Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання

МЕТА РОБОТИ: Вивчення будови і призначення індикаторів і індикаторних приладів. Отримання практичних навичок настройки та вимірювання розмірів деталей основними видами індикаторних інструментів і визначення придатності розмірів.

1  ВКАЗІВКИ  З  ПІДГОТОВКИ  ДО  РОБОТИ

1.1 Завдання для самостійної підготовки до роботи

1.1.1 Вивчити призначення, будову і застосування індикаторних інструментів.

1.1.2 Вивчити принцип настроювання індикаторних інструментів.

1.2 Питання для самопідготовки

1.2.1 Види індикаторів і індикаторних приладів. Призначення кожного з них.

1.2.2 Будова індикатора годинникового типу, індикаторного нутроміра.

1.2.3 Послідовність настроювання індикаторного нутроміра для вимірювань.

1.2.4 Який метод вимірювання застосовується при використанні індикаторного нутроміра?

1.3  Рекомендована література

1. Сірий І.С. Взаємозамінність, стандартизація і технічні   вимірювання (2-е видання доповнене і перероблене): Підручник / І.С. Сірий. – К.: Аграрна освіта, 2009. – 353 с.

2. Сірий І.С., Колісник В.С. Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання. – Київ.: Урожай, 1995. – 264 с.

3. Сєрий І.С. Інженерна механіка (ВСТВ). Методичні вказівки до роботи на тему: «Вимірювання  ІНДИКАТОРНИМ ІНСТРУМЕНТОМ» для здобувачів вищої освіти «Бакалавр» зі спеціальності 208 «Агроінженерія» (на основі повної загальної середньої освіти)/І.С. Сєрий, В.В. Паніна, О.В. В’юник. – Таврійський державний агротехнологічний університет, 2019. −  20 с.

  2 ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ

Штангенциркуль, мікрометр та інші інструменти служать для абсолютних вимірювань, тобто коли весь вимірюваний розмір визначають безпосередньо по шкалі. Відносні вимірювання полягають в тому, що по шкалі знаходять тільки відхили розміру від установочної міри або зразка, за яким прилад було відрегульовано на нуль.

Індикатор годинникового типу (рис. 5.1) є найбільш розповсюдженим приладом для відносних вимірювань. Вимірювальний стрижень 2, що має у середній частині нарізану зубчасту рейку, при своєму переміщенні обертає подвійне зубчасте колесо 6, 8 (на вісі якого закріплено малу стрілку 7), яке, в свою чергу, обертає трибку 4, на вісі якої закріплено велику стрілку 5.

Додаткове зубчасте колесо 10 з пружинним волоском 11 усуває похибку від бокового зазору в зубчастих зачепленнях і зазорів в опорах. Колесо 8 постійно утримує в зачепленні зубчасті колеса, причому під час ходу вимірювального стрижня 2 вверх або вниз зачеплення відбувається по тій самій  стороні зубців.

Передаточні відношення в індикаторі підібрано так, що переміщенню стрижня індикатора на 1 мм відповідає 1 оберт великої стрілки. Шкала має 100 поділок, ціна поділки шкали індикатора дорівнює 0,01 мм. Для встановлення на нуль шкалу індикатора повертають за обичайку. Число обертів великої стрілки індикатора або число цілих міліметрів ходу вимірювального стрижня індикатору визначають за переміщенням малої стрілки 7. ціна поділки шкали малої стрілки дорівнює 1мм.

1 – накінечник; 2 – вимірювальний стрижень; 3 – гільза; 4 – трибка; 5 – велика стрілка; 6, 8 – подвійне зубчасте колесо; 7 – мала стрілка; 9 – пружина; 10 – додаткове зубчасте колесо; 11 – пружинний волосок

Рисунок 5.1 – Індикатор годинникового типу

Зовнішні розміри малогабаритних деталей визначають індикатором, закріпленим в стояку з круглим (розмір деталі до 80 мм) або квадратним (розмір деталі до 125 мм) столом (рис. 5.2).

Рисунок 5.2 – Індикатори в стояку з круглим і квадратним  столом

При вимірюванні деталей складної форми і більших розмірів зручно користуватися індикаторними скобами (рис. 5.3).

Рисунок 5.3 – Індикаторна скоба

Нутромір призначений для вимірювання отворів. Конструктивна схема нутроміра звичайної точності показана на рис. 5.4. В якості вимірювального пристрою в індикаторному нутромірі використовують індикатор часового типу 1. Він встановлюється в трубку нутроміра 10 та закріплюється цанговим затискачем 2, розрізним кільцем та гайкою.

1 – індикатор годинникового типу; 2 – затискач; 3 – теплоізолююча трубка; 4 – вимірювальний стрижень; 5 – центруючий місток; 6 – корпус; 7 – регулювальна гайка; 8 змінний стрижень; 9 – важель; 10 – трубка нутроміра; 11 - пружина

Рисунок 5.4 – Індикаторний нутромір

Вимірювальні стрижні – вимірювальний 4 та змінний 8 (змінна вставка) розташовані в корпусі 6.

Вимірювальний стрижень 3 закінчується клином, який при переміщенні стрижня діє на важель 9, що передає рух на стрижень та на вимірювальний стрижень індикатора. Центруючий місток 5 шарнірно з’єднаний через вісь з корпусом 6. Зусилля містка створюється пружиною 11, що діє на місток через ковпачок.

Вимірювальне зусилля створюється індикатором та пружиною.

В комплект нутроміра входить шість змінних вимірювальних вставок, дві шайби, два подовжувача та ключ. Цей набір дозволяє змінювати нульову установку приладу в межах вимірювання.

Під час роботи прилад слід тримати за теплоізолюючу трубку 3.

Настройка приладу на нуль здійснюється по блоку кінцевих мір А (рис. 5.5). До складеного блоку мір притирають спеціальні боковики 8 та 9 і разом з ними блок затискають в струбцині 10, підтискаючи боковик колодкою. Остаточно блок затискають в струбцині гвинтом.

1 – індикатор годинникового типу; 2 – трубка нутроміру; 3 – положення при вимірюванні; 4 – змінний стрижень; 5 – регулююча гайка; 6 – вимірювальний стрижень; 7 – теплоізолююча трубка; 8, 9 – боковички; 10 – струбцина; А – блок кінцевих мір

Рисунок 5.5 – Настройка на нуль нутроміра

Потім між вимірювальними поверхнями поміщують вимірювальний стрижень і змінний  стрижень індикатора. Закручуючи або викручуючи змінний стрижень, домагаються того, щоб кільцева риска на вимірювальному стрижні була приблизно на рівні торця втулки корпусу. В такому положенні похибка при  вимірюванні буде найменшою. Якщо при цьому маленька стрілка індикатора не показує цілого числа міліметрів, то головку індикатора переміщують вверх або вниз відносно корпуса нутроміра. Коли маленька стрілка індикатору стане на риску 1 або 2 мм, стопорять контргайкою регульовану п’ятку і стопорною гайкою – індикаторну головку в корпусі. Обертаючи шкалу індикатора за обичайку встановлюють велику стрілку на нуль. Для установлення індикаторного нутроміра можна також використовувати звичайний мікрометр (рис. 5.6), але точність вимірювань при цьому буде дещо нижчою. На мікрометрі, закріпленому у спеціальному штативі, відкладають номінальний розмір вимірюваного отвору і стопорять вимірювальний стрижень мікрометра. Затим поміщують стрижні нутроміра між п’ятками мікрометру і проводять вищевказані операції.

Розмір, який показує нутромір при установленні його між плоскими боковичками, буде базовим. Відхилення показань індикатора від базового розміру при вимірюванні дорівнюють відхиленням розміру деталі від номінального.

Рисунок 5.6 - Настроювання  індикаторного нутроміра за допомогою мікрометру

При вимірюванні місток (рис. 5.5) центрує вимірювальний стрижень по діаметру. Однак при цьому його треба встановити перпендикулярно осі циліндру, тобто зафіксувати найменший з розмірів, які показує нутромір. Для цього поміщують в отвір вимірювальний стрижень і центруючий місток. Заглибивши їх в корпус нутроміра, вводять в отвір змінний стрижень і встановлюють трубку індикатора приблизно вздовж осі отвору.

Потім, попередньо нахиливши трубку індикатора, поступово випрямлюють її до тих пір, поки стрілка індикатора, що рухається за годинниковою стрілкою, не зупиниться і не почне рухатися проти годинникової стрілки.  Найбільше відхилення стрілки індикатора від базового розміру вкаже відхил вимірюваного розміру від номінального. В процесі вимірювання індикаторний нутромір треба тримати за дерев’яну теплоізолюючу трубку, інакше, під дією температури руки він дасть велику похибку.

Після завершення вимірювань перевіряють нульове показання приладу. У випадку порушення його більше, ніж наполовину поділки шкали вимірювання вважають недійсними.

Індикаторний нутромір є незамінним при вимірюванні діаметрів циліндрів двигунів, корінних підшипників, діаметрів отворів верхньої і нижньої головок шатуна і т.д. Межі вимірювання індикаторних нутромірів: 6 – 10, 10 – 18, 18 – 35, 35 – 50, 50 – 100, 100 – 160, 160 – 250, 250 – 450, 450 – 700, 700 – 1000 мм.

1 – основа; 2 – затискач; 3 – індикатор; фіксатор; 4 – стопорний гвинт; 5 – вимірювальнийй стрижень;

Рисунок 5.7 – Індикаторний глибиномір

Індикаторний глибиномір (рис. 5.7) складається з основи 1 з нижньою вимірювальною поверхнею, індикатора 3 і змінного вимірювального стрижня 5. Набір вимірювальних стрижнів дозволяє вимірювати глибиноміром у межах 0–100 мм.

Індикатором у сполученні з універсальним стояком (рис. 5.8) можна визначати радіальне і торцеве биття, відхил від прямолінійності та інші відхили форми і взаємного розташування поверхонь.

Рисунок 5.8 – Індикатор з універсальним стояком

При вимірюванні биття стрижень індикатора розташовують перпендикулярно до поверхні, що вимірюється і забезпечують запас ходу в один-два оберти стрілки.

Рисунок 5.9 – Перевірка радіального биття отвору

за допомогою прямого важеля

Для вимірювання биття у важкодоступних місцях індикатором годинникового типу застосовують рівноплечі прямі (рис. 5.9) і кутові важелі (рис. 5.10).

Рисунок 5.10 – Перевірка торцевого биття за допомогою

кутового важеля

3 РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ

Бланк для виконання лабораторної роботи на тему: «Вимірювання  індикаторними інструментами» (додаток А).