4. Конструкции узлов и деталей измерительных устройств автоматических измерительных систем.

4.1 Направляющие прямолинейного движения.

К направляющим прямолинейного движения, используемым в измерительных устройствах автоматизированных измерительных систем, предъявляются следующие требования:

- точность и плавность перемещения;

- малая величина сил трения;

- требуемый диапазон перемещений.

Данным требованиям удовлетворяют три типа направляющих: шариковые, аэростатические и направляющие на прямых плоских пружинах.

Шариковые и аэростатические направляющие обеспечивают большой диапазон перемещений. Направляющие на прямых плоских пружинах имеют ограниченный диапазон перемещений (3-5 мм), но точность их выше, чем у шариковых и аэростатических. Достоинством направляющих на прямых плоских пружинах является также простота и невысокая стоимость конструкции. В измерительных устройствах для контроля линейных размеров деталей нашли широкое применение шариковые направляющие и направляющие на прямых плоских пружинах.

Конструкция шариковой направляющей, показанная на рисунке 4.1 состоит из следующих основных деталей: неподвижных направляющих 2 и 3, положение которых фиксируется на плите 1 винтами 10 и штифтами 11 и подвижной каретки 4. Направляющие 2, 3 и каретка 4 имеют призматические пазы, выполненные на их боковых поверхностях. В пазах находятся четыре шарика 8 ( по два с каждой стороны каретки), образующих направляющую трения качения. Для сохранения постоянного расстояния l между шариками при движении каретки служит сепаратор, образованный четырьмя зубчатыми колёсами 7 и четырьмя рейками 5. Две рейки винтами 6 закреплены на неподвижных направляющих 2 и 3, а две другие – на нижней плоскости подвижной каретки 4. В зацеплении с рейками входят зубчатые колёса 7, в отверстиях которых находятся шарики 8 (сечение А-А и Б-Б, рисунок 4.1).

Планки 9, прикрепленные к торцевым поверхностям подвижной каретки, ограничивают свободный ход каретки 4.

Рисунок 4.1 – Шариковая направляющая

Конструкция направляющей на прямых плоских пружинах (пружинного параллелограмма) показана на рисунке 4.2. Направляющая состоит из двух кареток подвижной 1 и неподвижной 2, которая крепится к кронштейну 8. Подвижная каретка подвешена на двух прямых плоских пружинах 3, закреплённых с помощью накладок 4 к кареткам 1 и 2. Для увеличения угловой жёсткости подвески служат накладки 5. Цилиндрическая винтовая пружина растяжения 7, закреплённая на стойках 6, служит для создания измерительного усилия. В подвижной каретке 1 может устанавливаться настроечный винт 9 или первичный измерительный преобразователь (Исп. 2, рисунок 4.2). Надёжное крепление настроечного винта или преобразователя обеспечивается клеммным зажимом и винтом 10 (сечение А-А, рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 – Параллелограмм пружинный

4.2. Измерительные столики.

Координатный столик с четырьмя степенями свободы (рисунок 4.3) может использоваться для центрирования измеряемой детали, её вращения и перемещения в вертикальном направлении. Координатный столик имеет основание 1, которое крепится на плите измерительного устройства. В отверстии основания установлен винт 3 со шпоночным пазом. С помощью гайки 4, установленной в угольнике 2, производится вертикальное перемещение координатного столика. На цилиндрической поверхности винта 3 закреплена втулка 5 с диском 6 и указателем 7, а также установлено с возможностью вращения червячное колесо 9 с лимбом 10. Червячное колесо приводится во вращение червяком 8. С помощью винтов 11 к червячному колесу прикреплён столик 12 с направляющими планками 13, в которых в продольном направлении с помощью винта 15 перемещается каретка 14. На каретке 14 установлены поперечные направляющие планки 16 и каретка 17. Перемещение каретки 17 производится винтом 18.

Рисунок 4.3 – Координатный столик с четырьмя степенями свободы

Конструкция, представленная на рисунке 4.4 обеспечивает высокоточное вращение столика 6 за счёт использования радиальных подшипников 8 и упорного 7. Корпус 1 крепится на плитку 2 измерительного устройства винтами 11. В подшипниках 8 установлен вал 3, на котором закреплена втулка 5 упорного подшипника. В кольцевых призматических канавках втулки 5 и корпуса 1 находятся шарики 7. Столик 6 закреплён на валу 3 и снабжён в нижней части лимбом 4 со шкалой. Указатель 9 установлен на корпусе столика. Вращение столику передается через зубчатое колесо 10.

Рисунок 4.4 – Столик вращающийся