Przyrząd do pomiaru średnicy zewnętrznej elementów cylindrycznych


ZESPÓŁ AUTORSKI

Politechnika Świętokrzyska - Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn

dr inż. Paweł Zmarzły

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd służący do pomiaru średnicy zewnętrznej elementów cylindrycznych takich jak wałki, rury czy trzpienie. Obecnie powszechnie stosowane przyrządy do precyzyjnych pomiarów średnicy zewnętrznej elementów cylindrycznych np. mikrometry mają skomplikowana budowę oraz ich obsługa jest skomplikowana. Zaletą przyrządu, według wynalazku, jest szybki i stabilny pomiar elementów cylindrycznych, co szczególnie jest istotne dla niedoświadczonych użytkowników. Nie wymaga to użycia dodatkowego osprzętu umożliwiającego stabilne ustawienie mierzonego elementu cylindrycznego. Konstrukcja przyrządu, dzięki zastosowaniu trzech końcówek pomiarowych rozstawionych co 120°, powoduje samocentrowanie mierzonego elementu, co przekłada się na dużą dokładność pomiarową.

ISTOTA WYNALAZKU

Główny element przyrządu pomiarowego będącego przedmiotem zgłoszenia patentowego stanowi cylindryczny korpus posiadający w powierzchni czołowej nieprzelotowy otwór walcowy , do którego wprowadza się przedmiot mierzony np. wałek. W połowie wysokości otworu walcowego, na jego obwodzie, co 120° wykonane są trzy otwory przelotowe. W otworach tych umieszczone są przesuwnie trzy cylindryczne końcówki pomiarowe, wyposażone w sprężyny . Po przeciwnej stronie otworu walcowego, wykonany jest przelotowy otwór gwintowany. W osi otworu do tylnej powierzchni korpusu zamocowana jest tuleja, na której powierzchni zewnętrznej wykonana jest podziałka. W tulejce oraz w korpusie przyrządu znajduje się wrzeciono zakończone stożkiem wewnętrznym. Na powierzchni walcowej wrzeciona wykonany jest gwint zewnętrzny, współpracujący z gwintem wewnętrznym otworu. Do końca wrzeciona zamocowany jest bęben, wykonany w postaci tulei. Na obwodzie bębna wykonana jest podziałka pomocnicza. Bęben łączy się z grzechotką za pośrednictwem sprzęgła ciernego. Sprzęgło cierne zostało zastosowane w celu zabezpieczenia śruby mikrometrycznej przed zniszczeniem. Obrót grzechotki powoduje obrót tulejki wraz z wrzecionem. Na skutek tego obrotu wrzeciono przesuwa się równolegle do osi korpusu . Na skutek przesuwu zakończonego stożkiem wewnętrznym wrzeciona, końcówki pomiarowe schodzą się lub rozchodzą się prostopadle do osi korpusu. Zastosowanie sprężyn sprawia, że końcówki pomiarowe dociskane są do powierzchni stożka. Procedura pomiarowa przyrządem do pomiaru średnicy zewnętrznej elementów cylindrycznych jest następująca: Mierzony element należy wsunąć do otworu. Następnie należy obracać grzechotkę w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Na skutek obrotu grzechotki obraca się i przesuwa stożek wewnętrzny wrzeciona powodując dosuwanie końcówek pomiarowych do powierzchni mierzonego elementu. Dodatkowo ruch trzech końcówek pomiarowych powoduje samocentrowanie mierzonego elementu w otworze. Po dosunięciu końcówek pomiarowych do powierzchni przedmiotu mierzonego powstanie opór przesuwu wrzeciona, co powodować będzie ślizganie się sprzęgła, a w konsekwencji uniemożliwi przesuw wrzeciona. Wynik pomiarowy należy odczytać w miejscu styku krawędzi bębna z tulejką z obydwu podziałek. Zaletą rozwiązania będącego przedmiotem zgłoszenia patentowego jest szybki i stabilny pomiar elementów cylindrycznych, co szczególnie jest istotne dla niedoświadczonych użytkowników.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Przedstawione rozwiązanie konstrukcyjne może być wykorzystane do produkcji oraz wdrożenia innowacyjnego systemu pomiarowego. Konstrukcja przyrządu będącą przedmiotem zgłoszenia patentowego pozwala na szybki i dokładny pomiar elementów cylindrycznych. Dzięki temu przyrząd ten może być wykorzystany zarówno poprzez jednostki dydaktyczne oraz badawcze tj. szkoły, uczelnie, jak również zakłady przemysłowe produkujące produkty o kształcie walcowym.