×
15.03.2019
219.016.e0e5

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБОЛОЧКИ ВРАЩЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области технических измерений и может быть использовано при измерении геометрических параметров (отклонений формы и биений) преимущественно крупногабаритных корпусных изделий. Способ заключается в том, что предварительно создают основную (ρ, θ, z) и вспомогательную (r, φ, z) цилиндрические системы координат, измеряют радиус-векторы r(φ, z) контуров сечений, измеряют радиус-векторы ρ(θ, z) контуров сечений косвенно: , где φ - текущий фазовый, - радиальный угол, вычисляют отклонения формы: , где ρ(z) - номинальный радиус средней окружности, дополнительно вычисляют радиальное биение и полное радиальное биение. Техническим результатом изобретения является расширение функциональности средств измерения. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Заявляемый способ относится к области технических измерений и может быть использован при измерении отклонений формы оболочки вращения от номинальной поверхности, например, при измерении отклонений от круглости, цилиндричности, произвольной поверхности вращения и профиля продольного сечения, радиального и полного радиального биений преимущественно крупногабаритных корпусных изделий.

Известен способ разностного измерения отклонения от круглости, заключающийся в том, что устанавливают изделие, осуществляют его вращение относительно измерительного датчика и фиксируют получающийся эксцентриситет и начальную фазу гармоники первого порядка ряда Фурье, создают систему координат, соответствующую минимальной методической погрешности, определяют значение погрешности формы изделия в этой системе координат (пат. 2239785 РФ, МПК G01B 5/20, G01B 5/08, опубл. 10.11.2004).

Данный способ имеет следующие недостатки: невозможность определения отклонений формы изделия от произвольных поверхностей и профилей, отличных от круга; невозможность измерения геометрических параметров крупногабаритных, радиус которых больше 1000 мм, пустотелых изделий ввиду значительности влияния деформации их корпуса в процессе вращения относительно неподвижного измерительного преобразователя на результат измерения.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ измерения отклонений формы оболочки вращения, заключающийся в том, что измеряют радиус-векторы ρ(θi) контура первоначального сечения и вычисляют начальные отклонения формы w0i как разность между векторами ρ(θi) и номинальным радиусом оболочки r, одновременно в точках контроля i измеряют первоначальные значения кривизны оболочки при помощи, например, датчика для измерения кривизны, снабженного шаровыми опорами, которые устанавливают на ребрах жесткости оболочки в кернах, заранее накерненных тройках точек, каждая средняя точка из которых совпадает с контрольной точкой, снимают начальные показания углов Δαi, по которым определяют начальные значения кривизны K0i, по формуле , где b - расстояние между соседними накерненными точками в каждой тройке точек, затем после изменения внутренних и внешних нагрузок при помощи того же прибора и в тех же контрольных точках снимают текущие показания углов Δαi, вычисляют текущие значения кривизны Ki и определяют изменение значений кривизны ki как разность между текущими и начальными значениями кривизны ki=Ki-K0i, по изменениям значений кривизны вычисляют возникающие отклонения формы по следующей зависимости: , где θ - текущий радиальный угол; k(θ) определяется интерполированием или аппроксимацией по дискретным значениям ki=Ki-K0i, полученные значения отклонения формы суммируются с начальными значениями отклонений формы (пат. 2242707 РФ, МПК G01B 5/08, G01B 5/20, опубл. 20.12.2004).

Данный способ имеет недостаток: невозможность определения пространственных отклонений формы изделия от произвольных базовых поверхностей.

Задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей средств измерения.

Технический результат: расширение функциональности средств измерения посредством добавления возможности измерения пространственных отклонений формы и дополнительных геометрических параметров: радиального биения и полного радиального биения.

Указанный технический результат достигается тем, что предварительно создают основную цилиндрическую систему координат (ρ, θ, z) в горизонтально расположенной оболочке вращения путем задания начала отсчета в середине отрезка, материализуемого, например, с помощью струны, соединяющего наивысшую точку внутренней поверхности одного из торцов оболочки и точку пересечения вертикальной прямой, опущенной, например, с помощью отвеса, из соответствующей наивысшей точки, с внутренней поверхностью оболочки, полярной оси, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета вдоль проходящей через него вертикальной прямой по направлению к наивысшей точке внутренней поверхности соответствующего торца оболочки, оси аппликат, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета по направлению к середине отрезка, соединяющего наивысшую точку внутренней поверхности другого торца оболочки и точку пересечения вертикальной прямой, опущенной из соответствующей наивысшей точки, с внутренней поверхностью оболочки, вдоль прямой, соединяющей начало отсчета и середину соответствующего отрезка, создают вспомогательную цилиндрическую систему координат (r, φ, z) путем параллельного переноса основной системы в плоскости, содержащей ее ось аппликат и полярную ось, так, что начало отсчета вспомогательной системы располагается на прямой, содержащей полярную ось основной системы, на расстояние е от начала отсчета основной системы, измеряют радиус-векторы r(φi, zj) контуров сечений во вспомогательной цилиндрической системе координат в основных плоскостях с координатами zj, zj∈[0,Z], где Z - длина оболочки вращения по оси аппликат, измеряют радиус-векторы ρ(θi, zj) контуров сечений в основной цилиндрической системе координат косвенно по следующей зависимости: , где φi - текущий фазовый угол в интервале от 0 до 2π радиан, - текущий радиальный угол в интервале от 0 до 2π радиан, вычисляют отклонения формы по следующей зависимости: , где ρ0(zj) - номинальный радиус средней окружности, дополнительно в основной плоскости с аппликатой zj вычисляют радиальное биение по следующей зависимости: , в пределах нормируемого участка вычисляют полное радиальное биение по следующей зависимости: .

Создаваемая основная цилиндрическая система координат (ρ, θ, z) является пространственной. Привязка ее к оболочке вращения, то есть задание начала отсчета в середине отрезка, соединяющего наивысшую точку внутренней поверхности одного из торцов горизонтально расположенной оболочки вращения и точку пересечения вертикальной прямой, опущенной из соответствующей наивысшей точки, с внутренней поверхностью оболочки, полярной оси, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета вдоль проходящей через него вертикальной прямой по направлению к наивысшей точке внутренней поверхности соответствующего торца оболочки, оси аппликат, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета по направлению к середине отрезка, соединяющего наивысшую точку внутренней поверхности другого торца оболочки и точку пересечения вертикальной прямой, опущенной из соответствующей наивысшей точки, с внутренней поверхностью оболочки, вдоль прямой, соединяющей начало отсчета и середину соответствующего отрезка, позволяет однозначно задать положение любой точки внутренней поверхности оболочки вращения в пространстве, что является необходимым для достижения технического результата.

Существует сложность технической реализации предназначенных для измерения крупногабаритных оболочек вращения средств измерения, которые работают в основной цилиндрической системе координат (ρ, θ, z), ввиду соизмеримости габаритов средства измерения и оболочки вращения, что вызывает усложнение его конструкции и необходимость разработки дополнительных мер коррекции влияния температуры на результат измерения. Очевидно, что при измерении геометрических параметров крупногабаритных оболочек вращения создание вспомогательной цилиндрической системы координат (r, φ, z) путем параллельного переноса основной системы в плоскости, содержащей ее ось аппликат и полярную ось, так, что начало отсчета вспомогательной системы располагается на прямой, содержащей полярную ось основной системы, на расстоянии е от начала отсчета основной системы, является необходимым для достижения технического результата.

Для измерения пространственных отклонений формы необходимо определить положение всех точек поверхности оболочки вращения, задающих форму последней, в пределах нормируемого участка в пространственной системе координат, пересчитать координаты полученных точек к системе координат, в которой задана номинальная оболочка вращения, относительно которой рассчитывается отклонение формы. Поэтому измерение радиус-векторов r(φi, zj) контуров сечений во вспомогательной цилиндрической системе координат в основных плоскостях с координатами zj, zj∈[0,Z], где Z - длина оболочки вращения по оси аппликат, измерение радиус-векторов ρ(θi, zj) контуров сечений в основной цилиндрической системе координат косвенно и вычисление отклонения формы являются необходимыми для достижения технического результата.

К геометрическим параметрам, по которым производится анализ технологических процессов изготовления оболочек вращения, кроме отклонения формы относятся также радиальное биение и полное радиальное биение, поэтому дополнительное вычисление в основной плоскости с аппликатой zj радиального биения и вычисление в пределах нормируемого участка полного радиального биения является необходимым для достижения технического результата.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема измерения геометрических параметров оболочки вращения во вспомогательной цилиндрической системе координат, на фиг.2 - схема косвенного измерения геометрических параметров оболочки вращения в текущей основной плоскости основной цилиндрический системы координат.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Предварительно создают основную цилиндрическую систему координат (ρ, θ, z) в горизонтально расположенной оболочке вращения путем задания начала отсчета о1 (фиг.1) в середине отрезка a 1-b1, материализуемого, например, с помощью струны, соединяющего наивысшую точку a1 внутренней поверхности одного из торцов оболочки и точку b1 пересечения вертикальной прямой, опущенной, например, с помощью отвеса, из соответствующей наивысшей точки a 1, с внутренней поверхностью оболочки, полярной оси o1-a 1, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета о1 вдоль проходящей через него вертикальной прямой a 1-b1 по направлению к наивысшей точке a 1 внутренней поверхности соответствующего торца оболочки, оси аппликат o12, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета о1 по направлению к середине отрезка о2, соединяющего наивысшую точку а 2 внутренней поверхности другого торца оболочки и точку b2 пересечения вертикальной прямой a 2-b2, опущенной из соответствующей наивысшей точки a 2, с внутренней поверхностью оболочки, вдоль прямой о1-o2, соединяющей начало отсчета о1 и середину о2 соответствующего отрезка, создают вспомогательную цилиндрическую систему координат (r, φ, z) путем параллельного переноса основной системы (ρ, θ, z) в плоскости, содержащей ее ось аппликат o1-o2 и полярную ось o1-a 1, так, что начало отсчета n2 вспомогательной системы располагается на прямой a 1-b1, содержащей полярную ось a 1-b1 основной системы, на расстоянии e от начала отсчета о1 основной системы, измеряют радиус-векторы r(φi,zj) контуров сечений во вспомогательной цилиндрической системе координат в основных плоскостях с координатами zj, zj∈[0,Z], где Z - длина оболочки вращения по оси аппликат, измеряют радиус-векторы ρ(θi, zj) контуров сечений в основной цилиндрической системе координат косвенно. Для выявления аналитической зависимости между радиус-векторами основной ρ(θi,zj) и вспомогательной r(φi,zj) цилиндрических систем координат, фазовыми φi и центральными θi углами составим векторное уравнение на комплексной плоскости (фиг.2) , осуществим переход к тригонометрической форме записи, используя формулы Эйлера: , после преобразования получаем:

, откуда подставим в первое уравнение системы (1), имеем радиус-вектор в основной цилиндрической системе координат , а текущий радиальный угол изменяется в интервале от 0 до 2 л радиан аналогично фазовому углу. Отклонения формы в общем виде вычисляют по следующей зависимости: , где ρ0(zj) - номинальный радиус средней окружности, в основной плоскости с аппликатой zj, частные случаи отклонения формы вычисляют по следующим зависимостям: отклонение формы оболочки вращения от круглости в пределах нормируемого участка [zm,zn] или в предельном случае zj∈[0,Z], от цилиндричности от номинального профиля продольного сечения в плоскости, проходящей через ось аппликат z при заданном радиальном угле θi кроме отклонений формы дополнительно вычисляют и другие геометрические параметры оболочки вращения: вычисляют радиальное биение по следующей зависимости: , в пределах нормируемого участка вычисляют полное радиальное биение по следующей зависимости: .

Таким образом, заявляемый способ измерения геометрических параметров оболочки вращения позволяет расширить функциональность средств измерения посредством добавления возможности измерения пространственных отклонений формы и дополнительных геометрических параметров: радиального биения и полного радиального биения.

Способ измерения геометрических параметров оболочки вращения, заключающийся в том, что измеряют радиус-векторы контура сечения и вычисляют отклонения формы оболочки вращения как разность между радиус-векторами и номинальным радиусом оболочки, отличающийся тем, что предварительно создают основную цилиндрическую систему координат (ρ, θ, z) в горизонтально расположенной оболочке вращения путем задания начала отсчета в середине отрезка, материализуемого, например, с помощью струны, соединяющего наивысшую точку внутренней поверхности одного из торцов оболочки и точку пересечения вертикальной прямой, опущенной, например, с помощью отвеса из соответствующей наивысшей точки, с внутренней поверхностью оболочки, полярной оси, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета вдоль проходящей через него вертикальной прямой по направлению к наивысшей точке внутренней поверхности соответствующего торца оболочки, оси аппликат, совпадающей с лучом, проведенным из начала отсчета по направлению к середине отрезка, соединяющего наивысшую точку внутренней поверхности другого торца оболочки и точку пересечения вертикальной прямой, опущенной из соответствующей наивысшей точки, с внутренней поверхностью оболочки, вдоль прямой, соединяющей начало отсчета и середину соответствующего отрезка, создают вспомогательную цилиндрическую систему координат (r, φ, z) путем параллельного переноса основной системы (ρ, θ, z) в плоскости, содержащей ее ось аппликат и полярную ось, так что начало отсчета вспомогательной системы располагается на прямой, содержащей полярную ось основной системы, на расстоянии е от начала отсчета основной системы, измеряют радиус-векторы r(φ, z) контуров сечений во вспомогательной цилиндрической системе координат в основных плоскостях с координатами z, z∈[0,Z], где Z - длина оболочки вращения по оси аппликат, измеряют радиус-векторы ρ(θ, z) контуров сечений в основной цилиндрической системе координат косвенно по следующей зависимости: ,где φ - текущий фазовый угол в интервале от 0 до 2π радиан, - текущий радиальный угол в интервале от 0 до 2π радиан, вычисляют отклонения формы по следующей зависимости: ,где ρ(z) - номинальный радиус средней окружности, дополнительно в основной плоскости с аппликатой z вычисляют радиальное биение по следующей зависимости: , в пределах нормируемого участка вычисляют полное радиальное биение по следующей зависимости: .
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-8 of 8 items.
27.01.2013
№216.012.1f89

Термопластичная эластомерная композиция

Настоящее изобретение относится к термопластичной эластомерной композиции на основе полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена, предназначенной для изготовления методами литья под давлением и экструзии прокладок, втулок, манжет и других резинотехнических изделий, работающих в условиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473574
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2019
№219.016.c1b6

Способ сборки деталей типа вал-втулка

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам сборки деталей. Согласно описываемому способу вал 1 устанавливают наклонно относительно оси втулки 2 и упирают одним торцом в кромку отверстия втулки 2. Осуществляют последующую обкатку вала 1 относительно втулки 2 вокруг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002423217
Дата охранного документа: 10.07.2011
20.02.2019
№219.016.c237

Способ получения 4-(1-адамантил)-1,2-диаминобензола

Изобретение относится к улучшенному способу получения 4-(1-адамантил)-1,2-диаминобензола, который проявляет различные виды биологической активности. Способ заключается во взаимодействии 1-бромадамантана и о-фенилендиамина при температуре 180°С в течение 8 часов, при мольном соотношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454401
Дата охранного документа: 27.06.2012
20.02.2019
№219.016.c2e0

Способ получения n-(1-адамантилалкил)циклоалкиламинов

Изобретение относится к улучшенному способу получения N-(1-адамантилалкил)циклоалкиламинов общей формулы: Способ заключается во взаимодействи b аминопроизводных адамантана с соответствующими циклическими спиртами (циклопентанолом и циклогексанолом) в присутствии катализатора "Ni-Ренея"....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002404157
Дата охранного документа: 20.11.2010
01.03.2019
№219.016.cfe5

Связующее для стержней теплового отверждения литейного производства

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано в составах смесей для изготовления стержней тепловым отверждением. Связующее содержит фильтропрессовый осадок растительного горчичного масла, растворенный в уайт-спирите, керосине и воде. Фильтропрессовый осадок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002449855
Дата охранного документа: 10.05.2012
04.04.2019
№219.016.fcfe

Устройство для автоматического раскрытия, удержания и закрытия мешков

Изобретение относится к оборудованию для расфасовки сыпучей продукции в мешки из различных материалов и может быть использовано в пищевой, химической, перерабатывающей промышленности, строительстве и сельском хозяйстве. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002469928
Дата охранного документа: 20.12.2012
09.06.2019
№219.017.7fa3

Композиционный материал для электротехнических изделий

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения пропиткой композиционных материалов с армирующим углеграфитовым каркасом, которые работают в условиях трения в качестве электротехнических изделий, таких как токосъемники, вставки пантографов, электротехнические...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002466204
Дата охранного документа: 10.11.2012
19.06.2019
№219.017.8bbb

Устройство для сборки радиальных роликовых подшипников

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов для автоматической сборки подшипников качения. Устройство содержит основание (1) с размещенным на нем механизмом вращения (8) со сборочным столиком (9), установленным в механизме вращения (8) на валу (26) турбины, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002466308
Дата охранного документа: 10.11.2012
Showing 1-9 of 9 items.
10.07.2015
№216.013.5b73

Композитный твердый электролит на основе фаз, кристаллизующихся в системе bio-bao-feо, и способ его получения (варианты)

Изобретение относится к композитному твердому электролиту на основе фаз, кристаллизующихся в системе BiO-BaO-FeO. При этом он содержит, мол.%: BiO - 67-79, BaO - 17-22, FeO - 2-16. Также изобретение относится к вариантам способа получения электролита. Указанные материалы имеют более высокие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554952
Дата охранного документа: 10.07.2015
25.08.2017
№217.015.ca13

Твердый электролит на основе сложных оксидов висмута в системе cao-bio-feo и способ их получения

Группа изобретений относится к неорганической химии, а именно к твердым электролитам с проводимостью по ионам кислорода. Твердый электролит на основе сложных оксидов висмута в системе СаО-BiO-FeO содержит, мол.%: СаО - 4-26, BiO - 45-80, FeO- 0-40 мол.%. Способ получения твердого электролита...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619907
Дата охранного документа: 19.05.2017
29.05.2018
№218.016.5720

Оптико-электронное устройство для измерения размеров обечаек

Изобретение относится к оптическим устройствам для измерения и контроля, а именно к устройствам для измерения геометрических параметров нагретых изделий, и может быть использовано при производстве обечаек. Оптико-электронное устройство для определения размера обечаек содержит двухкоординатный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654957
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.574b

Устройство для измерения расстояния до места повреждения линий электропередачи

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании приборов для автоматического определения расстояния до места аварии в линиях электропередачи. Сущность: в устройство введен блок укорочения, содержащий микроконтроллер, к аналоговым входам которого подключены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654958
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.57f7

Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей

Изобретение относится к оптическим устройствам для измерения и контроля, а именно к устройствам для измерения геометрических параметров нагретых изделий, и может быть использовано при производстве обечаек. Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654952
Дата охранного документа: 23.05.2018
25.06.2018
№218.016.66ec

Система контроля гололёдных нагрузок на провода воздушных линий электропередачи

Использование: в области электроэнергетики. Техническим результат – увеличение точности измерения гололедных нагрузок за счет помехоустойчивости канала регистрации провиса провода. Система контроля гололедных нагрузок на провода воздушных линий электропередачи содержит измерительные посты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658344
Дата охранного документа: 20.06.2018
19.01.2019
№219.016.b19e

Устройство для контроля состояния воздушных линий электропередачи

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для контроля состояния воздушных линий электропередачи (ВЛЭП), а именно измерения гололедно-ветровых нагрузок и мониторинга температурного режима эксплуатации. Заявленное устройство для контроля состояния воздушных линий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677498
Дата охранного документа: 17.01.2019
04.02.2020
№220.017.fd7b

Интеллектуальное устройство для измерения расстояния до места повреждения линий электропередачи

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании приборов для автоматического определения расстояния до места аварии в линиях электропередачи. Сущность: введен блок стабилизации параметров информационного сигнала, содержащий усилитель информационного сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712771
Дата охранного документа: 31.01.2020
06.03.2020
№220.018.09dc

Устройство интеллектуальной токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты в электрических сетях напряжением 6-35 кВ, работающих с изолированной или резистивно-заземленной нейтралью при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ) через переходные сопротивления. Технический результат:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715909
Дата охранного документа: 04.03.2020
+ добавить свой РИД