Будова і принцип роботи штангенциркуля і мікрометра

В даній лабораторній роботі для вимірювання сукупної товщини пластинок використовується штангенциркуль і мікрометр.

Штангенциркуль (рис. 1.3) – це засіб вимірювальної тех-ніки для вимірювання лінійних розмірів з точністю від 0,1 до 0,02 мм.

Призначений для абсолютних вимірювань лінійних розмірів зовнішніх і внутрішніх поверхонь, а також відтворення розмірів під час розмітки деталей.

Основними частинами штангенінструменту є штанга-лі-нійка 1 з поділками шкали через 1мм і шкала-ноніус 5, яка переміщується по лінійці. По штанзі-лінійці відраховують ціле значення міліметрів, а по ноніусу – десяті чи соті долі міліметра.

Щоб точно визначити розмір деталі, рухому губку штангенциркуля переміщують у момент дотику її до деталі за допомогою мікрометричного пристрою 6, щоб запобігти надмірному натисканню губок на деталь. Закріплюють рухому губку на штанзі стопорним гвинтом 4 (при відповідних навичках роботи з штангенциркулем гвинт 4 можна не закріпляти) і роблять відлік за ноніусом. Для відліку за допомогою ноніуса спочатку визначають за основною шкалою ціле число міліметрів перед нульовою поділкою ноніуса.

а) б)

в)

а – тип ШЦ-І; б – тип ШЦ-ІІ; в – тип ШЦ-ІІ;

1 – штанга-лінійка; 2 – вимірювальні губки; 3 – рамка;

4 – гвинт затискача рамки; 5 – ноніус;

6 – лінійка глибиноміра; 7 – рамка мікрометричної подачі

Рисунок 1. 3 – Конструкції штангенциркулів

Потім додаєть до нього число часток по ноніусу у відповідності з тим, який штрих шкали ноніуса ближче до штриха основ-ної шкали (рис. 1.4). Будова ноніуса ґрунтується на тому, що людське око легко розрізняє, чи є два штрихи продовженням один одного, чи вони дещо зсунуті. Отже, порядковий номер збіжної мітки ноніуса дає число десятих часток міліметра.

Основні типи ноніусів представлені на рис. 1.5. Найбільше поширення отримали ноніуси з точністю відліку 0,1; 0,05 і 0,02 мм.

Рисунок 1. 4 – Відлік за ноніусом

Тип І Тип ІІІ

Тип ІІ Тип ІV

Рисунок 1. 5 – Типи ноніусів

У ГОСТі 166-89 «Штангенциркулі. Технічні умови» передбачено виготовлення і використання трьох типів штангенциркулів: ШЦ-І з ціною поділки 0,1 мм (рис. 1.3, а), ШЦ-ІІ з ціною поділки 0,05 і 0,1 мм (рис. 1.4, б) і ШЦ-ІІІ з ціною поділки 0,05 і 0,1 мм (рис. 1.3, в) [4].

Деякі штангенциркулі мають також висувні лінійки 6, для вимірювання глибини ненаскрізних отворів.

Мікрометр (рис. 1.6) – це інструмент для вимірювання лінійних розмірів з точністю до 0,01 мм.

а) б)

в) Відлік 12,72

а – схема принципова; б – будова мікрометра;

в – відліковий пристрій;

1 – корпус; 2 – нерухома п’ята; 3 – стебло; 4 – мікрометричний гвинт; 5 – барабан; 6 – гайка мікрометричної пари;

7 – пристрій стабілізації зусилля вимірювання (тріскачка);

8 – вісь повздовжньої шкали; 9 – повздовжня шкала;

10 – кругова шкала

Рисунок 1. 6 – Мікрометр

Мікрометр складається із стальної скоби 1, що має нерухому опорну п’яту 2, стебла 3, мікрометричного гвинта 4. Мікрометричний гвинт переміщується всередині спеціальної гільзи з різьбою, закріпленою в стеблі 3. Крок гвинта 0,5 -1,0 мм. На зовнішній поверхні стебла нанесено дві повздовжні шкали, зсунуті одна відносно одної на 0,5 мм. Зовні стебло охоплює барабан 5, з’єднаний з мікрометричним гвинтом через гайку мікрометричної пари 6. Таким чином, під час обертання барабана обертається і гвинт; ппід час цього переміщується його вимірювальна поверхня. Дія мікрометра ґрунтується на властивості гвинта здійснювати під час повороту його поступальне переміщення, пропорційне куту повороту. Скошений обід 10 барабана поділено на 50 (або 100) однакових поділок. На правому кінці барабана є особливий фрикційний пристрій – тріскачка 7. Під час вимірювання слід обертати барабан тільки за головку тріскачки. Деталь пари вимірювання затискається між п’ятою і мікрометричним гвинтом. Після того, як досягнуто певного ступеня натиску на деталь (5-6Н), фрикційна головка починає проковзувати, даючи характерний тріск. Завдяки цьому затиснута деталь деформується порівняно мало (її розміри не спотворюються) і, крім того, це запобігає псуванню мікрометричного гвинта. Для відлічування показів мікрометра за шкалою стебла визначають ціле число (нижня шкала) і половини (верхня шкала) міліметрів (9). Для відлічування сотих часток міліметра користуються поділками 10 на барабані 5 (крок мікрометричного гвинта визначається заздалегідь).

Мікрометри тип МК (ГОСТ 6507-90 «Мікрометри. Технічні умови») випускають з різними межами вимірювань: 0-300 мм – через кожні 25 мм з діапазоном показів шкали 25 мм, а також 300-400; 400-500 і 500-600 мм. Гранична похибка мікрометрів залежить від верхніх меж вимірювання і може складати ± 3 мкм для мікрометрів МК-25 до ± 50 мкм – для мікрометрів МК-500.