової нерухомої губки 7, при цьому глибина вимірювань (Н) дорівнює різниці поміж сумою довжин (Нд) розсунутих секцій додаткового телескопічного глибиноміра 9 та поточним показником відлікового пристрою 3 відносно переміщення (Нш) рухомої рамки 3 по вимірювальній штанзі 1, див. Фіг. 3. Додаткові телескопічні глибиноміри 9 доцільно виготовляти з тонкостінних телескопічних профільних труб (круглих, квадратних, прямокутних або спеціальної форми) з 2…5 секцій фіксованої довжини. Довжина кожної секції додаткового телескопічного глибиноміра дорівнює довжини штатного глибиноміра 6 або іншої довжини відповідно до умов використання. Додаткова нерухома губка 7 конструктивно виконана з двох частин, див. Фіг. 4: - рамної (цілісної або складеної з двох роз'ємних частин) нерухомої частини 10 для встановлення та закріплення на вимірювальній штанзі 1, при цьому в рамній нерухомій частині 10 є наскрізний отвір для направлення та переміщення додаткового телескопічного глибиноміра 9 (вздовж вимірювальної штанги 1); - пласкої нерухомої частини 11, встановленої закріпленою до штатної нерухомої губки 2 (по одну або обидві сторони відносно вимірювальної штанги 1), при цьому нерухома пласка частина 11 має вимірювальні поверхні 12 та вимірювальні стрижні 15 для затискання вимірюваної деталі або для базування штангенциркуля у вертикальному положенні. Додаткова рухома губка 8 також конструктивно виконана з двох частин. див. Фіг. 5: - рамної (цілісної або складеної з двох роз'ємних частин) рухомої частини 13 з великим наскрізним отвором для переміщення по вимірювальній штанзі 1, також малим глухим отвором для встановлення та закріплення першої зовнішньої секції додаткового телескопічного глибиноміра 9, при цьому рамна рухома частина 13 додаткової рухомої губки 8 закріплюється до рухомої рамки 3 з відліковим пристроєм 4; - пласкої вимірювальної частини 14, закріпленої до штатної рухомої губки 5, при цьому нерухома пласка частина 14 має вимірювальні поверхні 12 та вимірювальні стрижні 15 для затискання вимірюваної деталі. Використання додаткових нерухомих губок 7 та рухомих губок 8 суттєво розширює метрологічні можливості звичайних серійних штангенциркулів: - подовжуються односторонні штатні нерухомі губки 2 та штатні рухомі губки 5 у 2…5 рази шляхом встановлення на них односторонніх додаткових нерухомих губок 7 та додаткових рухомих губок 8, див. Фіг. 3, Фіг. 4; Фіг. 5; - подовжуються глибини вимірювань отворів та виступів деталей у 2…4 рази за рахунок встановлення додаткового телескопічного глибиноміра 9, див. Фіг. 2, Фіг. 3; - подовжуються односторонні штатні нерухомі губки 2 та штатні рухомі губки 5 на другу сторону (відносно вимірювальної штанги 1) у 2…5 рази шляхом встановлення двосторонніх додаткових нерухомих губок 7 та додаткових рухомих губок 8, див. Фіг. 6, які забезпечують вимірювання габаритних деталей; Подовжуються тільки штатні рухомі губки 5 (на другу сторону від вимірювальної штанги 1) шляхом встановлення двосторонніх додаткових рухомих губок 8, див. Фіг. 7, які забезпечують використання корисної моделі "Штангенциркуль подовжений" у вертикальному положенні як штангенрейсмусу; Забезпечуються можливості вимірювань внутрішніх та зовнішніх проточок та уступів у корпусних деталях встановленням на односторонніх штатних нерухомих губках 2 та штатних рухомих губках 5 додаткових нерухомих губок 7 та додаткових рухомих губок 8 зі спеціальними вимірювальними стрижнями 15, див. Фіг. 8. Закріплення додаткової нерухомої губки 7 одночасно на вимірювальній штанзі 1 та на штатній нерухомій губці 2 значно покращує механічні властивості та метрологічні можливості штангенциркуля. Вільне переміщення додаткової рухомої губки 8 по вимірювальній штанзі 1 з подвійним закріпленням (одночасно до рухомої рамки 3 та штатної рухомої губки 5) також значно покращує механічні властивості та метрологічні можливості штангенциркуля. Корисна модель "Штангенциркуль подовжений" використовується наступним чином у штатному та "подовженому" режимах: 2 UA 117724 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1) на вимірювальну штангу 1 звичайного наявного штангенциркуля встановлюють додаткову нерухому губку 7 (цілісну або складену з двох поєднаних частин) та фіксують її разом з вимірювальною штангою 1 та штатною нерухомою губкою 2; 2) на вимірювальну штангу 1 (впритул до штатної рухомої губки 2) встановлюють додаткову рухому губку 8 (цілісну або складену з двох поєднаних частин) та фіксують її разом з рухомою рамкою 3 та штатною рухомою губкою 5; 3) за необхідності, до вільного кінця штатного глибиноміра 6 приєднують першу найбільшу секцію додаткового телескопічного глибиноміра 9, при цьому висувають та фіксують необхідну кількість секцій. За необхідності (замість подовження штатного глибиноміра 6), вздовж вимірювальної штанги 1 штангенциркуля встановлюють додатковий телескопічний глибиномір 9, при цьому першу найбільшу секцію просувають скрізь наскрізний отвір на додатковій нерухомій губці 7 та фіксують у глухому отворі рамної частини 13 додаткової рухомої губки 8, яка приєднана до рухомої рамки 3; 4) зводять до торкання вимірювальні поверхні 12 (або вимірювальні стрижні 15) на додатковій нерухомій губці 7 та додатковій рухомій губці 8, при цьому встановлюють "0" на відліковому пристрої 3; 5) при використанні додаткової нерухомої губки 7 та додаткової рухомої губки 8 вимірювану деталь затискають поміж вимірювальними поверхнями 12 (або вимірювальними стрижнями 15) та зчитують показання з відлікового пристрою 4; 6) при використанні додаткового телескопічного глибиноміра 9, приєднаного до вільного кінця штатного глибиноміра 6 (див. Фіг. 2), штангенциркуль торцем вимірювальної штанги І спирають на верхню поверхню деталі з вертикальним вимірюваним отвором та переміщують штатний глибиномір 6 з приєднаним додатковим телескопічним глибиноміром 9 до торкання дна отвору деталі, при цьому глибина отвору деталі Н дорівнює: "Н=Нш+Нд" (сума показника Нш відлікового пристрою 4 та загальної довжини Нд висунутих секцій додаткового телескопічного глибиноміра 9); 7) у випадку приєднання до додаткової рухомої губки 8 з рухомою рамкою 3, додатковий телескопічний глибиномір 9 переміщується скрізь наскрізний отвір додаткової рухомої губки 7 (див. Фіг. 3) до торкання дна отвору деталі, при цьому глибина отвору деталі Н дорівнює: "Н=Нд-Нш" (різниця довжини Нд висунутих секцій додаткового телескопічного глибиноміра 9 та поточного показника Нш вимірювань на відліковому пристрої 4); 8) після виконання поглиблених вимірювань додатковим телескопічним глибиноміром 9 його демонтують у зворотнім порядку; 9) після виконання вимірювань габаритних та спеціальних деталей з використанням додаткової нерухомої губки 7 та додаткової рухомої губки 8 їх демонтують у зворотному порядку, повертаючись до звичайного наявного штангенциркуля; 10) виконують калібрування наявного звичайного штангенциркуля, для чого зводять штатну нерухому губку 2 та штатну рухому губку 5 до торкання та встановлюють "0" на відліковому пристрої 4; 11) затискають вимірювану деталь поміж штатною нерухомою губкою 2 та штатною рухомою губкою 5 та зчитують показники вимірювань з відлікового пристрою 4 наявного штатного штангенциркуля; 12) за необхідності виконання спеціальних вимірювань з використанням додаткової нерухомої губки 7, додаткової рухомої губки 8, додаткового телескопічного глибиноміра 9 повторюють переходи 1….9. Використання запропонованої корисної моделі "Штангенциркуль подовжений" не потребує спеціальних знань та навичок. Відповідно до формули запропонованої корисної моделі "Штангенциркуль подовжений" заявником було проведено порівняльний аналіз (див. Табл. 1) двох варіантів штангенциркулів на базі однієї наявної серійної моделі: - найбільш поширеного у світі серійного цифрового штангенциркуля типу "колумбік" діапазону 0…150 мм /1/ зі штатною нерухомою губкою 2 довжиною 40 мм, зі штатною рухомою губкою 5 довжиною 40 мм, зі штатним глибиноміром 6 довжиною 150 мм; - цього ж наявного штангенциркуля типу "колумбік" зі встановленими додатковою нерухомою губкою 7 довжиною 150 мм, додатковою рухомою губкою 8 довжиною 150 мм. додатковим телескопічним глибиноміром 9 повною довжиною 450 мм, приєднаним до вільного кінця штатного глибиноміра 6. 3 UA 117724 U Таблиця 1 № 1. 2. 3. 4 5. 6. Порівняльні показники штангенциркулів типу "колумбік" (з двосторонніми губками та глибиноміром) Діапазон/дискретність вимірювань, мм Максимальна довжина губок, мм Вимірюваний діаметр циліндру, мм Вимірювана глибина отвору деталі, мм Вимірювання внутрішніх проточок Вимірювання зовнішніх проточок Корисна модель "Штангенциркуль подовжений" 0…130*/0,01 150 0…250 0…600 Так Так Штангенциркульколумбік звичайний /1/ 0…150/0.01 40 75 0…150 Ні Ні *При використанні штатного штангенциркуля діапазону 0…150 мм 5 Наведений у табл.1 порівняльний аналіз запропонованої корисної моделі "Штангенциркуль подовжений" та звичайного штатного штангенциркуля /1/ підтверджує можливість реалізації та безумовні техніко-метрологічні переваги запропонованої корисної моделі, які ще більш значні для великих штангенциркулів. Запропонована корисна модель "Штангенциркуль подовжений" забезпечує нові можливості вимірювань корпусних деталей наявними у користувача звичайними штангенциркулями шляхом встановлення на них додаткових подовжених губок та телескопічних глибиномірів. 10 15 Джерела інформації 1. D1N 862 2. Patent US № 207308 "Caliper" 3. Patent US № 5490335 4. Patent US № 431702 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Штангенциркуль подовжений, що складається з вимірювальної штанги разом зі штатною нерухомою губкою, з рухомої рамки разом з відліковим пристроєм та штатною рухомою губкою, зі штатного глибиноміра, який відрізняється тим, що на вимірювальній штанзі нерухомо встановлена додаткова нерухома губка, яка приєднана до штатної нерухомої губки, також на вимірювальній штанзі переміщується додаткова рухома губка, яка приєднана до штатної рухомої губки та рухомої рамки, окрім того, вздовж вимірювальної штанги переміщується додатковий телескопічний глибиномір, одним кінцем приєднаний або до штатного глибиноміра, або до додаткової рухомої губки з проходженням скрізь отвір додаткової нерухомої губки. 4 UA 117724 U 5 UA 117724 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6