Как устроен штангенциркуль и микрометр

Как устроен штангенциркуль и микрометр

Линейный нониус применяется в конструкции штангенциркуля (рис. 5).

Основные компоненты штангенциркуля: штанга 1, губки для наружных измерений 2, подвижная рамка 3, винт для зажима рамки 4, нониус 5, линейка глубиномера 6, микрометрическая подача 7, шкала штанги 8, губки для внутренних измерений 9.

Шкала прибора 8 жестко связана со щекой А. Нониус 5 жестко связан со щекой В и может перемещаться вдоль шкалы прибора. Когда между щеками А и В зазор отсутствует, нулевые метки нониуса и прибора совпадают. Для определения наружных размеров предмета его помещают между щеками АВ, которые сдвигают до соприкосновения с предметом, закрепляют подвижную щеку В зажимом 4 и производят отсчет. Число целых миллиметров отсчитывается непосредственно по шкале прибора до нулевой метки нониуса, а число долей миллиметров — по нониусу. При измерении внутренних размеров употребляются щеки АВ, толщина которых известна – указана на щеке А (к полученному отсчету прибавляется толщина щек АВ). Для измерения глубины отверстий применяется рейка 6, которая жестко связана с подвижной щекой В.

Штангенциркули изготовляются с нониусами, у которых n = 10, 20, 50. Цена деления и класс точности штангенциркуля указаны на подвижной рамке под шкалой нониуса.

3. Микрометр

Микрометрический винт (рис.6) имеет постоянный шаг по всей длине (величину поступательного перемещения конца винта при повороте его на один оборот).

Микрометрические винты применяются в конструкциях микрометра. Микрометр (рис.7) представляет собой массивную металлическую скобу 1, в концах которой находятся друг против друга неподвижный упор (пятка) 2 и микрометрический винт 3, жестко связанный с барабаном 6, свободно вращающийся в стебле 5.

Рис. 6. Микрометрический винт.

Для равномерного нажима микрометрического винта на поверхность измеряемых тел микрометр снабжается фрикционной головкой 9 (трещеткой) включающей храповик 7 и подпружиненный стержень 8, вращение которой вызывает перемещение винта только до упора его в поверхность измеряемого тела с определенным нажимом, после чего фрикционная головка прокручивается. Микрометр снабжен устройством 4, позволяющим стопорить микровинт и гайкой 10 для регулировки зазора в паре микровинт — микрогайка.

Рис 7. Устройство микрометра.

На барабане равномерно нанесено n делений. При повороте барабана на одно деление винт смещается поступательно на мм, где h — шаг винта в мм (обычно h=0,5 мм или 1 мм). Величинаназываетсяточностью микрометрического винта.

Смещение конца микрометрического винта при повороте барабана меньше, чем на один оборот, очевидно, определяется , где m — число делений барабана, на которое был повернут барабан. Отсчет целого числа оборотов N производится при помощи линейки, вдоль которой перемещается острый срез барабана.

Цена деления масштабной линейки соответствует шагу винта. Тогда любое перемещение l конца микрометрического винта равно:

. (21)

Измеряемое тело заключают между упорами 2 и 3, затем, держа за храповик, микрометрический винт поворачивают до 3-х щелчков трещетки и производят отсчет этого размера. Число целых миллиметров определяется по шкале до острого среза винта, а доли миллиметра отсчитываются по шкале барабана до продольной метки, пересекающей шкалу.

Цена деления шкалы микрометра указывается на барабане (рис.6).

Содержание: Скрыть Открыть

Штангенциркуль – это универсальный измерительный прибор для определения линейных размеров деталей с установленной точностью. С его помощью можно производить измерения наружных и внутренних размеров деталей, а также глубины отверстий при условии наличия выдвижной штанги.

Устройство и применение штангенциркулей

Наиболее популярными областями применения штангенциркуля является строительство, ремонт машин и оборудования, обработка металлических и деревянных изделий. Сфера применения фактически не имеет ограничений – он может быть использован для определения размеров с точностью 0,1 или 0,05 мм (в зависимости от типа инструмента) в любой сфере деятельности – и в быту, и в аэрокосмической отрасли. Возможности применения ограниченны лишь размером шкалы и требованиями точности (до 0,01 мм для электронных штангенциркулей).

Устройство штангенциркуля достаточно простое. Основным элементом является неподвижная штанга со шкалой и губками для наружных и внутренних размеров, к которой крепятся подвижные и фиксирующие элементы.

  • Передвижная рамка;
  • Подвижные губки для определения внутреннего размера;
  • Подвижные губки для определения наружного размера;
  • Шкала нониуса;
  • Штанга глубиномера;
  • Винт для крепления рамки.

В отдельных моделях возможно наличие подвижной шкалы в верхней части с дюймовой системой измерения.

Как снять показания с помощью штангенциркуля

Перед началом работы необходима поверка штангенциркуля на точность. Для этого необходимо полностью свести губки и проверить совпадение нулей на обеих шкалах. Если нет совпадения, то в зависимости от требуемой точности необходимо либо взять другой инструмент, либо учесть имеющуюся погрешность.

Читайте также:  Бегонии клубневые виды и сорта каталог

В процессе измерения учтите следующие рекомендации:

  • Для замера внешнего размера разведите губки штангенциркуля, поместите предмет и соедините их.
  • Замер внутреннего размера производится путем размещения соответствующих верхних губок внутрь измеряемой области и их разведением до упора
  • Губки должны упереться в края детали. Если поверхность твердая, то можно немного сжать для плотной фиксации, для мягкой этого делать не следует, т. к. можно исказить результат.
  • Проверьте расположение штангенциркуля относительно измеряемой детали на отсутствие перекосов. Для этого губки должны располагаться на одинаковом расстоянии от края детали.
  • Зафиксируйте нониус крепежным винтом.
  • Определите целое число миллиметров по основной шкале.
  • Находим совпадение штриха на нониусе с нулем основной шкалы и отсчитываем количество делений.
  • Умножаем количество делений нониуса на цену деления и суммируем со значением основной шкалы.

Виды штангенциркулей

В целом, все виды штангенциркулей можно разделить на механические и электронных в зависимости от типа шкалы. Основными видами, согласно ГОСТ 166-89 являются:

  • ШЦ-I — инструмент с 2-сторонним размещением губок для измерения наружных и внутренних величин и глубиномером.
  • ШЦК — оснащен круговой шкалой для определения точного размера. Более простой в применении, чем штангенциркуль с отсчетом по нониусу.
  • ШЦТ-I — односторонние губки для измерения наружных линейных размеров. Отличается высокой стойкостью к износу.
  • ШЦ-II — оснащен двумя губками для наружного и внутреннего замера и разметки, а также рамкой микрометрической подачи.
  • ШЦ-III — односторонние губки для определения наружных и внутренних размеров.
  • ШЦЦ — электронный штангенциркуль с цифровой индикацией.

Техническое состояние и поверка штангенциркуля

Одним из наиболее важных требований обеспечения точности инструмента является его чистота. Намагниченный слой металлических опилок, консервирующая смазка, грязь – все это может значительно исказить результат измерений. Также на результат влияет износ инструмента, его деформация, нарушения настроек. Во избежание этого необходима ежегодная поверка штангенциркуля специализированном сервисном центре с ремонтом и настройкой. Самая же простая проверка корректности показаний – это совпадение нулевых штрихов при полном закрытии губок.

Действующие ГОСТы

Производство и поверка инструмента регулируется рядом государственных стандартов. Так, определяет технические условия на штангенциркули ГОСТ 166-89. Порядок поверки инструмента определён в ГОСТ 8.113-85.

Для измерения длины могут использоваться различные приборы, в зависимости от размеров измеряемых тел и получения необходимой точности (линейка, микрометр, штангенциркуль). Штангенциркуль (рис.1) представляет собой линейку, с двумя шкалами: основной шкалой с ценой деления 1 мм и второй шкалой – нониусом с ценой деления 0,05 мм. Линейка снабжена двумя ножками, одна из которых подвижная, другая нет.

Измеряемое тело помещают между ножками штангенциркуля и сдвигают подвижную ножку, соединенную с нониусом, до полного соприкосновения с телом. Затем производят отсчет. На основной шкале отсчитывают число целых миллиметров, а по нониусу подсчитывают число сотых долей миллиметра (с точностью до 0,05 мм). Делается это так: смотрят, какое первое деление нониуса совпадает с любым делением основной шкалы и подсчитывают размер тела.

Например, нуль нониуса расположен между 10 и 11 делениями основной шкалы. Совпадает с делением основной шкалы 3-е деление нониуса, следовательно размер тела

L=10 мм+3 * 0,05мм=10,15 мм

1 –неподвижная, основная шкала;

2 – нониус; 3 – измеряемое тело;

5 – ножки штангенциркуля.

Микрометр (рис.2) представляет собой прибор для измерений линейных размеров тел с точностью до 0,01 мм. Он состоит из двух труб – одной — неподвижной (1), она называется основной, а другой – подвижной(2). На основной шкале деления нанесены в два ряда (верхний и нижний) со сдвигом друг относительно друга на 0,5 мм. Поэтому цена деления неподвижной шкалы равна 0,5 мм. Подвижная шкала, называемая барабаном, имеет круговую школу с ценой деления 0,01 мм. Всего на шкале барабана 50 делений, поэтому при одном полном обороте барабана происходит его перемещение вдоль оси неподвижной шкалы на 0,5 мм.

Неподвижная шкала заканчивается скобой (3), по концам которой расположены тщательно отшлифованные стебли: (4) – неподвижный и (5) – подвижный, соединенный с микрометрическим винтом (6). При измерении какой-либо детали (8) ее помещают между стеблями (4) и (5) и вращают трещотку (7) до тех пор, пока стебли станут касаться детали.

Читайте также:  Короб под мойку на кухню

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Определяем массу тела с помощью аналитических весов.

2. С помощью штангенциркуля или микрометра измеряем диаметр и высоту цилиндра. Результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1.

№ п/п H,cм h,см d, см d,см M,г m,г ,
Ср. знач

3. Вычисляем объем цилиндра по формуле: V=

4. Находим среднее значение плотности древесины.

5. Вычислим относительную плотность:

=

6. Находим значение абсолютной погрешности измерения:

=

7. Окончательный итог работы выразим так:

8. Полученную плотность сравним с плотностями указанными в таблице 2.2 и определим породу древесины.

Таблица 2.2

№ п/п Порода древесины Плотность сухой древесины Плотность сухой древесины
в в
1. Береза обыкновенная 0,68
2. Бук 0,68
3. Дуб 0,76
4. Ель 0,47
5. Липа 0,53
6. Лиственница 0,70
7. Осина 0,58
8. Пихта европейская 0,47
9. Сосна обыкновенная 0,54

Примечание: если линейные размеры цилиндра измеряются штангенциркулем, то d и h , берут как приборные погрешности (в данном случае они равны 0,05 мм).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что называется плотностью и каковы единицы ее измерения?

2. Что такое линейный и круговой нониусы?

3. Объясните принцип измерения линейных размеров тела штангенциркулем и микрометром.

4. Вычислите относительную погрешность объема шара.

5. Назовите причины, влияющие на плотность древесины.

6. Выведите формулу для определения относительной погрешности объема прямоугольного бруска, измеряемого с помощью штангенциркуля.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Линейный нониус применяется в конструкции штангенциркуля (рис. 5).

Основные компоненты штангенциркуля: штанга 1, губки для наружных измерений 2, подвижная рамка 3, винт для зажима рамки 4, нониус 5, линейка глубиномера 6, микрометрическая подача 7, шкала штанги 8, губки для внутренних измерений 9.

Шкала прибора 8 жестко связана со щекой А. Нониус 5 жестко связан со щекой В и может перемещаться вдоль шкалы прибора. Когда между щеками А и В зазор отсутствует, нулевые метки нониуса и прибора совпадают. Для определения наружных размеров предмета его помещают между щеками АВ, которые сдвигают до соприкосновения с предметом, закрепляют подвижную щеку В зажимом 4 и производят отсчет. Число целых миллиметров отсчитывается непосредственно по шкале прибора до нулевой метки нониуса, а число долей миллиметров — по нониусу. При измерении внутренних размеров употребляются щеки АВ, толщина которых известна – указана на щеке А (к полученному отсчету прибавляется толщина щек АВ). Для измерения глубины отверстий применяется рейка 6, которая жестко связана с подвижной щекой В.

Штангенциркули изготовляются с нониусами, у которых n = 10, 20, 50. Цена деления и класс точности штангенциркуля указаны на подвижной рамке под шкалой нониуса.

3. Микрометр

Микрометрический винт (рис.6) имеет постоянный шаг по всей длине (величину поступательного перемещения конца винта при повороте его на один оборот).

Микрометрические винты применяются в конструкциях микрометра. Микрометр (рис.7) представляет собой массивную металлическую скобу 1, в концах которой находятся друг против друга неподвижный упор (пятка) 2 и микрометрический винт 3, жестко связанный с барабаном 6, свободно вращающийся в стебле 5.

Рис. 6. Микрометрический винт.

Для равномерного нажима микрометрического винта на поверхность измеряемых тел микрометр снабжается фрикционной головкой 9 (трещеткой) включающей храповик 7 и подпружиненный стержень 8, вращение которой вызывает перемещение винта только до упора его в поверхность измеряемого тела с определенным нажимом, после чего фрикционная головка прокручивается. Микрометр снабжен устройством 4, позволяющим стопорить микровинт и гайкой 10 для регулировки зазора в паре микровинт — микрогайка.

Рис 7. Устройство микрометра.

На барабане равномерно нанесено n делений. При повороте барабана на одно деление винт смещается поступательно на мм, где h — шаг винта в мм (обычно h=0,5 мм или 1 мм). Величинаназываетсяточностью микрометрического винта.

Смещение конца микрометрического винта при повороте барабана меньше, чем на один оборот, очевидно, определяется , где m — число делений барабана, на которое был повернут барабан. Отсчет целого числа оборотов N производится при помощи линейки, вдоль которой перемещается острый срез барабана.

Читайте также:  Черешня для ленинградской области сорта самоплодные

Цена деления масштабной линейки соответствует шагу винта. Тогда любое перемещение l конца микрометрического винта равно:

. (21)

Измеряемое тело заключают между упорами 2 и 3, затем, держа за храповик, микрометрический винт поворачивают до 3-х щелчков трещетки и производят отсчет этого размера. Число целых миллиметров определяется по шкале до острого среза винта, а доли миллиметра отсчитываются по шкале барабана до продольной метки, пересекающей шкалу.

Цена деления шкалы микрометра указывается на барабане (рис.6).

Для измерения длины могут использоваться различные приборы, в зависимости от размеров измеряемых тел и получения необходимой точности (линейка, микрометр, штангенциркуль). Штангенциркуль (рис.1) представляет собой линейку, с двумя шкалами: основной шкалой с ценой деления 1 мм и второй шкалой – нониусом с ценой деления 0,05 мм. Линейка снабжена двумя ножками, одна из которых подвижная, другая нет.

Измеряемое тело помещают между ножками штангенциркуля и сдвигают подвижную ножку, соединенную с нониусом, до полного соприкосновения с телом. Затем производят отсчет. На основной шкале отсчитывают число целых миллиметров, а по нониусу подсчитывают число сотых долей миллиметра (с точностью до 0,05 мм). Делается это так: смотрят, какое первое деление нониуса совпадает с любым делением основной шкалы и подсчитывают размер тела.

Например, нуль нониуса расположен между 10 и 11 делениями основной шкалы. Совпадает с делением основной шкалы 3-е деление нониуса, следовательно размер тела

L=10 мм+3 * 0,05мм=10,15 мм

1 –неподвижная, основная шкала;

2 – нониус; 3 – измеряемое тело;

5 – ножки штангенциркуля.

Микрометр (рис.2) представляет собой прибор для измерений линейных размеров тел с точностью до 0,01 мм. Он состоит из двух труб – одной — неподвижной (1), она называется основной, а другой – подвижной(2). На основной шкале деления нанесены в два ряда (верхний и нижний) со сдвигом друг относительно друга на 0,5 мм. Поэтому цена деления неподвижной шкалы равна 0,5 мм. Подвижная шкала, называемая барабаном, имеет круговую школу с ценой деления 0,01 мм. Всего на шкале барабана 50 делений, поэтому при одном полном обороте барабана происходит его перемещение вдоль оси неподвижной шкалы на 0,5 мм.

Неподвижная шкала заканчивается скобой (3), по концам которой расположены тщательно отшлифованные стебли: (4) – неподвижный и (5) – подвижный, соединенный с микрометрическим винтом (6). При измерении какой-либо детали (8) ее помещают между стеблями (4) и (5) и вращают трещотку (7) до тех пор, пока стебли станут касаться детали.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Определяем массу тела с помощью аналитических весов.

2. С помощью штангенциркуля или микрометра измеряем диаметр и высоту цилиндра. Результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1.

№ п/п H,cм h,см d, см d,см M,г m,г ,
Ср. знач

3. Вычисляем объем цилиндра по формуле: V=

4. Находим среднее значение плотности древесины.

5. Вычислим относительную плотность:

=

6. Находим значение абсолютной погрешности измерения:

=

7. Окончательный итог работы выразим так:

8. Полученную плотность сравним с плотностями указанными в таблице 2.2 и определим породу древесины.

Таблица 2.2

№ п/п Порода древесины Плотность сухой древесины Плотность сухой древесины
в в
1. Береза обыкновенная 0,68
2. Бук 0,68
3. Дуб 0,76
4. Ель 0,47
5. Липа 0,53
6. Лиственница 0,70
7. Осина 0,58
8. Пихта европейская 0,47
9. Сосна обыкновенная 0,54

Примечание: если линейные размеры цилиндра измеряются штангенциркулем, то d и h , берут как приборные погрешности (в данном случае они равны 0,05 мм).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что называется плотностью и каковы единицы ее измерения?

2. Что такое линейный и круговой нониусы?

3. Объясните принцип измерения линейных размеров тела штангенциркулем и микрометром.

4. Вычислите относительную погрешность объема шара.

5. Назовите причины, влияющие на плотность древесины.

6. Выведите формулу для определения относительной погрешности объема прямоугольного бруска, измеряемого с помощью штангенциркуля.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Ссылка на основную публикацию
Как управлять сервоприводом на ардуино
Внешний вид Fritzing Условное обозначение на схеме Сервопривод - это механизм с электромотором с управлением. Вы можете вращать механический привод...
Как узнать объем в литрах зная размеры
');> //--> Объем - это количественная характеристика пространства, занимаемого телом, конструкцией или веществом. Формулы расчета объема: А - длина; В...
Как узнать остаток трафика на мотиве
Узнать остаток трафика у мобильного оператора Мотив Если перефразировать Винни-Пуха, то «Мобильный интернет – странный предмет, вот только он есть...
Как управлять телевизором с андроида
Производители телевизоров с каждым годом добавляют в свои устройства новые функции, тем самым стараясь упростить жизнь пользователей. Несмотря на это,...
Adblock detector