|
Narzędzia pomiarowe i technika
pomiarów
Wykonanie wielu części o
identycznych wymiarach nie jest możliwe. Wynika to z
niedokładności obrabiarek i narzędzi produkcyjnych ,
drgań obrabiarek , niesztywności
przedmiotów
obrabianych , ich nagrzewania się podczas obróbki oraz
niedostatku
umiejętności robotnika wykonującego pracę.
Z tego powodu konstruktor projektujący
przedmiot określa
, w jakich granicach mogą się zawierać rzeczywiste
wymiary gotowego
wyrobu , czyli jaka jest tolerancja
wykonania. Mając to na uwadze robotnik wykonujący
prace ręczne i mechaniczne posługuje się przyrządami
pomiarowymi , służącymi do
wyznaczania wartości
wymiarów uzyskanych po obróbce. Przyrządy te działają
na różnych
zasadach.
Klasyfikacja.
Środki techniczne potrzebne do
wykonania zadań pomiarowych można podzielić ogólnie
w
następujący sposób :
- urządzenia pomiarowe ,
- urządzenia pomiarowe
pomocnicze ( przybory pomiarowe ) .
Ta druga grupa obejmuje środki
techniczne , które bezpośrednio w realizacji pomiaru
nie
uczestniczą , lecz ułatwiają wykonanie czynności
pomiarowych , zwiększając czułość
narzędzia
pomiarowego , lub służą do utrzymywania właściwych
warunków przy pomiarze.
Są to więc np. wszelkiego
rodzaju uchwyty , pryzmy i stoły , statywy pomiarowe ,
urządzenia optyczne zwiększające
dokładność odczytywania wyników pomiaru , urządzeni
zapewniające stałość temperatury czy wilgotności (
klimatyzatory ) , bądź też chroniące
aparaturę
pomiarową przed wstrząsami itp.
Narzędzia pomiarowe dzielą się na
:
- wzorce
- przyrządy pomiarowe
Wzorzec pomiarowy jest
to ciało fizyczne ( np. platyno - irydowy wzorzec metra
) lub
właściwość fizyczna ( np. promieniowanie o
określonej długości fali ) odtwarzające miarę
danej
wielkości z określoną dokładnością. Wzorce mogą
odtwarzać jedną miarę ( w
przypadku długości jeden
konkretny wymiar ) bądź też więcej niż jedną miarę
( np. przymiar
kreskowy , śruba mikrometryczna ).Nazywa
się je wówczas odpowiednio wzorcami
jednomiarowymi
lub wielomiarowymi.
Wzorce jednomiarowe ze względów
praktycznych często
łączy się w komplety , np. komplet płytek
wzorcowych.
Przyrządy
pomiarowe służą
do bezpośredniego lub pośredniego wykonywania pomiarów
.
Odróżniają się
od wzorców tym że zawierają pewien mechanizm ,
przeznaczony do
przetwarzania jednej wielkości w drugą
, zwiększenia dokładności odczytywania ,
regulowania
wskazań , kompensacji błędów itp. Oparte są na różnych
zasadach działania
(przyrządy mechaniczne , optyczne ,
elektryczne ) i mają różny stopień skomplikowania
konstrukcyjnego.
Ze względu na zakres zastosowania
niekiedy określa się przyrządy pomiarowe jako
uniwersalne ( np. uniwersalny mikroskop pomiarowy ,
suwmiarka , mikrometr ) bądź też
jako specjalne - o węższym
, specyficznym przeznaczeniu ( np. suwmiarka modułowa
do
kół zębatych , mikrometr do pomiaru grubości
blachy , mikroskop do pomiaru małych
otworów , kątomierz
narzędziowy ).
Zależnie
od charakteru dostarczanego zbioru wskazań można rozróżnić
przyrządy
pomiarowe
analogowe ,
gdzie wartość wielkości mierzonej odczytuje się na
skali
przyrządu według położenia wskazówki ( lub
podnoszonego wskaźnika umożliwiającego
odczyt
wskazania ) , bądź też rzadziej jako zmianę długości
( prostolinijnej podziałki skali ).
Ostatnio coraz
szersze zastosowanie znajdują przyrządy z odczytem cyfrowym
. Wyniki
pomiarów
tymi przyrządami , przedstawione w postaci liczb
gotowych do zapisu czy
przeliczeń tworzą zbiór
dyskretny.
2.3.2. Wzorce miary.
Wzorce
miary są to narzędzia pomiarowe określające jedną
lub kilka wartości wielkości
mierzonej. Należą do
nich : wzorce kreskowe , wzorce końcowe , wzorce kątów
.
Podstawowym wzorcem kreskowym jest
przymiar (rys. 1.0 ) . Ma on postać pręta lub
taśmy ,
na której znajduje się podziałka . Wartość podziałki
elementarnej wynosi zwykle 1
mm , a zakres pomiarowy 0 -
1 m . W przypadku przymiarów wstęgowych zwijanych ,
stosowanych w warsztatach mechanicznych lub
elektrotechnicznych , zakres
pomiarowy wynosi 0 - 2 m .

rys. 1.0. Przymiar
kreskowy.
Wzorcami końcowymi
są narzędzia pomiarowe , w których ograniczenia miary
stanowią
końcowe
powierzchnie. Do tej grupy narzędzi należą m. in.
szczelinomierze i płytki
wzorcowe .

rys.
1.2 Szczelinomierz
Szczelinomierz
( rys. 1.2 ) to komplet płytek o zróżnicowanych grubościach
, służących
do sprawdzania szerokości szczelin i
luzów między częściami maszyn i urządzeń. Zakresy
pomiarowe szczelinomierzy wynoszą zwykle 0,05 - 1,00
mm.
Płytki wzorcowe
(rys. 1.3. ) są wykonane ze stali hartowanej w postaci
prostopadłościanów , których dwie ściany przeciwległe
są dokładnie szlifowane i następnie
docierane. Te
dwie płaszczyzny powinny być równoległe względem
siebie i ponadto
oddalone o ściśle określoną odległość
, stanowiącą wymiar nominalny płytki. Gładkość i
płaskość
powierzchni pomiarowych jest tak wielka , że dwie płytki
wzorcowe podczas
równoległego przesuwania się po
powierzchniach pomiarowych przywierają do siebie . W
taki sposób tworzy się wymiar sumie grubości płytek
przywartych do siebie w stosie (rys.
1.2.1. ) .
Płytki
wzorcowe są kompletowane tak , aby można było ułożyć
z nich stos o dowolnym
wymiarze. W normie PN - 83/M -
53101 podano wymiary nominalne L płytek :
* 1,0000 -
1,0010 mm, stopniowane co 0,0005 mm
* 0,990 -
10,10 mm , stopniowane co 0,001mm
* 0,5 -
10,10 mm , stopniowane co 0,01 mm
* 0,5 -
25,0 mm , stopniowane co 0,5 mm
* 10 - 100
mm , stopniowane co 10 mm
* 25 - 200
mm , stopniowane co 25 mm
* 50 - 300
mm , stopniowane co 50 mm
* 100 -
1000 , stopniowane co 100 mm

rys. 1.3 Płytki
wzorcowe
W celu dokonania pomiaru przedmiotu
składa się płytki w stos o odpowiednim wymiarze.
Następnie
ustawiony na płaskiej płycie stos porównuje się za
pomocą liniału
krawędziowego ( rys 1.4) z mierzonym
przedmiotem.

rys
1.4 Liniał krawędziowy.

rys
1.5 Wymiar złożony z kilku płytek.

rys
1.6 Pomiar średnicy otworu za pomocą płytek
wzorcowych.
Jeżeli szczelina światła utworzy
się między a powierzchnią stosu , będzie to oznaczało
, że
stos płytek jest niższy od mierzonego przedmiotu
, należy więc jedną z płytek stosu zastąpić
większą.
Jeżeli natomiast szczelina świetlna powstanie między
liniałem a przedmiotem będzie
to oznaczało , że stos
jest wyższy ; należy więc jedną z płytek stosu zastąpić
mniejszą.
Do mierzenia otworów za pomocą płytek
wzorcowych (rys.1.6.) używa się specjalnego
przyrządów
(4) zaopatrzonych w szczęki (2) . Szczęki stanowiące
wyposażenie kompletu
uchwytów różnej długości mają
w części pomiarowej kształt połowy walca o średnicy
wykonanej z taką samą dokładnością jak płytki
wzorcowe , gdyż tworzą część stosu
pomiarowego .
Pomiaru średnicy otworu przedmiotu (1) dokonuje się
wymieniając kolejne
płytki (3) aż do uzyskania stosu
, który umożliwia jeszcze wprowadzenie szczęk do otworu
,
lecz ma wymiar tak zbliżony do wymiaru średnicy , wymiana jednej płytki na większą ,
np. o 0,01 mm , już
uniemożliwi wprowadzenie stosu pomiarowego do
mierzonego otworu.
W celu zestawienia stosu płytek na
żądany wymiar należy wybrać z kompletu najcieńszą
płytkę , której wymiar odpowiada końcowej cyfrze
żądanego wymiaru , po czym składa się
z nią taką płytkę
, która łącznie z pierwszą umożliwia uzyskanie
dwóch końcowych cyfr
składanego wymiaru . Postępując
dalej w taki sposób przy wyborze kolejnych
płytek ,
dobiera się trzy i następnie wszystkie
dalsze cyfry składanego wymiaru.
Wzorce
kątów to :
kątowniki 90 , wzorce kątów często stosowanych oraz
płytki kątowe,
zależnie od kształtu powierzchni
tworzących kąt prosty rozróżniamy kątowniki
powierzchniowe krawędziowe ( rys. 1.7.a) i walcowe (
rys. 1.7.b) .Wzorce często
stosowane w praktyce
warsztatowej przedstawiono na rys. 1.7a i b oraz 1.8.a i
b. Są one
przydatne przy sprawdzaniu kątów
niektórych narzędzi skrawających.
a)
b)
a)
b)
 
rys. 1.7
Kątowniki.
rys. 1.8. Wzorce kątów.
Płytki kątowe
odwzorowują wzorce wartości wymiarów kątowych . Są to
płaskie
wieloboki mające powierzchnie pomiarowe
nachylone pod określonym kątami . W użyciu
są dwie
odmiany wzorcowych płytek kątowych : Johanssona (rys .
1.9.a) i Kusznikowa
(rys. 1.9.b) .
a)
b)
 
Sposoby kompletowania wzorcowych płytek
kątowych przedstawia poniższy rysunek :
a)
b)

W wielu
przypadkach można wykonać pomiar kąta ostrza za pomocą
bardzo prostych
przyrządów , w których wykorzystano
trygonometryczne zależności trójkąta prostokątnego
,
tj. zależności wartości kątów od stosunku przyprostokątnej
do przeciwprostokątnej .
Przykładem działającym na tej
zasadzie jest liniał sinusowy ( sinuśnica ) ,
przedstawiony ma rys. 2.0. Ma on postać płytki (1) , do której po
obu stronach są
umocowane wałeczki (2) i (3) o
jednakowych średnicach , tworzące jakby nóżki przyrządu.
Odległość L osi tych wałeczków jest ściśle określona
i wynosi zwykle 100 mm , co znacznie
upraszcza obliczenie
kąta , którego
sin a
= h/R
gdzie:
h - wysokość stosu płytek
L - odległość osi wałeczków sinuśnicy
Do pomiaru za pomocą liniału
sinusowego niezbędne są płytki wzorcowe (4) , a do
wyznaczania kąta - tablice funkcji kątowych. Pomiaru kątów
dokonuje się na płaskiej płycie
za pomocą płytek
wzorcowych oraz jeszcze innych przyrządów pomocniczych ,
jak np.
liniału krawędziowego lub czujnika zegarowego na
postumencie. Liniał sinusowy może
służyć do pomiaru kątów
rozmaicie usytuowanych względem płyty pomiarowej .
Na rysunku 2.1.a przedstawiono sposób
określania wartości kąta przedmiotu przez
ustawienie go
na sinuśnicy i wypoziomowanie . W celu wypoziomowania
przedmiotu
podstawia się pod jeden z wałków sinuśnicy
płytki wzorcowe aż do uzyskania poziomu
górnej płaszczyzny
przedmiotu , co można stwierdzić za pomocą czujnika ,
który -
przesuwany wzdłuż przedmiotu - nie wykaże żadnych
odchyleń .
rys. 2.0 Liniał sinusowy.

Wartość zmierzonego kąta oznaczmy z
tablic funkcji kątowych , przyjmując , że wartość
sinusa kąta jest równa jednej setnej wysokości stosu płytek
( wyrażonej w mm ) .Na
rysunku 2.1.b przedstawiono również
sposób wyznaczania wartości kąta przez ustawienie
sinuśnicy
na pochyłej powierzchni przedmiotu i wypoziomowanie jej w
podobny sposób .
Stos płytek dobieramy tak długo aż
powierzchnia sinuśnicy zajmie położenie poziome , czyli
równoległe do płyty pomiarowej , na której dokonuje się
pomiaru.
rys. 2.1 Sposoby wykorzystania liniału
sinusowego do pomiaru kątów :
a)
b)
--

3. Przyrządy suwmiarkowe.
Przyrządy suwmiarkowe tworzą grupę
najbardziej rozpowszechnionych przyrządów
pomiarowych -
stosowanych bezpośrednio przez pracowników przy
wymiarowej kontroli
drobnych części maszyn.
Przyrządem suwmiarkowym nazywa
się przyrząd , w którym po prowadnicy zaopatrzonej
w
podziałkę kreskową przesuwa się suwak , często z urządzeniem
zwanym noniuszem
,
służącym do zwiększania dokładności odczytywania
pomiaru.
Najbardziej charakterystycznym
reprezentantem tej grupy jest suwmiarka
(rys. 2.2).
Składa się ona zawsze z prowadnicy (1) wraz
ze szczęką stałą (2) i szczęki przesuwnej (3)
wraz z
suwakiem (4) .Na prowadnicy umieszczono milimetrową
podziałkę kreskową , na
suwaku - podziałkę noniusza .
Suwak może być unieruchomiony w dowolnym położeniu
prowadnicy za pomocą urządzenia zaciskowego (5)
wykonanego np. w postaci śruby . Przy
dociśnięciu do
zetknięcia obu szczęk (2) i (3) zerowa kreska noniusza
powinna znaleźć się
na przedłużeniu zerowej kreski
podziałki milimetrowej prowadnicy.
rys. 2.2 Suwmiarka
widok ogólny: 1 - prowadnica, 2 - szczęka
stała, 3 - szczęka przesuwna, 4 - suwak, 5 -
wusuwka, 3a
- szczęka dolna, 2a - szczęka dolna stała

Jeśli między wewnętrznymi
powierzchniami pomiarowymi znajdzie się przedmiot
mierzony ,
to jego wymiar można odczytać według położenia
pokrywających się kresek podziałki
milimetrowej i
noniusza . Przy pomiarze otworów zewnętrznymi ,
cylindrycznymi ,
powierzchniami szczęk wprowadzonych w
otwór ( do zetknięcia się tych powierzchni z
powierzchnią otworu ) , do odczytanej za pomocą noniusza
wartości średnicy należy dodać
łączną grubość
suwmiarki , wynoszącą zazwyczaj 10 mm , aby otrzymać
wymiar średnicy
otworu. Posługując się elementami
uproszczonego schematu suwmiarki można odczytać
schematy
innych typowych przyrządów suwmiarkowych , do których
zalicza się suwmiarki
jednostronne i dwustronne (
uniwersalne , z głębokościomierzem ), wysokościomierze
i
głębokościomierze suwmiarkowe. Należy tu zwrócić uwagę
na to , że nawet w tak prostych
przyrządach pomiarowych
jak suwmiarki , obserwuje się przejawy współczesnych
tendencji
w kierunku przyspieszania , ułatwiania i podwyższania
dokładności wskazań . Przykładem
tego są podjęte również
przez przemysł krajowy nowe asortymenty przyrządów
suwmiarkowych .
Charakterystycznym , wspólnym
elementem przyrządów suwmiarkowych jest noniusz ,
umożliwiający
zwiększenie dokładności odczytywania wyników pomiaru .
Podziałka
noniusza współpracuje z podziałką stanowiącą
wzorzec miary o działce elementarnej
długości a .
Podziałka noniusza o całkowitej długości L zawiera
określoną liczbę n działek
elementarnych o długości
działki a" . Długość noniusza ł jest tak dobrana
, że stanowi
zawsze całkowitą wielokrotność długości
działki elementarnej a wzorca miary , spełniając
warunek równania :
L= na" = ( yn+1 )a
gdzie : y - jest całkowitą liczbą
nieujemną , nazwaną modułem noniusza

rys. 2.3 Noniusz liniowy 0,1.
W suwmiarkach
zazwyczaj y = 1 , w noniuszach optycznych urządzeń
odczytowych
przyjmuje się również y = 0 ( noniusz o
module zerowym ) Dla noniusza o module zerowym
przyjmuje
się zazwyczaj n = 10 . Z powyższej zależności wynika ,
że długość działki
noniusza
a" = L/n = ya ( ) a/n
dla y = 1 długość działki
elementarnej noniusza różni się od długości działki
elementarnej
wzorca o :
i = a / n
Wartość działki elementarnej
noniusza i stanowi jego cechę znamionową .Gdy mówimy
np.
"noniusz 0,02 mm " znaczy to , że działka
elementarna tego noniusza ma wartość i = 0,02
mm i
zarazem, że niedokładność odczytania za pomocą tego
noniusza wynosi i = ( ) 0,02
mm. W noniuszach przyrządów
suwmiarkowych wartość L, n , i , zazwyczaj wynoszą :
- dla prostoliniowych noniuszy
metrycznych :
L = 9 mm n =
10 i = 0,1 mm
L = 19 mm n
= 20 i = 0,05 mm
L = 49 mm n
= 50 i = 0,02 mm
- dla prostoliniowych noniuszy calowych
:
L = 7 /16
cala n = 8 i = 1 /28 cala
L = 11 / 16
cala n = 12 i = 1 / 192 cala
Przy jednakowej liczbie x działek
noniusza i wzorca różnica długości wyniesie xi . Przy
odczytywaniu miary mierzonego wymiaru długości liczbę
pełnych milimetrów odczytuje na
podziałce milimetrowej
, umieszczonej na prowadnicy suwmiarki , według kresek
tej
podziałki poprzedzającej kreskę zerową noniusza .
Pozostały ułamek milimetra określa
iloczyn xi , gdzie x
- liczba działek noniusza , wskazanych przez tę kreskę
, która pokrywa
się z dowolną kreską podziałki
milimetrowej na prowadnicy suwmiarki.
W uniwersalnym mechanicznym kątomierzu
suwmiarkowym mierzony kąt a odczytuje
się za
pomocą noniusza kątowego . Podziałka główna
znajduje się na tarczy (1) z podziałką
(współpracującej
z ramieniem ruchomym (4) ), natomiast podziałka noniusza
związana jest z
ramieniem stały (30 . Długość podziałki
noniusza określa wzór :
L =
p (
yn -1 ) (aR / 180 )
gdzie :
a - wartość
działki elementarnej podziałki kątowej kątomierza w
stopniach ,
R - promień
łuku koła, na którym to spoczywają wewnętrzne końce
kresek podziałki w mm
W kątomierzach tego typu jest zalecany
noniusz o module y = 2 i wartości działki
elementarnej
5' , w którym 23 działki podziałki kątowej , każda o
wartości a = 1 stopień
podzielono na 12 działek
elementarnych noniusza ( po 12 w lewo i prawo od środkowej
kreski noniusza.
rys. 2.4 Noniusz kątowy.

Sposób odczytywania wskazań kątomierza
jest identyczny z wcześniej opisanym
odczytywaniem wskazań
suwmiarki , niedokładność odczytywania wskazań wynosi 5.
Odczytywania minut według liczby działek noniusza należy
dokonać z tej strony podziałki
noniusza , której
oznaczenia liczbowe rosną zgodnie ze wzrostem podziałki kątowej
na
okręgu stałego ramienia kątomierza .
Uniwersalny kątomierz zwany optycznym ma
wziernik z noniuszem zerowym ( stosowany
również w
okularach mikroskopów pomiarowych ). Noniusze zerowe do
podziałek
kątowych mają zwykle liczbę działek
elementarnych n = 6 ( np. uniwersalnego kątomierza
optycznego ) , lub n = 60 przy wartości działki
elementarnej noniusza odpowiednio 10' lub
1' . Długość
noniusza jest równa długości działki elementarnej wzorca
.
Mikrometr
(rys.
2.5) jest zbudowany w następujący sposób :w kabłąku 1 z
jednej strony
jest zamocowane kowadełko 3 , a z drugiej
tulejka 4 , zakończona nakrętką
współpracującą z
gwintem wrzeciona 2 . Do zgrubnego przesuwania wrzeciona służy
bębenek 5 , a do dokładnego - sprzęgiełko 6 . Zacisk 7 służy
do unieruchomiania wrzeciona
w określonym położeniu .
Tuleja 4 w części gwintowanej jest przecięta i ponadto
zaopatrzona w wewnętrzny gwint stożkowy , na który jest
nakręcona nakrętka 8 . W miarę
nakręcania tej nakrętki
na gwint stożkowy następuje ściskanie gwintu wewnętrznego
, a tym
samym kasowanie luzów , które mogą powstać
wskutek długotrwałej pracy przyrządu.
rys. 2.5 Mikrometr.
Śruba wrzeciona ma zwykle skok wynoszący
0,5 mm , wobec tego jeden obrót śruby
przesuwa
kowadełko wrzeciona o 0,5 mm . Na tuleje
mikrometru nacięta jest podziałka w odstępach
co
0,5 mm . Bębenek
powodujący przesuwanie się wrzeciona jest podzielony na
swym
obwodzie na 50 części . Zatem obrócenie bębenka o 1
/ 50 część obrotu przesuwa
kowadełko wrzeciona o 1 / 100
część mm , czyli 10 mm
. Wartość zmierzonego wymiaru
określa się najpierw
odczytując na podziałce tulei liczbę pełnych milimetrów
i połówek
milimetrów odsłoniętych przez brzeg bębenka
; następnie odczytuje się setne części
milimetra na
podziałce bębenka . Wskaźnikiem dla podziału bębenka
jest linia podziałki na
tulei mikrometru. Kilka przykładów
położenia bębenka przedstawia poniższy rysunek (rys.
2.6) Na rysunku a
jest ustawiony wymiar 10 mm. Krawędź bębenka znajduje się
tutaj na
dziesiątej kresce tulei. Na rysunku b
jest ustawiony wymiar 14,28 mm. Rysunek c
przedstawia ustawienie podziałki na wymiar 21,5 mm ,a na
podziałce bębenka - 0,14 mm,
gdyż oś skali milimetrów
wskazuje na czternastą kreskę bębenka. RAzem wyniesie to:
21,15 + 0,14 = 21,64 mm.
rys. 2.6. Wskazania mikrometru

Do pomiarów
gwintów używa się mikrometrów wyposażonych w wymienne
kowadełka .
Poniższy rysunek przedstawi taki mikrometr ,
który jest wyposażony w trzy komplety
kowadełek
wymiennych .

rys. 2.7 Mikrometr do pomiaru gwintów.
Do pomiaru średnic niewielkich
otworów służy mikrometr przedstawiony na poniższym
rysunku 2.8 . Ma on dwustronne szczęki pomiarowe . Grubość
tych szczęk jest różna ,
dzięki czemu można rozszerzyć
zakres pomiarowy przyrządu . Jeżeli suma grubości szczęk
po stronie A wynosi np. 10 mm , a po stronie B - 20 mm, to
takim przyrządem można
mierzyć otwory o średnicy 10 -
35 mm po stronie A 20 - 45 mm po stronie B ( przy
założeniu
, że zakres pomiarowy samego mikrometru wynosi 0 - 25 mm
) .

rys. 2.8. Mikrometr do mierzenia
otworów.
Większe otwory mierzy się za pomocą
tzw. średnicówek mikrometrycznych (
rys.2.9) .
Zasada pomiaru jest taka sama jak innych
mikrometrycznych przyrządów pomiarowych .
Średnicówka
jest zwykle wyposażona w komplet przedłużaczy , umożliwiających
pomiar
otworów o szerokim zakresie . Przedłużacze w
postaci prętów odpowiedniej długości
wkręca się
zamiast jednej z końcówek pomiarowych 1 lub 2 . Oprócz
przedłużaczy w skład
wyposażenia średnicówek wchodzi
pierścień nastawczy o znanej średnicy , który umożliwia
sprawdzenie prawidłowości wskazań przyrządu . Dzięki
zastosowaniu przedłużaczy można
wykorzystać jedną średnicówkę
mikrometryczną do pomiaru odległości między
powierzchniami wewnętrznymi w zakresie od 50 do 900 mm .

rys. 2.9 Średnicówka mikrometryczna.
Do pomiaru głębokości otworów służy
głębokościomierz mikrometryczny ( rys .
3.0)
Stopa głębokościomierza 1 jest połączona z tuleją
mikrometryczną 2 , na której znajduje się
gwint prowadzący
wrzeciono 3 .Podobnie jak w mikrometrze zwykłym , do
wysuwania
wrzeciona służą bębenek 4 oraz sprzęgło 5
. Pomiaru dokonuje się po ustawieniu stopy
głębokościomierza
na krawędzi otworu . Podczas pomiaru należy dociskać
stopę przyrządu
do krawędzi otworu , tak silnie , żeby
uniesienie jej nad wykręcane wrzeciono nie było
możliwe
w chwili , gdy oprze się ono o dno otworu. W ostatniej
fazie wysuwania wrzeciona
należy posługiwać się sprzęgiełkiem
, aby nacisk pomiarowy wrzeciona na dno otworu był
przy
każdym pomiarze jednakowy .
rys. 3.0 Głębokościomerz
mikrometryczny
Przyrządy mikrometryczne umożliwiają najczęściej
pomiar z dokładnością odczytu do 0,01
mm. W niektórych
przypadkach są stosowane noniusze , które umożliwiają zwiększenie
dokładności odczytu do 0,001 mm . Noniusz taki jest wykonany
na odpowiednio dużej tulei
mikrometru . Zasada jego działania
jest taka sama jak noniuszy suwmiarek .
Czujniki
to przyrządy pomiarowe , służące najczęściej do określania
odchyłek od wymiaru
nominalnego . Zakres pomiaru czujników nie
przekracza 1 mm , często zamyka się w
granicach kilku dziesiątych
części milimetra . Wszystki czujniki , niezależnie od rozwiązania
konstrukcyjnego , są wyposażone w urządzenia które zamieniają
ruch końcówki
pomiarowej na ruch wskazówki przyrządu w taki
sposób , aby niewielki ruch
końcówki
pomiarowej powodował znaczne przesunięcie wskazówki
. Stosunek przesunięcia końca
wskazówki do przesunięcia końcówki
pomiarowej nazywa się przełożeniem przyrządu i
. W
czujnikach przełożenie jest zwykle bardzo duże i wynosi
od 100 - 10000 .
Zależnie od
rodzaju przekładni rozróżnia się czujniki mechaniczne ,
pneumatyczne , optyczne
i elektryczne . Spośród wielu rozwiązań
konstrukcyjnych w praktyce warsztatowej stosuje
się najczęściej
tylko kilka typów tych przyrządów . Są one wygodne w użyciu
, zwłaszcza
do kontroli dużych
partii takich samych przedmiotów .
Wśród czujników mechanicznych najprostszy
jest czujnik dźwigniowy . Rysunek 3.1
wyjaśnia
zasadę pracy tego przyrządu . Zależnie od wymiaru mierzonego
przedmiotu
końcówka pomiarowa 1 działa na dźwignię 2 wspartą
na nożu pryzmatycznym . Pod
wpływem działania tej końcówki
wskazówka 3 przyrządu wychyla się . Jeżeli uprzednio
końcówka
przyrządu była ustawiona według wzorca o znanym wymiarze w położeniu
zerowym , to teraz przy pomiarze przedmiotów
o wymiarach większych od wymiaru
nominalnego wskazówka przyrządu
wychyli się na prawo od punktu zerowego . W
przeciwnym
przypadku wskazówka wędrująca od lewej od prawej strony
podziałki nie
osiągnie punktu zerowego .
Na takiej zasadzie jest zbudowany
czujnik przedstawiony z prawej strony na rys. 3.2.
Przesuwny
trzpień 1 jest zakończony wymienną końcówką pomiarową 2 .
Od góry trzpień
1 jest zakończony ostrzem , które naciska dźwignię
3 napiętą sprężyną 4 .
rys. 3.1 Czujnik dźwigniowy.
Dźwignia ta , wyposażona z drugiej strony w
oporę 6 , wspiera się o oporę 8 za
pośrednictwem noża 7 .
Na dźwigni jest umocowana wskazówka 5 wskazująca odchylenie
wymiaru mierzonego przedmiotu od wymiaru nominalnego , na który
czujnik jest ustawiony
(położenie 0 ) . Czujnik jest
zmontowany na pionowej kolumnie i po niej może byś
przesuwany
w górę lub w dół . Mierzony przedmiot 10 ustawia się na
stoliku pomiarowym
tak . aby końcówka pomiarowa 2 wspierała
się na powierzchni przedmiotu . Na rysunku
wysokość
mierzonego przedmiotu odpowiada ściśle wymiarowi , na który
czujnik został
ustawiony . Zakres pomiarowy tego przyrządu
wynosi zaledwie 0,2 mm.
rys. 3.2 Zasada działania czujnika dźwigniowego.

Szerokie zastosowanie w pomiarach
warsztatowych , zwłaszcza przy odbiorze i kontroli
maszyn ,
znalazły czujniki zegarowe . Jeden z najczęściej
stosowanych czujników
zegarowych przedstawiono na rys. 3.3.
Wrzeciono przyrządu 1 jest zakończone wymienną
końcówką 2
. Środkowa część wrzeciona zaopatrzona jest w zębatkę współpracującą
z
kołem zębatym 3 , które następnie napędza koła 4,5 i 6 .
Na osi koła 5 jest umocowana
duża wskazówka 9, wskazująca
setne części milimetra , a na osi koła 3 - wskazówka mała ,
wskazująca całkowite milimetry . Koło 6 służy do
kompensacji luzów w zazębieniach .
Powrót wrzeciona do położenia
wyjściowego zapewnia sprężyna 8 , która za
pośrednictwem dźwigni
7 naciska na wrzeciono w kierunku przeciwnym do ruchu
spowodowanego naciskiem mierzonego przedmiotu . Wskazówki
przesuwne 10 i 11 służą
do ustawiania wartości odchyłek górnej
i dolnej .

rys. 3.3 CZujnik zegarowy a) widok b) przekrój.
Przyrządy do pomiaru kątów .W
praktyce warsztatowej do mało dokładnych pomiarów
kątów
jest stosowany uniwersalny kątomierz nastawny (rys.
3.4) . Korpus przyrządu
składa się z ramienia stałego 1 ,
uchwytu 2 i tarczy 3 . Na trzpieniu 4 może się obracać
część
ruchoma , do której jest umocowana podziałka noniusza 5 oraz
uchwyt 6 . W
uchwycie 6 - po zwolnieniu zacisku - można
przesuwać ramię 7 wzdłuż jego osi głównej i
ustawić w
dowolnym położeniu . Za pomocą kątomierza uniwersalnego można
zmierzyć
kąty z dokładnością 5' .

rys. 3.4 Uniwersalny kątomierz nastawny.
Wskazania przyrządu odczytuje się podobnie
jak na suwmiarce . Liczbę stopni wskazuje
kreska zerowa
noniusza , a liczbę minut - jedna z kresek podziałki głównej
, pokrywająca
się z podziałką noniusza .
Sprawdziany . Zastosowanie
sprawdzianu nie pozwala na określenie rzeczywistego
wymiaru ,
lecz na stwierdzenie , czy sprawdzany wymiar jest prawidłowy
czy nieprawidłowy
. W zależności od rodzaju zadania
sprawdziany można podzielić na sprawdziany wymiaru i
kształtu
. Do najczęściej stosowanych sprawdzianów wymiaru zalicza się
sprawdziany do
otworów , do wałków , do
stożków i do gwintów . W tej grupie sprawdzianów można
wyodrębnić sprawdziany jednograniczne i dwugraniczne .
Sprawdziany jednograniczne
odwzorowują jeden z granicznych
wymiarów : największy lub najmniejszy . Sprawdziany
dwugraniczne odwzorowują oda wymiary graniczne . Niektóre
rodzaje powszechnie
stosowanych sprawdzianów wymiarów
przedstawia poniższy rysunek . Z lewej strony
przedstawiono
sprawdzian kształtu - wzornik .

rys. 3.5 Typowe sprawdziany wymiarów.

rys. 3.6 Sprawdzian kształtu.
4. KONSERWACJA NARZĘDZI I PRZYRZĄDÓW
POMIAROWYCH .
Narzędzia i przyrządy pomiarowe zarówno w
czasie użytkowania jak i magazynowania ,
powinny znajdować się
pod szczególną ochroną . Chronić je trzeba przed
uszkodzeniami
mechanicznymi i korozyjnym wpływem warunków
atmosferycznych . Niewłaściwe i
niestaranne obchodzenie się
ze sprzętem pomiarowym powoduje jego przedwczesne
mechaniczne
zużycie lub uszkodzenie . Z tych powodów nie należy w czasie
eksploatacji
przetrzymywać narzędzi pomiarowych razem z narzędziami
obróbkowymi lub w miejscach
zanieczyszczonych albo wilgotnych .
Należy również nie dopuszczać , by podlegały one
wpływom
pola magnetycznego lub ulegały nagrzewaniu . Sprzęt pomiarowy
należy
magazynować w stanie zakonserwowanym . Konserwacja
polega na umyci sprzętu benzyną
oczyszczoną , bezwodnym
alkoholem etylowym , acetonem lub eterem . Przemyte
powierzchnie
wyciera się do sucha miękką lnianą ścierką i pokrywa równomiernie
cienką
warstwą bezwodnej i bezkwasowej wazeliny. Przed rozpoczęciem
eksploatacji wazelinę
należy usunąć środkiem zmywającym.
|