Устройство для измерения внутреннего диаметра трубы

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения внутреннего диаметра и отклонений формы сечений длинномерных труб. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений за счет введения датчика касания, точного центрирования ползуна и автоматического перемещения ползуна в измеряемые сечения трубы. Для этого механизм центрирования ползуна, размещаемого внутри измеряемой трубы, выполнен в виде закрепленных на корпусе 28 ползуна и двух аэростатических подшипников 29, в карманах которых установлены дроссели 30, соединенные через пневмораспределитель 31 с магистралью 32 сжатого воздуха. Механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы выполнен в виде вала 36 с блоком 37 зуОчатых колес, двух зубчатых реек, из которых рейка 38 связана со штоком 39 пневмоцилиндра 40 и с дат чиком 35 перемещений. Рейка 41 расположена перпендикулярно рейке 38 и жестко связана с датчиком 33 касания. Полость пневмоцилиндра 40 через пневмораспределитель 44 соединена с магистралью 32 сжатого воздуха. После введения ползуна в измеряемую трубу включается система автоматического управления циклом измерений в нескольких сечениях трубы. 5 ил. ( (Л 28 29 23 Фиг.5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 13 (11> 1 (50 4 G 01 В 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3896633/25-28 (22) 20.05.85 (46) 23.04.87, Бюл. 15 (72) В. Г, Баталов и В. Е, Бондарев (53) 531.717.1:531,717,55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 199425, кл. G 01 В 5/12, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ТРУБЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения внутреннего диаметра и отклонений формы сечений длинномерных труб. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений за счет введения датчика касания, точного центрирования ползуна и автоматического. перемещения ползуна в измеряемые сечения трубы. Для этого механизм центрирования ползуна, размещаемого внутри измеряемой трубы, выполнен в виде закрепленных на корпусе 28 ползуна и двух аэростатических подшипников 29, в карманах которых установлены дроссели 30, соединенные через пневмораспределитель 31 с магистралью 32 сжатого воздуха. Механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы выполнен в виде вала 36 с блоком 37 зубчатых колес, двух зубчатых реек, из которых рейка 38 связана со штоком 39 пневмоцилиндра

40 и с .датчиком 35 перемещений, Рейка 41 расположена перпендикулярно рейке 38 и жестко связана с датчиком 33 касания, Полость пневмоцилиндра 40 через пневмораспределитель 44 соединена с магистралью 32 сжатого воздуха. После введения ползуна в измеряемую трубу включается система автоматического управления циклом измерений в нескольких сечениях трубы, 5 ил.

1305523

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-, зовано для измерения внутреннего ди аметра и отклонений формы сечений длинномерных труб.

Цель изобретения — повышение точности и производительности измерения за счет введения датчика касания, точного центрирования ползуна с измерительными датчиками относительно оси измеряемой трубы и автоматического перемещения ползуна в измеряемые сечения трубы.

На фиг. 1 показано устройство для измерения внутреннего диаметра трубы, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид В на фиг, 1; на фиг, 5 — ползун с механизмом слежения за изменением внутреннего диаметра трубы.

Устройство содержит основание 1, установленные на нем передвижные стойки 2 — 4 с регулируемыми опорными роликами 5 и 6, привод 7 вращения измеряемой трубы 8, состоящий из электродвигателя 9, связанного через червячный редуктор 10 с ведущим роликом 11, ползун 12, размещенный внутри трубы 8 и связанный сильфонной муфтой 13 со штангой 14, на которой закреплена втулка 15 с шарнирными опорами 16, настраиваемыми на диаметр измеряемой трубы 8, привод 17 осевого перемещения ползуна 12, имеющий электродвигатель 18 и ведущий ролик

19, к которому поджата штанга 14 через подпружиненный ролик 20, Свободный конец штанги 14 удерживается стойкой 21, на которой установлен профилированный ролик 22 с выступом, входящим в нижний продольный паз штанги и предотвращающим поворот штанги вокруг оси, и конечный выключатель 23, взаимодействующий с кулачком 24, закрепленным в верхнем продольном пазу штанги 14, при этом расстояния между кулачками 24 определяют расстояния между измеряемыми поперечными сечениями трубы 8.

На трубе 8 закреплен хомут 25 с кулачками 26, а на стойке 21 — конечо„ ный выключатель 27, взаимодействующий с кулачками 26, при этом расстояния между кулачками 26 определяют угол между измеряемыми продольными сечениями трубы 8.

10 !

Z0

2

Механизм центрирования ползуна состоит из закрепленных на корпусе

28 ползуна 12 двух радиальных аэростатических подшипников 29, в карманах которых установлены дроссели 30, соединенные через пневмораспределитель 31 с магистралью 32 сжатого воздуха или атмосферой.

Механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы 8 размещен внутри ползуна 12 и содержит датчик

33 касания с наконечником 34,. датчик

35 перемещений, вал 36 с блоком 37 из двух зубчатых колес, зубчатую рейку 38, одним концом связанную со штоком 39 пневмоцилиндра 40, а другим взаимодействующую с датчиком 35 перемещений, зубчатую рейку 41, закрепленную на корпусе датчика 33 касания, пружины 42 и 43 для выбора зазоров в зубчатых зацеплениях.

Полость пневмоцилиндра 40 соединена с магистралью 32 сжатого воздуха или атмосферой через пневмораспределитель 44. Реле 45 давления предназначено для отключения электродвига- телей 9 и 18 приводов 7 и 17 при йадении давления в аэростатических подшипниках 29, а дроссель 46 регулирует скорость перемещения штока 39 и датчика 33 касания.

Устройство содержит также шкаф 47 для размещения в нем аппаратов электропневмоавтоматики, блок 48 цифрового отсчета координаты осевого перемещения ползуна 12, блок 49 цифрового отсчета угловой координаты поворота трубы 8, блок 50 цифрового от" счета датчика 35 перемещений и автоматическое печатающее устройство 51.

Устройство работает следующим образом.

Ползун 12 вводят в измеряемую трубу 8 нажатием на пусковую кнопку (не показана) системы управления автоматическим циклом измерений, после чеro включается электромагнит пневмораспределителя 31 и из линии 32 сжатого воздуха через дросеели 30 воздух поступает в карманы аэростатических подшипников 29, благодаря чему ползун 12 самоцентрируется относительно геометрической оси внутреннего диаметра трубы. Одновременно включается электромагнит пневмораспределителя 44 и в поршневую полость пневмоцилиндра 40 поступает под давлением воздух, который перемещает поршень со штоком

13055

39 и зубчатую рейку 38, последняя, в свою очередь, перемещает вправо. наконечник датчика 35 перемещений и одновременно вращает блок 37 зубчатых колес, верхнее колесо которого перемещает зубчатую рейку 4! с датчиком 33 касания от центра к периферии ползуна 12, В момент касания наконечника 43 датчика 33 с внутренней поверхностью трубы 8 включается авто- 10 матическое печатающее устройство 51, выполняющее распечатку радиальной координаты — диаметра трубы, круговой координаты — угла поворота трубы 8 от нуля или точки по окружности, 15 в которой выполнено измерение, осевой координаты ползуна 12 — расстояния от торца трубы 8 до поперечного сечения, в котором выполнено измерение, и результаты в цифровом виде 20 выводятся на табло блоков 48 — 50.

Затем отключается электромагнит пневмораспределителя 44 и под действием пружины поршень пневмоцилиндра 40 движется влево до упора и отводит наконечник 34 датчика 33 касания от стенки трубы 8, включается электродвигатель 9 привода 7 вращения трубы 8 и при наезде кулачка 26 на конечный выключатель 27 выполняется по- 30 следовательность описанных операций, При наезде последнего из кулачков 26 на конечный выключатель 27 и выполнении измерения в этой точке трубы

8 счетчик импульсов (на чертеже не йоказан) включает электродвигатель

18 привода 17 осевого перемещения ползуна 12. При наезде кулачка 24 на конечный выключатель 23 отключается электродвигатель 18 и вновь включа- 40 ется электродвигатель 9 начинается измерение в новом сечении трубы 8, После измерений в последнем сечении трубы счетчик импульсов реверсирует

23 4 электродвигатель 18 привода осевого перемещения ползуна и возвращает ползун 12 к правому торцу трубы 8, работа устройства заканчивается, Формула изобретения

Устройство для измерения внутреннего диаметра трубы, содержащее основание, закрепленные на нем опорные ролики, привод вращения измеряемой трубы, пол зун, размещаемый внутри трубы с возможностью перемещения вдоль нее, механизм центрирования ползуна относительно оси трубы и размещенный внутри ползуна механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы, выполненный в виде пневмоцнлиндра, соединенного с маги- стралью сжатога воздуха, и кинематически связанного с ним датчика пере- . мещений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения, оно снабжено датчиком касания, механизм центрирования ползуна выполнен в виде закрепленных на наружной поверхности ползуна двух аэростатических подшипников с дросселями, соединенными с магистралью сжатого воздуха, а механизм слежения за изменением внутреннего диаметра трубы выполнен в виде размещенных на общем валу двух зубчатых колее и находящихся с ними в зацеплении двух зубчатых реек, одна из которых расположена с возможностью перемещения вдоль оси ползуна и одним концом кинематически связана с пневмоцилиндром, а другим концом взаимодействует с датчиком перемещений, а вторая рейка расположена перпендикулярно первой рейке с воэможностью перемещения в радиальном направлении относительно ползуна и жестко связана с датчиком касания, 1305523 и-s

23

Яф

® и 1Ч г

2 фиа3

Составитель В. Сыроватский

Редактор О. Бугир Техред В.,Кадар Корректор А. Зимокосов

Заказ 1418/38 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4