Устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности

Полезная модель относится к измерительным устройствам, а точнее к устройствам для проверки радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности, преимущественно ручья формовочных валков трубосварочных станов.

Устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности содержит корпус, три смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных сферических наконечника, установленных в корпусе с возможностью изменения положения, и базирующие призмы. Два крайних контактных наконечника расположены наклонно к центральному наконечнику, при этом корпус выполнен цилиндрическим, а оси всех контактных наконечников проходят через центр корпуса. Угол наклона крайних наконечников, преимущественно, одинаковый.

Предложенное решение позволит с высокой точностью контролировать радиусы крупногабаритных валков трубосварочных станов. Илл.3.

Полезная модель относится к измерительным устройствам, а точнее к устройствам для проверки радиуса образующей цилиндрических криволинейных поверхностей.

При производстве сварных труб в формовочных станах используются валки, имеющие на своей поверхности перпендикулярно к оси открытый ручей, к точности которого предъявляются высокие требования. Он может быть однорадиусным, двухрадиусным, двухрадиусным с плоским центральным участком, двухъярусным с изгибом центрального участка или овальным по кривым второго порядка. Причем даже для однотипных станов и для одинаковых размеров труб формовочные валки имеют различные габаритные размеры и форму рабочего ручья.

Известно устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности, содержащее три смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных наконечника, один из которых связан с измерительным прибором, а два других установлены с возможностью изменения положения (А.Г.Иванов, Г.Д.Бурдун, С.С.Волосов и др. Измерительные приборы в машиностроении. Под ред. Г.Д.Бурдуна и Б.А.Тайца. изд. Машиностроение, М. 1964, с.270-272, рис.199, 200). Наконечник, смонтированный по оси измерительного прибора (микрометра) выполнен сферическим, а наконечники, закрепленные на равных расстояниях от оси микрометра, выполнены в виде роликов, непосредственно опирающихся на изделие при измерении. Ролики соприкасаются с изделием по всей своей длине, что обеспечивает устойчивое положение прибора на изделии.

Устройство используют для измерения наружных и внутренних диаметров по хорде и высоте сегмента, а именно для определения отклонения величины измеряемого диаметра от номинального.

Недостаток известной конструкции устройства для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности заключается в том, что оно не может обеспечить необходимой точности контроля в связи с тем, что возможно смещение плоскости расположения контактных наконечников относительно контролируемой образующей цилиндрической поверхности, например, образующей валка трубосварочного стана.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности, преимущественно ручья формовочных валков трубосварочного стана, содержащее корпус, три смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных сферических наконечника, установленных в корпусе с возможностью изменения положения, базирующие призмы (патент на полезную модель №49220, G01B5/08, заявл. 27.06.2005, опубл. 10.11.2005). Один наконечник закреплен по оси, несущей измерительный прибор, а два других установлены на равном расстоянии от упомянутой оси с возможностью изменения положения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Две базирующие призмы, выполненные из круглых стержней, закреплены на корпусе поперек плоскости контактных наконечников и под углом друг к другу.

Недостаток известной конструкции устройства для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности заключается в том, что при контроле больших радиусов ручья валков использовать это устройство сложно из-за его больших габаритов, практически равных ширине ручья, поэтому и точность измерения будет недостаточной.

Задача настоящей полезной модели состоит в создании устройства, позволяющего контролировать радиусы крупногабаритных валков трубосварочных станов с высокой точностью.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности, преимущественно ручьев формовочных валков трубосварочных станов, содержащем корпус, три смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных сферических наконечника, установленных в корпусе с возможностью изменения положения, и базирующие призмы, согласно полезной модели, два крайних контактных наконечника расположены наклонно к центральному наконечнику, при этом корпус выполнен цилиндрическим, а оси всех контактных наконечников проходят через центр корпуса. Угол наклона наконечников преимущественно одинаковый.

Такое конструктивное выполнение устройства для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности позволяет с высокой точностью контролировать радиусы крупногабаритных валков трубосварочных станов, благодаря тому, что контактные наконечники установлены наклонно на цилиндрическом корпусе, а это делает устройство компактным и позволяющим устанавливать крайние контактные наконечники на значительном расстоянии друг от друга. При этом цилиндрическая форма корпуса упрощает процесс механообработки при обработке наклонных отверстий для размещения в них наклонных наконечников.

Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример ее выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

На фиг.1 изображено устройство для контроля радиуса цилиндрической криволинейной поверхности (вогнутой), общий вид;

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;

На фиг.3 - сечение В-В на фиг.1.

Устройство для контроля радиуса цилиндрической криволинейной поверхности, например вогнутой поверхности, образующей ручей формовочного валка трубосварочного стана, состоит из цилиндрического корпуса 1, трех смонтированных в одной вертикальной плоскости

контактных сферических наконечников 2, 3, 4 и установленных в корпусе 1 с возможностью изменения положения. Оси всех наконечников проходят через центр О корпуса 1, при этом оси двух крайних наконечников 2, 4 расположены под равными углами к оси центрального наконечника 3. Наконечники 2, 3, 4 расположены в расточках корпуса 1 с возможностью изменения положения вдоль своей оси, а для их фиксации относительно корпуса 1 предусмотрены фиксирующие винты 5. Поперек плоскости контактных наконечников закреплены базирующие призмы 6, выполненные из круглых стержней.

Крайние контактные наконечники 2 и 4 с радиусом сферы r выдвигаются из корпуса 1 на одинаковое расстояние А от точки контакта сферического наконечника 2 и 4 до противоположной точки на наружной поверхности цилиндрического корпуса 1, которое измеряют известными средствами линейного измерения. Затем устройство центрируется на детали при помощи призм 6 и выдвигается центральный наконечник 3 до контакта с деталью и замеряется размер В от точки контакта сферической поверхности наконечника 3 до противоположной точки на наружной поверхности цилиндрического корпуса 1, имеющего радиус С.

По измеренным размерам А, В, r, С и углу рассчитывается радиус R детали по формуле:

где R - радиус цилиндрической криволинейной поверхности контролируемой детали,

r - радиус сферы наконечника,

С - радиус цилиндрического корпуса,

А - расстояние от точки контакта боковых сферических наконечников до противоположной точки на наружной поверхности цилиндрического корпуса,

В - расстояние от точки контакта центрального наконечника до противоположной точки на наружной поверхности цилиндрического корпуса,

- угол наклона осей боковых наконечников к оси центрального наконечника.

Благодаря выполнению корпуса 1 устройства цилиндрическим для криволинейных поверхностей, имеющих радиус R образующей цилиндрической криволинейной поверхности меньше 500 мм, можно производить измерения по упрощенной схеме. В этом случае измерение производится следующим образом. Все три контактных наконечника 2, 3, 4 выдвигаются из корпуса 1 на одинаковый размер A=C+R, при этом центр устройства автоматически совмещается с центром криволинейности валка. Это упрощает настройку устройства на заданный размер и уменьшает погрешность измерения, вследствие уменьшения числа составляющих в вышеуказанной расчетной формуле.

Предложенное устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности по сравнению с известными позволяет с высокой точностью контролировать радиусы крупногабаритных валков.

1. Устройство для контроля радиуса образующей цилиндрической криволинейной поверхности, преимущественно ручьев крупногабаритных формовочных валков трубосварочных станов, содержащее корпус, три смонтированных в одной вертикальной плоскости контактных сферических наконечника, установленных в корпусе с возможностью изменения положения, и базирующие призмы, отличающееся тем, что два крайних контактных наконечника расположены наклонно к центральному наконечнику, при этом корпус выполнен цилиндрическим, а оси всех контактных наконечников проходят через центр корпуса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол наклона крайних наконечников преимущественно одинаковый.