Измерительные головки с пружинным механизмом

Схема и конструкция рычажно-зубчатых головок

Схема и конструкция рычажно-зубчатого индикатора

В схеме рычажно-зубчатого индикатора наконечник 1 расположен непосредственно на конце малого плеча рычажной передачи. На конце большего плеча 2 находится зубчатый сектор 3, зацепляющийся с трибом 4. На оси триба 4 рас­полагается зубчатое колесо 5, на торце которого нарезаны зубья («торцовое зубчатое колесо»). Зубчатое колесо 5 зацепляется с трибом 6. На оси триба 6 располагается стрелка 5, с помощью которой производится отсчет по шкале 7. Для обеспечения однопрофильного зацепления зубчатых передач на одной оси со стрелкой 8 и трибом 6 установлен волосок 9.

Головка при измерении устанавливается относительно измеряемой поверхности таким образом, чтобы линия измерения - линия, в направлении которой измеряется размер, была перпендикулярна малому плечу, т.е. головка устанавливается как бы боком к детали. Поэтому иногда такие головки называют головками бокового действия в отличие от головок осевого действия (например, индикатор часового типа), где линия измерения должна совпадать с осью измерительного стержня.

Рычажно-зубчатые индикаторы изготовляют в основном с ценой деления 0,01 и реже с ценой деления 0,002 мм. Известны, но не распространены индикаторы с ценой деления 0,001 и 0,005 мм. Диапазон показаний по шкале составляет 0,8 мм для индикаторов с ценой деления 0,01 мм (±40 делений с нулевой отметкой на середине) и 0,2 мм для цены деления 0,002 мм. Обычно все рычажно-зубчатые индикаторы являются однооборотными.

Рычажно-зубчатые измерительные головки– это измерительные головки осевого действия, в которых передаточный механизм состоит из рычажных и зубчатых передач.

В этих головках входные пары являются рычажными, а конечные пары — зубчатыми, что представляет возможность повысить точность измерительной головки по сравнению с индикатором, так как рычажную передачу можно сделать более точно, чем зубчатую передачу, а кроме того принципиально возможны конструктивные решения, при которых осуществляется регулировка размеров рычажной передачи и не только для устранения погрешности изготовления этой передачи, но и для уменьшения (компенсации) части погрешностей изготовления даже последующих зубчатых передач.

В настоящее время основным видом малогабаритных измерительных головок, обеспечивающих получение цены деления 0,001 и 0,002 мм, являются головки, содержащие рычажно-зубчатую передачу.

В зависимости от диапазона показаний рычажно-зубчатые головки раз­деляются на однооборотные и многооборотные.

 

Однооборотные рычажно-зубчатые головки имеют механизм, состоящий из двух рычажных и одной зубчатой пары. Измерительный стержень 1 плоской поверхностью контактирует со сферой малого плеча 2 первой рычажной передачи. Специальная конфигурация верхней части стержня 1 позволяет получить механизм, разгруженный от удара. Это название возникло вследствие того, что если произвести удар по измерительному стержню вверх вдоль его оси, то этот удар не передается на весь механизм головки. В рассмотренных индикаторах и рычажно-зубчатых индикаторах механизмы не были разгружены от удара, хотя в индикаторах часового типа и есть конструкции, которые обеспечивают такую разгрузку на первом трибе.

Сферическая контактная часть малого плеча 2, взаимодействующая с измерительным стержнем, расположена эксцентрично относительно цилиндра, с помощью которого она устанавливается на рычаге. Благодаря этому поворотом опоры можно изменять размер малого плеча, т.е. регулировать передаточное число всего механизма. Большое плечо 5 рычажной передачи контактирует со сферической опорой на секторе 8. Положение сферической опоры на секторе также может изменяться для регулировки с целью компенсации погрешностей механизма. Сектор 8 зацепляется с трибом 9, на оси которого установлена стрелка 10. На этой же оси закреплен один конец спиральной пружины (волоска) 7, а второй конец ее укреплен на плате, на которой монтируется весь механизм.

Для установки стрелки в нулевое положение весь механизм с рычажной и зубчатой передачами размещается на одном основании (плате), поворачиваемом при установке стрелки на нуль на оси 4 с помощью винта 3, к которому плата прижимается пружиной 6. Такое устройство обеспечивает поворот всего механизма винтом 5 относительно неподвижной точки контакта на стержне 1, и этим обеспечивается так называемый фиксированный нуль, т.е. нулевое положение шкалы и стрелки при поверке и при измерении соответствует определенному положению механизма.

В рассмотренных ранее индикаторах установка на нуль производится пово­ротом шкалы, а это значит, что там нет фиксированного положения нуля, т. е. при поверке точности прибора от нуля выявляется одна погрешность, а в работе при установке на нуль может оказаться другая (нули не совпадают).

Арретирование измерительного наконечника осуществляется с помощью рычага 11, воздействующего на верхнюю часть измерительного стержня.

На корпусе головки установлены передвижные указатели для обозначения границ допуска. Головка в штативе или стойке крепится за гильзу диаметром 8 мм. В некоторых конструкциях предусмотрено крепление за специальный кронштейн на задней стенке корпуса (за ухо), как в индикаторе часового типа.

Многооборотные рычажно-зубчатые го­ловки отличаются от однооборотных, в принципе, добавлением на конце кинематической цепи еще одной дополнительной передачи.

Рычажно-зубчатые головки изготовляют с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. Однооборотные головки обычно имеют на шкале 100 делений (±50) с нулевым штрихом посередине. Диапазон показаний составляет ±0,05 мм при цене деления 0,001 мм и ±0,10 мм при цене деления 0,002 мм.

Поверку рычажно-зубчатых головок в основном производят по концевым мерам длины 3-4-го разрядов. Отдельно поверяют погрешность головок при измерении биения с помощью оправки. Аттестацию этих оправок производят с помощью более точных измерительных головок (например, микрокаторов).

Примеры условного обозначения:

Индикатор рычажный боковой:

Индикатор ИРБ ГОСТ 5584-75

Однооборотная рычажно-зубчатая измерительная головка с ценой деления 0,001 мм:

Головка 1ИГ ГОСТ 18833-73

Многооборотная измерительная головка с ценой деления 0,001 мм:

Индикатор 1 МИГ ГОСТ 9696-82

Принцип получения скрученной пружины для пружинных головок

Пружинные головки – это группа головок, в конструкции которых передаточным механизмом является пружина (плоская или свернутая) и используются ее упругие свойства.

Пружинные головки не содержат кинематической пары с внешним трением, поэтому отличаются малой погрешностью и применяются для измерений размеров по 4-6 квалитету, для контроля отклонения формы и расположения поверхности.

Передаточный механизм пружинной головки можно представить себе в виде полоски металлической (бронзовой) ленты, которая закручена за среднюю часть при неподвижных концах. В средней части укрепляется указатель (стрелка), поворот которой характеризует величину осевого перемещения одного из концов пружины. Принцип действия современных пружинных головок основан на использовании упругих свойств скрученной пружинной ленты.

Все пружинные индикаторные головки делятся на 4 вида:

1. Микрокаторы - головки измерительные пружинные (старый ГОСТ 6933-81).

2. Оптикаторы - головки измерительные пружинно-оптические (ГОСТ 10593-74).

3. Микаторы - головки измерительные пружинные малогабаритные (ГОСТ 14712-79).

4. Миникаторы - головки измерительные рычажно-пружинные (ГОСТ 14711-79).