Измерительные Инструменты

1. Измерение радиального  биения зубчатого вица

Для измерения радиального  биения применяется биениемер МИЗ.

В простейшем случае радиальное биение нарезанного колеса может  быть произведено следующим образом.

Рис.. Измерение радиального биения.

Проверяемое колесо (рис. ) 1 насаживается на контрольную оправку 2. Контрольная оправка устанавливается в центрах бабок 3 и 4. Бабки закрепляются на плите. На плите устанавливается также стойка 5 с индикатором 6. Во впадину вкладывается контрольный ролик 7, к которому подводится острие индикатора. Пер екладывая ролик во все впадины и заметив все показания индикатора, определяют разность между наибольшим и наименьшим показанием индикатора при повороте колеса на 360°, что и будет величиной биения делительной окружности относи гельно оси вращения.

 

2.Компаратор горизонтальный

Горизонтальный компаратор относится к группе приборов, измеряющих расстояния между "различными знаками на поверхностях объектов, как, например, между штрихами, делений на прямолинейных шкалах мер и приборов, на сетках оптических приборов, между линиями спектров на спектрограммах а также между разметочными линиями на металлических поверхностях при требованиях высокой точности.

Пределы измерения прибора  составляют 0—200 мм. Цена наименьшего деления шкалы отсчетного микроскопа равна Г мк. Точность измерения составляет ± 1 мк для длины до 25 мм и ±2 мк для длины до 200 мм.

Схема прибора представлена на фиг. 193, а и общий вид —  на фиг. т$3, б. Два микроскопа — визирный / и отсчетный 2 — жестко соединены между собой траверсой 3 большего сечения; траверса неподвижно соединена при помощи массивного изогнутого крон- штейна 4 с тяжелым жестким чугунным основанием 5, отлитым заодно с кронштейном и составляющим станину прибора. В станине прибора закреплен направляющий вал 6 большого диаметра, по которому параллельно осевой плоскости - обоих, микроскопов перемещаются каретки 7, несущие длинный плоский стальной стол; 8. На столе помещена точная шкала 9 (под отсчетным микроскопом 2).

Ось шкалы параллельна  направлению перемещениям  стола 8.

Отсчетный микроскоп 2 снабжен окуляр-микрометром 15 с иеной деления 1 мк.

Для защиты траверсы 3 от воздействия тепловых лучей, 'исходящих от наблюдателя, ее закрывают- хромированным экраном..'

Визирный микроскоп снабжается двумя-сетками: с перекрестием и с двумя биссекторами, применяемыми в зависимости от характера измеряемого объекта.

Процесс измерения состоит  принципиально в следующем; На стол кладется измеряемый объект 10 так, чтобы измеряемый' размер его был также параллелен направлению перемещения стола и лежал на одной прямой с осью шкалы 9.

Стол 8 с каретками 7 перемещают вдоль направляющего вала до тех пор, пока начальная граница -измеряемого размера не совпадет с перекрестьем визирного микроскопа 1. Тогда, делают первый отсчет по шкале 9 с помощью микроскопа 2.Затем передвигают. стол 8 с объектом измерения 10 по направляющему валу до тех пор, пока конец измеряемого размера не совпадет с тем же перекрестием микроскопа /, после чего, производят второй[ отсчет по шкале 9 с помощью отсчетного микроскопа 2. Разность" отсчетов представит искомый размер объекта 10.

Передвижение стола производится сначала грубо от. руки, и закрепление стола—винтом 12. После этого делается точная установка при помощи микрометрического винта 11. Опорная линейка 13, параллельная перемещению стола, дает возможность устанавливать измеряемый размер параллельно этому перемещению. При помощи накатанной головки 14 линейка передвигается поперек стола перпендикулярно перемещению стола.

В целях получения надлежащей точности наводку микроскопа следует производить не менее трех раз, и за результат принимать среднее арифметическое из трех измерений.

К основной шкале прибора  дается аттестат с таблицей поправок, которыми следует пользоваться при  каждом отсчете.

 

3.Электрические измерительные  приборы

Электрические приборы для  измерения размеров еще не получили достаточно широкого распространения, но имеют широкие перспективы развития, в особенности для автоматизации процесса контроля размеров в условиях массового производства, а также для дистанционного управления процессами обработки.

Электроизмерительные приборы  преобразуют импульс, получаемый от измеряемого размера, в работу воздействия на механизм исполнительного органа — отсчетного, сортирующего, сигнализирующего или обрабатывающего.

Из разных методов преобразования импульса мы лишь бегло остановимся  на электроконтактном, индуктивном и емкостном.

ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЙ МЕТОД

Этот метод находит  применение не для измерения, в прямом смысле этого слова, а, как правило, для контрольных операций, т. е. для  проверки, лежит ли проверяемый размер в заранее установленном диапазоне, или же вне его, что соответствует проверь предельными калибрами.

Конструктивное выполнение электроконтактных приборов весьма разнообразно, но принципиальные схемы датчиков приборов, т. преобразователей, в общем весьма сходны между собой и могут быт представлены, в следующем виде (фиг. 201). Измерительный стержень 3, соприкасающийся с контролируемой деталью 1, други концом действует на рычажок 4, висящий на плоской пружинке 5.

Другой конец рычажка 4 находится между двумя контактами 6 и 7, положение которых регулируется винтами, в зависимости от предписанных

предельных размеров контролируемой детали 1.

Контакты 6 и. 7 присоединены через лампочки низкого; напряжения 10 и 11 к одному полюсу источника тока слабого напряжения, другой полюс которого присоединен к рычажку 4. Датчик настраивается по блоку плиток или образцовой детали так, чтобы рычажок 4 вошел в соприкосновение с контактом 6 при наибольшем

предельном значении контролируемого  размера У, а при наименьшем предельном размере достиг контакта 7 (с учетом пределов отклонений соответственных предельных калибров). В первом случае будет замкнута электрическая цепь сигнальной лампочки 11, которая будет сигнализировать при наружных размерах, которые не достигли , начала поля допуска (исправимый брак), а во втором случае—выход детали за конец поля допуска (неисправимы» брак).

Параллельно с сигнальными лампочками или вместо них к датчику могут быть приключены другие механизмы, действующие различно в каждой замкнутой цепи, согласно целевому назначению.

.

 

ИНДУКТИВНЫЙ МЕТОД

Этот метод позволяет использовать шкальный отсчет наряду с чисто контрольными операциями, а также сортировку и управление процессом обработки.

Сущность метода основана на зависимости индуктивности катушки датчика от ее положения относительно . Положение магнитопровода связывается с исследуемым размером, и таким образом получается функциональная связь между размером и индуктивностью катушки.

Простейшая принципиальная .схема индуктивного датчика показана на фиг. 202. Измерительный стержень 1 перемещается во втулке 2 корпуса 3, в котором подвешен якорь 4 на плоской пру- жипе 5. В корпусе установлена катушка 6_, намотанная на сердечник 7 магнитопровода 10, изготовленного из особого железного сплава. Индуктивность катушки 6 зависит от положения якоря 4 относительно магнитопровода. Чем они ближе один к другому, тем индуктивность катушки больше.

Измерительный стержень 1, нижним концом касающийся объекта измерения 12, верхним концом действует на якорь 4, прижимаемый к нему пружиной 13. По мере увеличения размера изделия якорь 4 отходит от магнитопровода 10, и индуктивность катушки 6 уменьшается .

Находят применение индуктивные  датчики и с двумя катушками 6 и 8, катушка 8 намотана на сердечник 11. В этих датчиках перемещение якоря вызывает изменение индуктивности обеих катушек 6 и 5.

Схема с одной катушкой менее чувствительна, чем схема  с двумя катушками, поэтому вторая нашла большее применение в практике. Здесь шкала прибора соответствует  разности индуктивностей обеих катушек  при различном положении якоря, т. е. при разных значениях измеряемого размера.

Катушки обычно включаются в мостовую схему. Обе катушки  одинаковы, они составляют два плеча  моста, а другие два плеча являются половинками дросселя с выводной средней точкой.

 

ЕМКОСТНЫЙ МЕТОД

Этот метод основывается на зависимости емкости конденсатора от расстояния между его обкладками. Это расстояние конструктивно связано  с

измеряемым размером и, таким  образом, измеренная емкость служит показателем значения размера. Обычно шкала емкости градуируется в единицах длины.

Для увеличения чувствительности может быть применена дифференциальная система двух- или многопластинчатого конденсатора (фиг. 203).

В этой системе измерительный  стержень 1 одной стороной касается объекта измерения 2, а другой - гибкой пружины 3, на которой укреплены одна или несколько подвижных пластинок 4 конденсатора. Последние расположены между двумя .системами неподвижных пластин 5 и 5. Перемещение подвижных пластин 4 вверх приводит к увеличению емкости конденсаторов, образованных пластинками 4—5, и к уменьшению системы 4—6.

Для использования этих принципов  на практике необходима специальная  усилительная аппаратура, в которой  разность емкостей Систем 4—5 и 4—6 создает биение частот в двух электрических цепях где участвуют обе системы конденсаторов. Для восприятия или измерения этого биения Существует много систем-, на которых мы, однако, здесь не будем останавливаться. жнне 5. В корпусе установлена катушка 6, намотанная на сердечник 7 магнитопровода 10, изготовленного из особого железного, сплава. Индуктивность катушки 6 зависит от положения якоря 4 относительно магнитопровода. Чем они ближе один к другому, тем индуктивность катушки больше.

Измерительный стержень 1, нижним концом касающийся объекта измерения 12, верхним концом действует на якорь 4, прижимаемый к нему пружиной 13. По мере увеличения размера изделия якорь 4 отходит от магнитопровода 10, и индуктивность катушки 6 уменьшается.

Находят применение индуктивные  датчики и с двумя катушками в и 8, катушка 8 намотана на сердечник 11. В этих датчиках перемещение якоря вызывает изменение индуктивности обеих катушек 6 и 8. : Схема с одной катушкой менее чувствительна, чем схема с двумя катушками, поэтому вторая нашла большее применение в практике. Здесь шкала прибора соответствует разности индуктивностей обеих катушек при различном положении якоря, т. е. при разных значениях измеряемого размера.

Катушки обычно включаются в мостовую схему. Обе катушки  одинаковы, они составляют два плеча  моста, а другие два плеча являются половинками дросселя с выводной средней точкой.

 

 

 

Задача"

Расшифровать обозначения  резьбы, рассчитать размеры элементов  действительного профиля резьбы калибро ПР(1) и НЕ(1), построить схемы расположения полей допусков по среднему диаметру заданной резьбы D₂(d₂) для резьбовой детали и калибров, рассчитать размеры диаметров резьбы калибров для контроля  наружной резьбы(без сортировки на группы) и внутренней резьбы. Выполнить эскизы калибров-колец или калибро-пробок (по заданию) и оформить их в соответствии    с прилагаемыми в МУ стандартизации.

М12-6f

P= 1,75мм

d=D=12мм

d₂=D₂=10,863 мм

d₁=D₁=10,106 мм

d₃=9,853мм

ПР(1)

Номинальный диаметр

d+es_d+T_pl+

d: es=-48; ei=-313

d₂:es=-48; ei=-198

d₁:es=-48

12+(-0,048)+0,011+0,011+0,175=12,138

ТД₂(td₂): ES_д2-EI_д2=-0,048+0,198=0,15

Т_р4=11

r₁=0,72==0,126

Наминальный наружный диаметр

ПР(1)=12+(-0,048)+0,011+0,175=12,138

Средний диаметр 

d_2max+esd₂-z₂+

d_2min+esd₂-z₂-

Z₂=0,1448=

Z₂=0,250==9

d_2max:10,863+(-0,048)-0,250+0,009=10,574

d_min2:10,863+(-0,048)-0,250-0,009=10,556

Внутренний номинальный  диаметр

d_1max=d₁+esd₁+Т_к/2

d_1min=d₁+esd₁-Т_к/2

d_1max=10,106+(-0,048)+0,009=10,067

 d_2min=10,106+(-0,048)-0,009=10,049

НЕ(11) Калибр резьбовой непроходной  не размер наружный номинальный диаметр 

d+es+TP₁ +

12+(-0,048)+0,011+0,126=12,089

Средний номинальный диаметр 

d₂+esd₂+TP₂ +

10,863+(-0,048)-0,150-0,005=10,656

Размеры    в₁ и z₁ действительного продела резьбы расчитуется по формуле:

в₁ =(Н-(Д_к-Д_2к))∙tg30° где

Д_к – наружный диаметр резьбового калибра

Д_2к – средний диаметр резьбового калибра

Z₁= в₁∙ tg30°

Из таблиц =0,054мм

Н=1,296мм

Д_к=12,089мм

Д_2к=10,656мм

в₁=(1,296-(12,089-10,656)) ∙0,5774=0,079

z₁=-0,079∙0,5774=0,005 мм

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

Лесохин А.Ф. «Допуски и технические измерения»; . Баженко Л.І. Стандартизація, метрологія та кваліметрія у машинобудуванні:

Навч. посібник. - Львів: Світ, 2003 - 328 с.; ід.

2. Козловськнй МС, Виноградов А.М. Основи стандартизації, допуски, посадки и технические измерення: Учених для учащихся техннкумов - 2-е изд. Перераб и доп. - М.: машиностроение1982. - 284 е., ил.