73016

ИЗМЕРЕНИЕ НАРУЖНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ ИНСТРУМЕНТОМ С РЫЧАЖНО-МЕХАНИЧЕСКОИ И ЗУБЧАТЫМИ ПЕРЕДАЧАМИ

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Цель работы: изучить устройство и принцип работы мерительного инструмента с рычажно-механической и зубчатыми передачами; приобрести практические навыки измерения наружных размеров с помощью индикаторной и рычажной скоб; рычажного микрометра.

Русский

2014-12-03

1.6 MB

6 чел.

Лабораторная работа №5

ИЗМЕРЕНИЕ НАРУЖНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ ИНСТРУМЕНТОМ С РЫЧАЖНО-МЕХАНИЧЕСКОИ И ЗУБЧАТЫМИ ПЕРЕДАЧАМИ

Цель работы: изучить устройство и принцип работы мерительного инструмента с рычажно-механической и зубчатыми передачами; приобрести практические навыки измерения наружных размеров с помощью индикаторной и рычажной скоб; рычажного микрометра.

Приборы и инструменты: скоба индикаторная; рычажная скоба; рычажный микрометр; плоскопараллельные концевые меры длины.

Задание: измерить диаметры цилиндрических деталей (или калибров) и дать заключение о их годности.

Общие сведения.

Механические измерительные приборы основаны на преобразовании малых перемещений измерительного стержня в большие перемещения указателя (стрелки). В зависимости от типа механизма они подразделяются на приборы с рычажной, зубчатой, рычажно-зубчатой или пружинной передачей.

Индикаторная скоба.

Индикаторная скоба состоит из индикатора часового типа 1 и корпуса 2 (рис.1). Корпус представляет собой жесткую скобу с двумя соосными отверстиями на концах, в которых могут перемещаться цилиндрические стержни 3 и 4 с плоскими или сферическими измерительными поверхностями. В торец подвижного стержня упирается измерительный стержень индикатора 1, который удерживается в корпусе 2 винтами 5 и 6. Установочный стержень 4 перемещается в отверстии, от руки, фиксируется винтом 7 и предохраняется колпачком 10, который ввинчивается в корпус 2.

Рис.1. Скоба индикаторная.

Для быстрой установки и измерения детали в индикаторной скобе предусмотрен передвижной упор 9, который фиксируется винтом 6. Отвод подвижного стержня 3 при установке детали в прибор для измерения осуществляется с помощью нажатия арретира 11.

Отечественная промышленность выпускает индикаторные скобы с различным диапазоном измерения; у малых скоб – 50 мм, средних – 100 мм, больших – 150 мм. Пределы измерения малых скоб – от 0 до 50 мм; средних – от 100 до 700 мм, больших – от 700 до 1000 мм через 150 мм. Измерительное усилие установлено в пределах 50 – 90 Н.

В качестве отсчетного устройства в индикаторной скобе применяется индикатор часового типа, имеющий механизм с зубчатой передачей. Отечественная промышленность выпускает индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 и 0,002 мм. Наибольшее распространение получили индикаторы с ценой деления 0,01 мм, схема которого представлена на рис. 2.

Рис.2. Схема индикатора часового типа.

Как видно из приведенной схемы, перемещение измерительного стержня 1, имеющего в средней части зубчатую рейку 2, передается через шестерни Z2 и Z3, которые сидят на одной оси с малой стрелкой 3, шестерне Z1, несущей большую стрелку 4. Один оборот большой стрелки соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм. Шкала у большой стрелки имеет 100 делений, поэтому цена деления этой шкалы будет равна 0,01 мм. Целые миллиметры отсчитываются малой стрелкой. Шестерня Z4 со спиральной пружиной 5 обеспечивают работу зубчатой передачи прибора по одной стороне профиля зубьев, т.е. устраняют мертвый ход во всей передаче. Винтовая пружина 6 создает постоянное измерительное усилие порядка 80 – 200 Н.

Необходимо помнить, что для того, чтобы в процессе измерений индикатор мог показывать как отрицательные, так и положительные отклонения от начального положения, после соприкосновения измерительного стержня с измеряемой поверхностью индикатор подводят до тех пор, пока большая стрелка не сделает 1 – 2 оборота по шкале прибора. Таким образом индикатору дается «натяг».

Погрешность измерения индикаторов часового типа лежит в пределах от + 2 до + 10 мкм в зависимости от величины измерения по шкале прибора.

Рычажная скоба.

Недостатком мерительного прибора с зубчатыми передачами является ограниченная их точность вследствие наличия величины биения зубчатых венцов колес, погрешностей окружного шага и профиля зубьев. Наибольшее влияние на точность такого прибора оказывает погрешность первой зубчатой пары, т.к. она будет увеличиваться последующими передачами в кинематической схеме. Так, в индикаторах часового типа наибольшее влияние на точность их показаний оказывают погрешности зубчатого зацепления рейки с малым колесом.

Точность измерительного прибора можно значительно повысить, если первую зубчатую передачу заменить рычагом. Рычаг позволяет при небольших углах его отклонения получать очень точное начальное увеличение определяемого отклонения с последующим дополнительным его увеличением зубчатой передачей. Представителем такого типа измерительного инструмента является рычажная скоба (рис.3), схема которой представлена на рис. 4.

Рис.3. Скоба рычажная.

Корпус прибора представляет собой жесткую скобу 1 с двумя соосными отверстиями на концах, в которых могут перемещаться цилиндрические измерительные стержни – подвижный 2 и установочный 3. Измерительный подвижный стержень 2 упирается в пружину 4, которая при измерении создает постоянное усилие порядка 9 – 10 Н. Отвод стержня 2 при установке детали в прибор осуществляется с помощью нажатия арретира 13. Установочный стержень 3, имеющий в хвостовой части винтовую нарезку, перемещается в отверстии с помощью гайки 5, а фиксируется колпачком 7, который вращается по винтовой нарезке стержня 3.

Рис.4. Схема скобы рычажной.

При перемещении подвижного стержня 2 рычаг 15 посредством зубчатого сегмента 9 сообщает крутящий момент зубчатому колесу 10, на оси которого находится стрелка 11, показывающая величину отсчета по шкале 12. Имеющиеся над шкалой 12 передвижные указатели 14 позволяют отметить величины предельных отклонений измеряемого размера.

Отечественной промышленностью выпускаются рычажные скобы для измерения размеров от 0 до 150 мм с пределами измерений по шакале + 0,08 мм или ± 0,15 мм, ценой деления 0,002 или 0,005 мм.

Рычажный микрометр.

Рычажный микрометр за счет использования рычажно-механической передачи позволяет повысить точность отсчета до 0,002 мм. Он состоит из скобы 1 (рис.5), с одной стороны которой смонтирован микрометрический механизм, с другой – подвижная пятка 2. Подвижная пятка 2, перемещаясь в отверстии корпуса 1, действует на рычаг 13 (рис. 6) с зубчатым сектором, находящимся в зацеплении с колесом 11, на оси которого укреплена стрелка 9; спиральный волосок 14 служит для обеспечения однопрофильного зубчатого зацепления. Пружина 12 создает измерительное усилие порядка 10 Н. Для отвода пятки при установке и смене детали служит арретир 8; шкала 7 прибора имеет указатели 10, позволяющие установить предельные отклонения измеряемого размера. Рычажными микрометрами можно производить измерения как абсолютным, так и относительным методом.

Рис.5. Рычажный микрометр.

При абсолютном методе измерения вращают барабан микрометрической головки 6 до тех пор, пока стрелка 9 отсчетного устройства после соприкосновения измерительных стержней с измеряемой поверхностью не совпадет с нулевым штрихом шкалы.

Рис.6. Схема рычажного микрометра.

После этого барабан поворачивают до совмещения ближайшего штриха барабана с продольным штрихом стебля 5. Размер определяется алгебраической суммой показаний микрометрической головки и отсчетного шкального устройства.

При относительном методе измерения установку микрометра на размер производят по концевым мерам длины. Вращением микровинта добиваются нулевого показания по шкале 7 и фиксируют его стопорной гайкой 4. Контролируемый размер определяется алгебраической суммой показаний отсчетного шкального устройства и размера блока концевых мер, по которому прибор был установлен на нуль.

Рычажные микрометры выпускаются с пределами измерений 0 – 25 мм и 25 – 50 мм.

Перед началом измерений рычажный микрометр необходимо обязательно проверить на достоверность его показаний, т.е. установить его на нуль. Для этого вращением барабана 6 (рис. 5) при отпущенной стопорной гайке 4 перемещают измерительный стебель 3 до соприкосновения с подвижной пяткой 2 (для рычажного микрометра с пределом измерений 0 – 25 мм) до тех пор, пока стрелка 9 отсчетного устройства не совпадет с нулевым штрихом шкалы. При проверке измерительных приборов с пределами измерений 25 - 50 мм и более между измерительными плоскостями должны устанавливаться концевые меры длины или другие специальные меры размером, равным нижнему значению предела измерения прибора. Закрепить стебель 3 стопорной гайкой 4. В этом положении, кроме совпадения стрелки 9 с нулем шкалы должен совпадать нулевой штрих круговой шкалы барабана с продольным штрихом на стебле. В случае отсутствия такого совпадения установку на нуль производить в следующем порядке:

– не освобождая стопорной гайки 4, отсоединить барабан от микрометрического винта; для этого, держа барабан одной рукой за накатную часть отвернуть другой рукой колпачок 15; повернуть освобожденный барабан 6 до совпадения нулевого штриха круговой шкалы с продольным штрихом на стебле 5, удерживая прибор за барабан, затянуть колпачок до отказа;

– отпустить стопорную гайку 4, повернуть барабан против часовой стрелки на 1 – 2 оборота и вновь проверить правильность установки на куль. В случае необходимости установку повторить.

Порядок выполнения работы.

1. Измерение на индикаторной скобе.

1.1. По чертежу измеряемой детали или маркировке на ней определяются наибольший и наименьший предельные размеры.

1.2. Набирается блок концевых мер, равный номинальному размеру, и прибор устанавливается на нуль. Для этого свинчивают полностью колпачок 10 (рис. 1), освобождают винт 7, перемещая от руки стержень 4, зажимают набранный блок концевых мер между измерительными стержнями 3 и 4. Индикатор при этом должен получить натяг 1,5 – 2 оборота большой стрелки, для того, чтобы можно было получать как положительные, так и отрицательные отклонения от установочного размера. Зафиксировать стержень 4 стопорным винтом 7. Повернуть циферблат индикатора 1 до совмещения нулевого деления с большой стрелкой. Не вынимая блока концевых мер, проверить стабильность установки прибора, для этого следует несколько раз нажать и отпустить арретир 11. Если стрелка прибора сместится с установленного нулевого положения, необходимо повторно установить на нуль. Нажать на арретир и снять блок мер.

1.3. Измерить деталь, для чего нажать на арретир и установить её между измерительными стержнями; при этом деталь должна плотно прилегать к измерительному торцу стержня 3. Перекатывая или перемещая измеряемую деталь по торцу стержня 3, отсчет по шкале прибора произвести в момент, соответствующий максимальному показанию; при этом обратить внимание на знак действительного отклонения.

Измерение диаметров должно производится не менее чем в трех сечениях, перпендикулярных оси (два крайних и одно среднее по длине), и в каждом сечении - в двух взаимноперпендикулярных направлениях. Показание прибора занести в таблицу отчета.

1.4. Дать заключение о годности размера.

2. Измерение на рычажной скобе.

2.1. См. порядок измерения на индикаторной скобе, п.1.1.

2.2. Согласно номинальному размеру и значениям верхнего и нижнего отклонений подсчитывается размер блока концевых мер для установки прибора на нуль. В том случае, когда величина допуска размера не превышает предела измерения по шкале прибора, блок концевых мер может быть равен номинальному размеру. В противном случае блок концевых мер должен быть равен среднему предельньному значению размера, т.е. необходимо учесть значения верхнего и нижнего отклонений.

2.3. Составить блок концевых мер и по нему установить прибор на нуль. Для этого отвинтить на 3 – 4 оборота колпачок 7 (рис. 3), установить блок концевых мер между измерительными стержнями 2 и 3. Вращением гайки 5 поднимать установочный винт 3 до тех пор, пока стрелка прибора не совместится с нулевым штрихом шкалы, после чего закрутить колпачок 7. Не вынимая установочных мер, проверить стабильность установки прибора, для этого следует несколько раз нажать и отпустить арретир 13. Если стрелка прибора сместится с установленного положения, необходимо повторно установить на нуль.

Нажать арретир и снять блок концевых мер.

2.4. Произвести измерение детали, для чего нажать на арретир и установить ее между измерительными стержнями. При этом деталь должна плотно прилегать к измерительному торцу стержня 3. Перекатывая или перемещая измеряемую деталь по торцу стержня 3, отсчет по шкале прибора произвести в момент, соответствующий максимальному показанию; при этом обратить внимание на знак действительного отклонения.

Измерение диаметров должно производиться не менее чем в трех сечениях, перпендикулярных оси (два крайних и одно среднее), и в каждом сечении - в двух взаимноперпендикулярных направлениях. Показания прибора занести в таблицу отчета.

2.5. Дать заключение о годности размера, сравнив действительные значения с допускаемыми.

3. Измерение на рычажном микрометре.

3.1. Проверить достоверность показаний рычажного микрометра.

3.2. Произвести измерение размеров детали абсолютным методом согласно схеме, результаты занести в таблицу отчета.

3.3. Дать заключение о годности размера, сравнив действительные значения с допускаемыми.

Контрольные вопросы.

1. Какие приборы относятся к зубчатым и рычажно-зубчатым? На чем основан принцип их действия?

2. Устройство индикатора часового типа, его принципиальная схема.

3. Конструкция индикаторной и рычажной скоб. Правила пользования ими при измерениях.

4. Особенность конструкции рычажного микрометра. Порядок пользования им при абсолютном и относительном методах измерения.

5. Порядок проверки достоверности показаний рычажного микрометра.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37981. Определение индуктивности катушки 119 KB
  Цель работы: научиться округлять индуктивность катушки Оборудование: Низковольтный источник переменного тока. Миллиамперметр переменного тока. Вольтметр переменного тока. Собрать цепь по схеме соединив последовательно катушку и миллиамперметр переменного тока.
37982. Определение оптической силы линзы 39.5 KB
  Цель работы: Изучить получение изображений с помощью двояковыпуклой линзы научиться определять оптическую силу линзы. Прямую которая проходит через сферические центры кривизны поверхностей линзы называют главной оптической осью линзы. Если на собирающую линзу направить пучок лучей параллельных главной оптической оптической оси то они соберутся в одной точке с другой стороны линзы которая называется главным фокусом линзы.
37983. Ознакомление с характеристиками магнитных свойств вещества и определение зависимости магнитной индукции и магнитной проницаемости ферромагнитного образца от напряжения поля 46.5 KB
  Вывод: Мы ознакомились с характеристиками магнитных свойств вещества и определили зависимость магнитной индукции и магнитной проницаемости ферромагнитного образца от напряженности поля.
37984. Ознакомление с общими принципами передачи электрической энергии на большие расстояния и определение потерь напряжения в моделях электрических линий 84.5 KB
  Вывод: 1 Способ определения потерь U= I= 2 I точнее поскольку в этой формуле используется только один измерительный прибор амперметр а в способе определения потерь U= U1 U2 используется два прибора вольтметра поэтому он менее точен.
37985. ОСОБЕННОСТИ ПОРАЖЕНИЯ АОХВ С ПРЕЕМУШЕСТВЕННО ЦИТОТОКСИЧЕСКИМ ДЕЙСТВИЕМ 128.5 KB
  Практически любая тяжелая интоксикация в той или иной степени вызывает поражение клеток различных типов. При этом могут возникать функциональные или грубые структурные изменения клеточных мембран, внутриклеточных структур, нарушения генетического аппарата, процессов синтеза белка и других видов пластического обмена. Зачастую повреждения носят вторичный характер, когда изменения в клетках органов и тканей происходят за счет нарушения токсикантами или их метаболитами гемодинамики, газообмена
37987. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ В ПРОГРАММЕ ELECTRONICS WORKBENCH 581.5 KB
  Из источников питания рассмотрены параметрические компенсационные и импульсные стабилизаторы напряжения а также тиристорные источники питания с фазовым управлением. Источники Батарея ЭДС источника постоянного напряжения или батареи измеряется в вольтах и задается величинами в диапазоне от мкВ до кВ. Ко входу устройства необходимо подключить функциональный генератор или другой источник переменного напряжения. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ И КОМПЕНСАЦИОННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ Современная электроника предъявляет жесткие...
37988. Исследование сопротивления заземляющих устройств 373.5 KB
  Измерить сопротивление заземления нулевого провода учебного корпуса определить сопротивление грунта изучить методику расчета сопротивления заземляющего устройства. Штатное заземление нулевого провода учебного корпуса измерители сопротивления заземлений МС08 М416 Ф4103М1 зонд и вспомогательный заземлитель. В этом случае если человек стоит на земле цепь тока замыкается через землю причем величина тока проходящего через человека зависит от режима нейтрали сети сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли.
37989. Измерение физических величин 420 KB
  Содержатся сведения необходимые для обработки результатов измерений физических величин. Рассматриваются способы измерений различные виды погрешностей алгоритм обработки результатов прямых и косвенных измерений правила приближенных вычислений а также пример оформления отчета о выполнении лабораторной работы.1 ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Цель работы: ознакомиться с основами теории погрешностей методикой обработки результатов прямых и косвенных измерений физических величин измерить объем полого...