20147

Однокоординатные механические приборы, работающие по принципу сравнения со штриховой мерой

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Объединяет все штангенприборы единая конструкция отсчетных устройств основанных на применении линейного нониуса. Принцип действия нониуса состоит в совмещении соответствующих штрихов двух линейных шкал интервалы деления которых отличаются на определенную величину. Конструкция нониуса использует то обстоятельство что невооруженный человеческий глаз не способный непосредственно количественно оценивать малые значения несовмещения штрихов в то же время способен фиксировать наличие весьма малых смещений двух штрихов от их симметричного...

Русский

2013-07-25

125 KB

8 чел.

Однокоординатные механические приборы,

работающие по принципу сравнения со штриховой мерой.

1. Механические приборы

На рис.1 представлена схема измерения механическими приборами с помощью штриховой меры. Размер детали определяется по формуле

А = N • а + п • а,

где N - число целых делений шкалы (штриховой меры); а - интервал деления шкалы; п - дробное значение интервала деления шкалы.

Рис. 1. Схема измерения механическими приборами с помощью штриховой меры:

1 - базирующий элемент; 2 - деталь; 3 - чувствительный элемент;

4 - штриховая мера; 5 - отсчетное устройство (устройство для снятия дробного

значения интервала деления)

1.1. Штангенприборы

Штангенприборы - показывающие измерительные приборы, в которых положение одной или нескольких перемещающихся рамок отсчитывается на штриховой шкале с указателем или нониусом.

В общем случае штангенприборы имеют две измерительные губки, одна из которых связана с направляющей штангой, на которой нанесена основная шкала, а другая жестко связана с подвижной рамкой. Объединяет все штангенприборы единая конструкция отсчетных устройств, основанных на применении линейного нониуса. Принцип действия нониуса состоит в совмещении соответствующих штрихов двух линейных шкал, интервалы, деления которых отличаются на определенную величину. Конструкция нониуса использует то обстоятельство, что невооруженный человеческий глаз, не способный непосредственно количественно оценивать малые значения несовмещения штрихов, в то же время способен фиксировать наличие весьма малых смещений двух штрихов от их симметричного расположения. Наименьшее видимое смещение штрихов составляет около 0,012 мм. При использовании нониуса человеческий глаз определяет пару штрихов на основной шкале и нониусе, не имеющих взаимного смещения, и по соответствующему штриху нониуса снимается отсчет.

Расчет основных параметров нониуса производится следующим образом. Задаются значениями интервала деления основной шкалы b (у подавляющего числа штангенинструментов он равен 1 мм), величиной отсчета по нониусу с, модулем шкалы нониуса у. Модуль нониуса показывает, через какое число делений основной шкалы будут располагаться штрихи нониуса, смещенные на величину отсчета. Тогда число делений шкалы нониуса составит п = b / с. Интервал деления шкалы нониуса bl= by - с. Полная длина шкалы нониуса

l = nb = n(by-c) = b(ny-1).

Рис. 1.1.

На рис. 1.1 представлены два нониуса с величиной отсчета 0,1 мм, выполненные с модулем 1 и 2. При применении модуля 2 интервал деления нониуса увеличивается почти вдвое, но величины смещения соответствующих штрихов остаются неизменными. В существующих штангенприборах применяются значения модуля 1, 2 и значительно реже 5, а величины отсчета по нониусу 0,1, 0,05 и 0,02 мм. Однако последнее значение метрологически не оправдано, поскольку погрешность измерения штангенприбором намного превышает эту величину.

В группу штангенприбором входят штангенциркули, штангенрейсмусы, штангенглубиномеры и штангензубомеры. Наиболее распространенными являются штангенциркули, предназначенные для измерения наружных и внутренних размеров и разметки. Штангенциркуль как универсальный измерительный прибор широко применяется при станочных (токарных, фрезерных и т.д.), слесарных, инструментальных, лекальных, разметочных работах и в отделах технического котроля. Конструктивно штангенциркули различаются по величине, форме губок и подвижной рамки и по точности. Выпускаемые в настоящее время штангенциркули имеют пределы измерения от 125 мм до 4000 мм.

Рис. 1.2. Штангенциркули типов: а - ШЦ-I; б - ШЦ-И; в - ЩЦ-Ш

В общем случае штангенциркуль состоит из штанги 1 с неподвижной измерительной губкой и рамки 2, перемещающейся по штанге с другой измерительной губкой и нониусом 5.

По форме измерительных губок различаются модели: ШЦ-1 - с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой для измерения глубин (рис. 1.2, а); ШЦ-И - с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров для разметки (рис. 1.2, б); ШЦ-Ш -с односторонними губками (рис. 1.2, в).

Губки для измерения наружных размеров у всех штангенциркулей имеют внутренние измерительные поверхности, доведенные до высокого класса шероховатости и плоскостности. Губки для измерений внутренних размеров имеют два варианта исполнения; в модели ШЦ-1 губки 4 имеют ножевидную форму (рис. 1.2, а), при использовании которых сразу получается измеряемый размер; в моделях ШЦ-П и ШЦ-Ш губки 4, выполненные ступенчатыми, имеют определенный суммарный размер, который следует прибавить к отсчитываемому размеру. В цггангенциркуле ШЦ-П для проведения разметки имеются остро заточенные концы измерительных губок, а штангенциркули модели ШЦ-Ш для этой же цели могут снабжаться съемными разметочными устройствами. Большинство штангенциркулей оснащаются дополнительной подвижной рамкой 6 (хомутиком) и соединенным с ним микрометрическим винтом, которые служат для точной установки необходимого размера. Во всех моделях штангенциркулей все подвижные рамки 2 могут быть закреплены в любом положении на штанге зажимным винтом 3. Для обеспечения поджима подвижной рамки к базовой нижней поверхности штанги l при перемещении рамки и измерении в специальный паз рамки устанавливается стальная пружина или бронзовый слегка изогнутый размерный вкладыш. Существуют конструкции, в которых вкладыши выполняются из фторопласта. В настоящее время все модели штангенциркулей выпускаются полностью закаленными (как измерительные губки, так и штанга) и хромированными. Для современной конструкции штангенциркуля характерно выполнение рамки 2 открытой формы, не закрывающей каких-либо участков шкалы. Особенностью современных конструкций является также выполнение утопленной шкалы, что предохраняет ее от истирания подвижной рамкой 2 (рис. 1.2, б, в).

Следует отметить, что кроме моделей основного исполнения отечественная промышленность использует ряд моделей штангенциркулей, обладающих дополнительными возможностями.

Рис. 1.3. Штангенрейсмас   Рис. 1.4. Штангензубомер

Штангенрейсмас (ШР) предназначен для измерений высот, глубин и для контрольных и разметочных работ на поверочной плите. Он состоит (рис. 1.3) из основания 1, штанги 2, закрепленной в основании, на которой нанесена миллиметровая шкала, рамки 3, перемещающейся вдоль штанги, и двух ножек: разметочной 7 и измерительной 8, закрепленных в рамке при помощи винта 4. Рамка снабжена нониусом 6 и движком с микрометрической подачей 5. Разметочная ножка армируется вставкой из твердого сплава.

Существуют модели штангенрейсмасов, подвижная рамка которых оснащается рычажной механической измерительной головкой или рычажным индуктивным прибором с блоком цифрового отсчета.

Рис. 1.5. Штангенглубиномер

Штангенглубиномеры (рис. 1.5), предназначенные для измерения глубины отверстий и пазов, ке имеют, по сравнению со штангенциркулями, жесткой измерительной губки, которая образуется торцом направляющей штанги. Кроме основной модели ШГ существуют также штангенглубиномеры с заостренной штангой 21ЛГ (для измерения глубин в труднодоступных местах), а также с уступом на конце штанги ЗШГ (для измерения размеров выступов и Т-образных пазов).

К штангенприборам относится также штангензубомер - прибор для определения толщины зубьев цилиндрических зубчатых колес по постоянной хорде. Он состоит (рис.1.4) из двух взаимно перпендикулярных линеек либо неподвижной губки 5, имеющей измерительную плоскость. По горизонтальной линейке с нанесенной шкалой перемещается рамка 2 с губкой 3, представляющей вторую измерительную плоскость. Именно эти измерительные плоскости служат для измерения толщины зуба. По вертикальной линейке со шкалой перемещается рамка с высотной упорной ножкой 4, определяющей высоту головки зуба.

Следует иметь в виду невысокую точность измерения штангензубомером из-за базирования прибора по окружности выступов, которая может располагаться эксцентрично начальной окружности зубчатого колеса, а также вследствие кромочного контакта измерительных губок с поверхностью зубьев.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19069. Одномерный гармонический осциллятор: разложения по собственным состояниям 299 KB
  Семинар 14. Одномерный гармонический осциллятор: разложения по собственным состояниям Полученные на предыдущем занятии собственные функции оператора Гамильтона для осциллятора образуют полную систему ортогональных функций одной переменной как собственные функц...
19070. Одномерный гармонический осциллятор: простейшие вычисления с осцилляторными функциями 290 KB
  Семинар 15. Одномерный гармонический осциллятор: простейшие вычисления с осцилляторными функциями В различных задачах квантовой механики приходится вычислять интегралы с осцилляторными функциями. Проблема заключается в том что явных выражений для функций с большим...
19071. Непрерывный спектр. Прохождение через потенциальные барьеры 273.5 KB
  Семинар 10. Непрерывный спектр. Прохождение через потенциальные барьеры Напомнить что при энергиях больших значений потенциала на плюс и минус бесконечностях спектр решений уравнения Шредингера непрерывный. Собственные функции нельзя нормировать на единицу. Далее ...
19072. Низкоразмерные физические системы. Типы и виды наноструктур. Квантовые ямы, проволоки, точки 272.5 KB
  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА НАНОСТРУКТУР Лекция 1. Введение. Низкоразмерные физические системы. Типы и виды наноструктур. Квантовые ямы проволоки точки Настоящий курс посвящен экспериментальным аспектам физики низкоразмерных систем. Будут рассмотрены следую...
19073. Гетеропереходы. Свойства полупроводниковых соединений AIIIBV 77.5 KB
  Лекция 2. Гетеропереходы. Свойства полупроводниковых соединений AIIIBV. Как создать квантовую структуру. Простейшая квантовая структура в которой движение электрона ограничено в одном направлении это тонкая пленка или просто достаточно тонкий слой полупроводник
19074. Понятие эпитаксии. Молекулярно-лучевая эпитаксия, лазерное и магнетронное распыление 505.5 KB
  Лекция 3. Понятие эпитаксии. Молекулярнолучевая эпитаксия лазерное и магнетронное распыление Методы получения наноструктур. Эпитаксия. Исследование искусственно созданных полупроводниковых сверхрешеток и квантовых ям с характерными размерами порядка длины своб
19075. Основы литографических процессов. Фотолитография 101.5 KB
  Лекция 4. Основы литографических процессов. Фотолитография В технологии микроэлектронных устройств литографические процессы универсальны и наиболее часто повторяемы. Они используются для получения контактных и прецизионных масок. Литографические процессы формирую...
19076. Электрические методы измерения. Классический эффект Холла 137 KB
  Лекция 5. Электрические методы измерения. Классический эффект Холла. К электрическим методам измерения относятся измерения вольтамперных характеристик эффекта Холла вольтфарадных характеристик. Вольтамперные характеристики измеряются двухконтактным и четыре...
19077. Принципы резонансного туннелирования. Резонансно-туннельный диод (РТД) на двух-барьерных и трех-барьерных структурах. Вольт-амперные характеристики РТД. Генерация излучения на РТД 745 KB
  Лекция 6 Принципы резонансного туннелирования. Резонанснотуннельный диод РТД на двухбарьерных и трехбарьерных структурах. Вольтамперные характеристики РТД. Генерация излучения на РТД. Введение В последнее время бурно развивается новая область науки физик