Файл: Полубояринов Ю.Г. Основы машиностроительной гидравлики и пневматики учеб. пособие.pdf

Основными параметрами пружинных, мембранных и сильфонных чувствительных элементов, относящихся к группе упругих элементов, являются жесткость, зависимость прогиба от давления, упругий гистерезис, температурная деформация и максимальные значения допустимого прогиба и давления.

а)

Рис. 65

Рабочий участок характеристики приборов с упругими чувст­ вительными элементами не является строго прямолинейным и имеет отклонения 0,5-нЗ% в зависимости от типа элемента.

К недостаткам упругих чувствительных элементов по сравне­ нию с жидкостными относится также значительное колебание жест­ кости в разных экземплярах элемента.

Поршневой чувствительный элемент (рис. 66) состоит из цилиндра /, в ко­ тором помещен сдвоенный поршенек 2,

Рис . 66 Рис . 67

130

Поршневой» чувствительный элемент может обеспечить высокое передаточное отношение (до 100000). Недостатком этого элемента являются относительно большая масса поршенька и, следовательно, повышенная инерционность элемента.

Достоинствами механических чувствительных элементов в срав­ нении с жидкостными является их компактность, а отсюда и мень­ ший вертикальный размер прибора и большая возможность при­ менения автоматизации отсчета и контроля с помощью электро- и фотоэлементов.

Примером мембранного чувствительного элемента с электро­ контактами служит датчик типа БВ-Н808, выпускаемый заводом «Калибр», схема датчика приведена на рис. 67. Датчик состоит из резинотканевой мембраны /, закрепленной в корпусе 3, изготовлен­ ном из диэлектрического материала (органическое стекло). На мем­ брану наклеен металлический диск 4, имеющий контакт электриче­ ской цепи. Другой контакт 2 имеется в корпусе. Замыкание кон­ тактов происходит при соответствующем прогибе мембраны. Про­ гиб мембраны зависит от величины разности давлений в камерах датчика А к В.*

Измерительная оснастка

Пневматическая измерительная оснастка служит для непосредст­ венного получения зависимости между величиной контролируемого

настку. Конструкция, форма и размеры оснастки зависят от вида измерения: наружного или внутреннего.

Бесконтактная измерительная оснастка представляет собой от­ крытые сопла с различной формой торца: плоский (рис. 68, а), ко­ нический (б) и сферический (в) торец. Бесконтактная оснастка при­ меняется при следующих измерениях:

1) внутренних диаметров, особенно в случае малых размеров;

2)легкодеформируемых деталей и деталей из мягких материа­ лов (резина, слюда);

3)деталей из весьма твердых материалов (термообработанная

керамика), исключая износ головки контактной оснастки; 4) расположения поясков на плунжерах золотников и др.

Использование бесконтактной оснастки допускается только при шероховатости поверхности контролируемой детали не ниже 7—8 класса. К недостаткам бесконтактного способа измерений следует отнести, во-первых, трудность использования открытых сопел при контроле в процессе шлифования из-за влияния на величину изме­ ряемого размера слоя охлаждающей жидкости; во-вторых, невоз­

131

(например, наконечники катодов радиоламп, площадь которых ме­ нее 1 мм2).

Контактная измерительная оснастка или контактные головки устроены по типу клапанов, проходное отверстие которых служит измерительным зазором. Величина этого отверстия зависит от кон­

клапана. Форма иглы клапана может быть плоской (рис. 69, а), конической (б) или параболической (в). Разновидности контактной измерительной оснастки показаны на рис. 70. На рис. 70, а дана конструкция пневматической головки (миниметра) с плоской иг-

L

через канал 5 между стержнем 6 и корпусом. Наконечник 7 сопри­ касается с поверхностью контролируемой детали 8. Игла клапана прижимается пружиной 9. ' ' На рис. 70, б показана схема контактной головки с параболиче­ ской иглой клапана. Применение параболического профиля кла­ пана позволяет линеаризовать характеристику пневматического

132

прибора (зависимость измерительного давления р1 1 3 М от величины зазора s).

Контактная измерительная оснастка имеет то преимущество по сравнению с бесконтактной, что воздух протекает всегда через одну •и ту же проточную часть клапана, расположенную внутри оснастки, вследствие чего исключается влияние качества наружной поверх­ ности (например, шероховатости) контролируемой детали на ре­ зультаты измерений. Контактное усилие оснастки не превосходит обычно 2—3 Г.

По целевому назначению пневматическая измерительная ос­ настка подразделяется на несколько видов.

1. Оснастка для непосредственного контроля отверстий малых диаметров. Пневматический контроль отверстий малого диаметра до 0,5 мм (отверстия жиклеров, форсунок и т. д.) производится про­ пуском воздуха непосредственно через отверстие. При этом опреде­ ляется не сам диаметр отверстия, а площадь сечения без учета по­ грешностей формы, шероховатости стенок, наличия фасок, заусен­ цев и т. д.

При измерении отверстий диаметром свыше 0,5 мм вследствие увеличения расхода воздуха происходит падение измерительного давления. В этом случае прибегают к искусственному сужению от­ верстия, вставляя в них калиброванные шарики или проволоку. Оснастка для контроля отверстий с установкой в них шарика по­ казана на рис. 71, а. Воздух через штуцер 2 и канал в подставке 7 подводится к контролируемому отверстию детали 3. В отверстие вставлен калиброванный шарик 4. Выход воздуха наружу проис­ ходит через сечение, образуемое поверхностью шарика и стенкой отверстия. Между деталью и подставкой имеется уплотнительная прокладка 5.

2. Пневматические калибры-пробки для измерения внутренних диаметров. Для контроля отверстий диаметром свыше 3 мм приме­

ступает в пробку 2 через осевой канал 4, соединяющий два диа­ метрально расположенных измерительных сопла 3, через которые происходит истечение воздуха в пространство, образуемое наруж­ ной поверхностью пробки и стенкой отверстия / диаметром d. Торцы измерительных сопел расположены на диаметре d3, который должен быть меньше диаметра пробки d1 во избежание износа сопел. На­ правляющая часть пробки диаметром d% выполнена из мягкого ма­ териала, что облегчает введение пробки в отверстие.

Для контроля несквозных или глубоких отверстий (например, стволы ружей и орудий) применяются пробки, у которых сопла расположены вблизи торца (рис. 71, в).

Контроль отверстий конической формы производится пневмати­ ческими пробками (рис. 71, г), имеющими две пары измерительных сопел, расположенных на расстоянии'/. Подача воздуха в каждую пару сопел производится раздельно.

133

3. Оснастка для измерения наружных диаметров. При диаметре изделия не свыше 10 мм используются пневматические кольца-ка­ либры (рис. 72, а), а для диаметров от 3 до 200 мм,— пневматиче­ ские скобы (рис. 72, б). В кольцах-калибрах имеется два измери­ тельных сопла / и 2, расположенных диаметрально друг против друга. В процессе контроля измерительный зазор образуется ме­ жду торцами сопел и деталью с?.

С помощью пневматической скобы можно определять наружный диаметр вала в местах, недоступных для колец-калибров. Измере­ ния могут производиться контакт-

между центрами отверстий производится с помощью пневматической плитки, схема которой показана на рис. 72, в. Плитка имеет два

с учетом диаметров самих отверстий применяются плитки с четырьмя соплами: по два сопла на каждое отверстие.

5. Оснастка для контроля шероховатости поверхности. Для этой цели служит устройство, показанное на рис. 73. Устройство состоит из трех сферических опор 1, укрепленных на стойке, щупа 2 с ал­

в мембрану, и измерительным соплом образуется зазор s, величина

134-

которого зависит от высоты выступов шероховатости контролируе­ мой поверхности 6. Применение такой оснастки не требует специаль­ ных, образцов с различными видами обработки и позволяет произ­ водить абсолютную оценку шероховатости в пределах 8—12 клас­ сов.

6. Оснастка для контроля геометрической формы деталей (не­ параллельность, овальность, неперпендикулярность). Для пневма­

цом сопла измерительный зазор s, определяющий величину откло­ нения от параллельности контролируемых поверхностей. Подача воздуха к соплу производится через штуцер 10 и внутренний канал в корпусе.

^чЧЧЧЧЧЧЧчЧЧЧчЧЧЧЧЧЧЧ

777777777777777777777

Рис. 74

На рис. 74, б показана схема пневматического приспособления для контроля неперпендикулярности оси О—О отверстий под порш­ невой палец к оси А—А. Приспособление состоит из оправки 1, в которую вмонтированы два измерительных сопла 2 и 3. Измери­ тельный зазор образуется между торцами сопел и внутренней по­ верхностью отверстий. Если ось отверстий будет неперпендикуляр­ ной к оси поршня, то зазоры между отверстиями и соплами будут различны.

135