专利名称：测量校验弯曲半径和角度的工具的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种测量校验弯曲半径和角度的工具。
在机械制造、工业管道、锅炉制造检修等工业生产中，经常需要测量校验圆弧的半径和角度，如测量一个零件的弧形面或管道弯头的弯曲半径和角度，一般采用的办法是做样板来测量或校验，操作起来很繁琐，测量费用高，而且往往测量不准确。有时采用干涉显微镜，但这种方法现场实用性不强。
本实用新型的目的在于设计一种测量校验弯曲半径和角度的工具。
本实用新型是依据圆心到圆弧上各点的距离相等这一原理完成的，利用圆弧上的三点实现对圆心的确定。其基本方法为将两个相交的侧尺外端放置在被测圆弧上的两点，并使一中尺穿过两侧尺的交点，中尺外端位于被测圆弧上两侧尺外端对应的两点之间，调节交点到三个尺子外端的距离相等，则该距离为被测圆弧的半径，两侧尺端点与交点连线之间的夹角为圆弧的夹角。具体地说本利用这种方法进行测量时以下几种基本情况(1)当被测圆弧有明显的端点或起弧点时，将两个侧尺的中心刻度对应于圆弧的两个端点或起弧点，通过调节交点到各尺外端的距离相等，该距离的长度就是圆弧的半径，两尺的夹角即为圆弧的角度。
(2)当被测圆弧无明显的端点或起弧点而其延伸线为该圆弧的切线时，将两条侧尺的直角边卡在圆弧的切线上，通过调节交点到各尺外端圆弧的距离长度相等，该长度即为圆弧的半径，两侧尺的夹角为圆弧的角度。
(3)当被测圆弧既无明显的端点或起弧点，其延伸线也不是被测圆弧的切线时，其延伸线也不是被测圆弧的切线时，先对局部圆弧通过交点到各尺外端的长度相等，再调节角度寻找其弧点、确定角度。
根据上述情况，本实用新型设计了以下工具它包括通过轴连接的两个侧尺A、B和一个中尺，各尺上有轴至各尺外端的距离调节机构。
本实用新型与现有的测量工具相比，有结构简单、使用方便的特点，特别是本实用新型能够重复使用，因而其测量费用低。
本实用新型中的三个尺子可均为直尺，为准确确定起弧点的位置，尺子的外端可为尖端，也可为与其长度方向垂直的边；另外，两侧尺A、B还可使用向背弯折的直角拐尺，中尺则一般采用直尺。
在本实用新型中，上述距离调节的实现有多种形式，如尺子采用伸缩式结构。或者尺子上制有沿其长度方向的狭槽，轴穿过这些狭槽；而这些狭槽可以是两端封闭的，也可在尺子的内端开口，这种结构形式能够在使用时方便地更换所需的各种尺子。
对于这种调节机构，距离的调节可用手动直接拉伸尺子的形式，或者将各尺置于其尺架的导向槽内，导向槽中两侧尺A、B的尺面上固定有齿条A、B，轴穿过尺架A、B，其上的齿轮A、B与齿条A、B啮合。扭动轴便能实现侧尺长度的调节。
在上述结构形式下，两个侧尺可以预先设定轴到其外端的距离相等，通过转动轴而带动两个侧尺同时收缩，但这种结构的尺子往往要求各部件的精度及安装精度较高，因而其成本较高，这个问题通过能够分别进行调节的距离调节机构便能解决。其具体解决方案如下所说的轴包括带有与齿条B啮合的齿轮B的半径调节钮和穿过半径调节钮并带有与齿条A啮合的齿轮A的中心轴，中心轴由穿过半径调节钮的半径同步钮固定。
为能够方便地显示被测圆弧的角度，本实用新型还在上述结构的基础上加装了角度仪，轴穿过一角度仪的圆心，尺架A与角度仪固定连接。
为提高测量精度，本实用新型中两侧尺的相对运动也可以采用两个齿轮啮合的形式在角度仪的表面上固定一个角度调节齿轮，尺架B上带有与角度调节齿轮啮合的小齿轮。
在确定测量位置后最好能将本实用新型中各尺的相对位置固定，其具体实现方式如下有一角度紧固钮穿过尺架B，其下端的片簧与角度仪配合。
另外，尺架B的下部有下端带有内突缘，角度仪侧面的外突环与该内突缘配合。这种结构一方面对角度仪起导向作用，另一方面它还能对保持角度仪的位置、减小其误差有一定的帮助。
以下结合附图对本实用新型所述的方法及工具做进一步说明。
图1为实施例一的主视图；图2为图1的A-A视图；图3为图1的右视图；图4为工具实施例二的主视图；图5为图4的B-B视图；图6为本实用新型第1类使用方法的示意图；图7为本实用新型第2类使用方法的示意图；图8、9、10为第3类使用方法的示意图；图11为第4类使用方法的示意其中，1-角度仪，2-角度调节齿轮，3-尺架C，4-尺架B，5-齿条B，6-齿轮B，7-中心轴，8-半径调节钮，9-半径同步钮，10-中尺，11-角度调节轴，12-角度调节钮，13-小齿轮，14-角度紧固钮，15-侧尺B，16-侧尺A，17-簧片，18-齿轮A，19-齿条A，20-尺架A。
实施例一如图1、2、3所示，本实施例为小尺的结构形式它由侧尺A(16)、侧尺B(15)、一个中尺(10)、三个尺子的尺架(3)、(4)、(20)及轴组成。其中，两侧尺为直角拐尺，中尺为直尺，各尺的尺架上带有安装轴的孔，其一个表面上带有导向槽，两直角拐尺的长边及直尺上带有沿长度方向的狭槽，各尺安装在各自尺架的导向槽中，轴穿过各尺的狭槽及尺架上的孔将各部件连接。
实施例二如图4、5所示，本实施例为大尺的结构形式它包括角度仪1、侧尺A16、侧尺B15、一个中尺10、安装角度仪1、两个侧尺15、16及中尺10的轴以及各部件的固定机构。本实施例的角度仪1为侧面中部带有突环的圆盘，在其上表面上通过螺钉固定有角度调节齿轮2，其下表面带有尺架A20，侧尺A16为一直角拐尺，其长边安装在尺架A的导向槽内；尺架A20的下表面固定有齿条A19。在角度仪1的上方依次向上有带导向槽的尺架C3和尺架B4，侧尺B15也是直角拐尺，其长边位于尺架B4的导向槽内，其上表面固定有齿条B5。中尺10为一直尺，它位于尺架C3的导向槽内。侧尺A16和侧尺B15的长边及中尺10上均带有在各尺的内端开口的狭槽，轴穿过各尺上的狭槽及各尺架、角度仪1上的孔将各部件连接。轴包括下部带有齿轮B6的半径调节钮8和穿于半径调节钮8、下端带有齿轮A19的中心轴7，齿轮A19、B6分别与侧尺A16和侧尺B15上的齿条A19、齿条B5啮合，中心轴7通过穿过半径调节钮8的半径同步钮9固定。在尺架B4上还有角度调节轴11，其上有角度调节钮12，该轴的下端带有与角度调节齿轮2啮合的小齿轮13。尺架B4上另安装有一角度紧固钮14，其下端的片簧17，与角度仪1外侧面突环的上表面配合。尺架B4的下部有下端带有内突缘，角度仪1侧面的突环的下表面与内突缘配合。
具体使用时，大体有以下几种情况1、半径大于大尺的最小测量半径，且有明显的端点或起弧点的圆弧。
测量方法如图6所示，先将大尺的伸缩侧尺A和伸缩侧尺B调整到统一长度，旋紧同步调节钮，再将伸缩侧尺A和伸缩侧尺B直角边的中心刻度对应于圆弧的两个端点或起弧点，将伸缩中尺的圆弧一端接触到圆弧上任意一点，调节半径调节钮，使伸缩侧尺A和伸缩侧尺B及伸缩中尺的长度相等，旋紧角度紧固钮，即可测量圆弧的半径及角度。
使用方法二半径大于大尺的最小测量半径，且的弯头及起弧点带切线的内圆弧。
测量方法如图7所示，先将大尺的伸缩侧尺A和伸缩侧尺B的直角边卡在圆弧的切线上，旋紧角度调节钮，将大尺的伸缩侧尺A和伸缩侧尺B调整到统一的长度，旋紧同步调节钮，将伸缩中尺的圆弧一端接触到圆弧上任意一点，调节半径调节钮，使伸缩侧尺A和伸缩侧尺B及伸缩中尺的长度相等，即可测量圆弧的半径和角度。
3、半径小于大尺的最小测量半径的圆弧。
对于这种情况可以用小尺测量其半径，由于角度测量精度的原因，小尺没有角度盘，需要大尺配合测量角度。半径的测量与大尺大同小异通过调节三条伸缩尺的长度使其相等，旋紧长度调节钮，其长度就是圆弧的半径。用大尺来配合测量小尺两条直角侧尺之间的夹角。当圆弧的角度较大时，如图8所示，使大尺上侧尺A、侧尺B的长边内侧分别与小尺上两个侧尺的短边的外侧重合；当圆弧的角度较小时，如图9所示，使大尺上两个侧尺的短边外侧与小尺上两个侧尺短边的外侧重合；当圆弧的角度略大时，如图10使大尺上两个侧尺的短边外侧与小尺两个侧尺长边的内侧重合，即可得到圆弧的角度。
4、半径很小的弯头及起弧点带切线的内圆弧。
测量方法如图11所示，先将小尺的伸缩侧尺A和伸缩侧尺B调节到同样长度，再将伸缩侧尺A和伸缩侧尺B的直角边卡在圆弧的切线上，将伸缩中尺的圆弧一端接触到圆弧上任意一点，记录三个伸缩尺的长度，再用大尺测量出圆弧的角度，用下面的公式计算圆弧的半径R＝(A-cosα/2×L)/(1-cosα/2)其中，A＝小尺直角侧尺的长度；L＝小尺伸缩直尺的长度；α＝小尺两个直角侧尺的夹角。
对于圆弧的校验，可以先将圆弧半径调节准确后，直接卡在圆弧上校验。
权利要求1.一种测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是它包括通过轴连接的侧尺B(15)、侧尺A(16)和一个中尺(10)，各尺上有轴至各尺内端的距离调节机构。
2.根据权利要求1所述的测量和校验弯曲半径和角度的工具，其特征是所说的两个侧尺B(15)、A(16)为下端相背弯折的直角拐尺，中尺(10)为一直尺。
3.根据权利要求1或2所述的测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是所说的距离调节机构包括各尺上沿尺子长度方向并在尺子外端开口的狭槽，轴穿过各狭槽。
4.根据权利要求3所述的测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是各尺位于其尺架的导向槽内，导向槽中两侧尺B(15)、A(16)的尺面上固定有齿条B(5)和齿条A(19)，轴穿过两侧尺的尺架B(4)和尺架A(20)，其上的齿轮B(6)、齿轮A(18)与齿条B(5)、齿条A(19)啮合。
5.根据权利要求4所述的测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是所说的轴包括带有与齿条B(5)啮合的齿轮B(6)的半径调节钮(8)和穿过半径调节钮(8)并带有与齿条A(19)啮合的齿轮A(18)的中心轴(7)，中心轴(7)由穿过半径调节钮(8)的半径同步钮(9)固定。
6.根据权利要求5所述的测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是轴穿过一角度仪(1)的圆心，侧尺A(16)的尺架A(20)与角度仪(1)固定连接。
7.根据权利要求6所述的测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是角度仪(1)的一个表面上固定有角度调节齿轮(2)，侧尺B(15)的尺架B(4)上带有一角度调节钮(12)，其轴(11)的下端与角度调节齿轮(2)啮合的小齿轮(13)。
8.根据权利要求7所述的测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是有一角度紧固钮(14)穿过尺架B(4)，其下端的片簧(17)与角度仪(1)配合。
9.根据权利要求8所述的测量校验弯曲半径和角度的工具，其特征是尺架B(4)的下部有下端带有内突缘，角度仪(1)侧面的外突环与该内突缘配合。
专利摘要本实用新型为一种测量校验弯曲半径和角度的工具。它包括通过轴连接的两个侧尺A、B和一个中尺,各尺上有轴至各尺外端的距离调节机构。本实用新型与现有的测量工具相比,有结构简单、使用方便的特点,特别是本实用新型能够重复使用,因而其测量费用低。
文档编号G01B3/00GK2359657SQ9922016
公开日2000年1月19日 申请日期1999年3月16日 优先权日1999年3月16日
发明者张建平 申请人:张建平