- Выбор средств измерений при проверке точности деталей — один из важнейших этапов разработки технологических процессов технического контроля.
- Основные принципы выбора средств измерений заключаются в следующем: точность средства измерений должна быть достаточно высокой по сравнению с заданной точностью выполнения измеряемого размера, а трудоемкость измерений и их стоимость должны быть возможно более низкими, обеспечивающими наиболее высокие производительность труда и экономичность.
- Недостаточная точность измерений приводит к тому, что часть годной продукции бракуют (ошибка первого рода); в то же время по той же причине другую часть фактически негодной продукции принимают как годную (ошибка второго рода).
- Излишняя точность измерений, как правило, бывает связана с чрезмерным повышением трудоемкости и стоимости контроля качества продукции, а следовательно, ведет к удорожанию ее производства.
- При выборе измерительных средств и методов контроля изделий учитывают
- допустимую погрешность измерительного прибора–инструмента;
- цену деления шкалы;
- порог чувствительности;
- пределы измерения, массу, габаритные размеры, рабочую нагрузку и др.
Определяющим фактором является допускаемая погрешность измерительного средства, что вытекает из стандартизованного определения действительного размера как и размера, получаемого в результате измерения с допустимой погрешностью.
Самый простой способ выбора средств измерений основан на том, что точность средства измерений должна быть в несколько раз выше точности изготовления измеряемой детали. При контроле точности технологических процессов измерением точности размеров деталей рекомендуется применять средства измерений с ценой деления не более 1/6 допуска на изготовление.
Значение допустимой погрешности измерения зависит от допуска, который связан с номинальным размером и с квалитетом точности размера контролируемого изделия. Расчетные значения допустимой погрешности измерения в мкм приводятся в стандартных таблицах.
Рекомендуется, чтобы величины допустимых погрешностей измерения для квалитетов 2–9 составляли до 30%, для квалитета 10 и грубее — до 20% допуска на изготовление изделия.
2. Контрольно-измерительные инструменты
К инструментам с линейным нониусом относятся штангенциркуль, штангенрейсмас и штанген-глубиномер. Основой штангенинструмента является линейка — штанга с нанесенными на ней делениями; это – основная шкала. По штанге движется рамка с вырезом, на наклонной грани которого нанесена нониусная (вспомогательная) шкала.
Штангенциркуль (рис. 2) предназначен для измерения линейных размеров (диаметров, глубины, ширины, толщины и т.п.). На длине 9 мм рамки (нониуса), соответствующей 9 делениям штанги, нанесено 10 равных делений. Таким образом, каждое деление нониуса равно 0,9 мм.
Рис. 2. Методы измерения размеров штангенциркулем
Если поставить рамку так, чтобы шестой штрих нониуса стал против шестого штриха штанги, то зазор между губками будет равен 0,6 мм (рис. 3, А).
Рис. 3. Установка нониуса: А — на размер 0,6 мм; Б — на размер 7 мм; В — на размер 7,4 мм
Если нулевой штрих нониуса совпал с каким-либо штрихом на штанге, например с седьмым, то это деление и указывает действительный размер в миллиметрах, т.е. 7 мм (рис. 3, Б).
Если нулевой штрих нониуса не совпал ни с одним штрихом на штанге, то ближайший штрих на штанге слева от нулевого штриха нониуса показывает целое число миллиметров. Десятые доли миллиметра равны порядковой цифре штриха нониуса вправо, не считая нулевого, который точно совпал со штрихом штанги — основной шкалы (например 7,4 мм на рис. 3, В).
Кроме нониусов с величиной отсчета 0,1 мм применяются нониусы с величиной отсчета 0,05 и 0,02 мм.
Штангенрейсмасы предназначаются для точной разметки и измерения высот от плоских поверхностей.
Штангенрейсмас (рис.
4, а) состоит из основания 8, в котором жестко закреплена штанга 1 со шкалой; рамки 2 с нониусом 6 и стопорным винтом 3; устройства для микрометрической подачи 4, включающего в себя движок, винт, гайку и стопорный винт; сменных ножек для разметки 7 с острием и для измерения высот 9 с двумя измерительными поверхностями, нижней плоской и верхней в виде острого ребра шириной не более 0,2 мм (рис. 4, б); зажима 5 для закрепления ножек 7 и 9 и державки 10 на выступе рамки (рис. 4, в) для игл различной длины.
Рис 4. Штангенрейсмас
Шкала и нониус такие же, как и у других штангенинструментов.
Измерение или разметка штангенрейсмасом производится на разметочной плите. Перед измерением проверяется нулевая установка инструмента. Для этого рамку с ножкой опускают до соприкосновения с плитой или специальной базовой поверхностью (в зависимости от вида ножки). При таком положении нулевое деление нониуса должно совпасть с нулевым делением шкалы штанги.
После выверки штангенрейсмаса можно приступать к измерениям. При измерении высоты детали опускают вручную рамку с ножкой, немного не доводя ее до детали. Дальнейшее перемещение ножки до соприкосновения с деталью осуществляется с помощью гайки микрометрической подачи. Степень прижима ножки к детали определяется на ощупь. В установленном положении рамку закрепляют.
При разметке размер устанавливается по шкалам нониуса и штанги заранее. Риска на детали прочерчивается острым концом ножки при перемещении штангенрейсмаса по плите. При измерении с помощью игл (рис. 4, в) необходимо от показания штангенрейсмаса М вычесть величину m, которая соответствует такому положению рамки 2, когда острие иглы находится в одной плоскости с плоскостью основания .
Индикаторы часового типа. Вследствие небольшого предела измерений инструменты этой группы предназначаются главным образом для относительных (сравнительных) измерений путем определения отклонений от заданного размера.
В сочетании со специальными приспособлениями эти приборы могут применяться и для непосредственных измерений. Они используются также и для контроля правильности геометрических форм деталей машин и их взаимного расположения. Наибольшее распространение из приборов этой группы получили индикаторы часового типа (рис.
5, а) с ценой деления 0,01 мм; применяются также индикаторы с ценой деления 0,002 мм.
При перемещении измерительного стержня на 1 мм стрелка индикатора делает полный оборот. Индикаторы, пределы измерения которых более 3 мм, имеют счетчик оборотов стрелки.
Практика измерений. Индикаторы часового типа применяют при измерениях радиального и осевого биения, отклонений от прямолинейности, отклонений положения одной детали относительно другой, при проверке взаимного расположения поверхностей и пр.
Рис. 5. Индикатор часового типа (а) и установка индикатора для измерения: б — на универсальном штативе; в — различные способы крепления индикаторной головки на штативе
При измерениях применяют универсальный штатив и другие приспособления.
Индикатор, установленный в универсальном штативе (рис. 5, б), может занимать самые различные положения по отношению к проверяемому изделию. Конструктивное оформление универсальных штативов может быть различным, но принципиальная схема их остается одной и той же. Варианты приведены на рис. 5, в.
При любом измерении индикатором (абсолютном или относительном) его нужно установить в некоторое начальное положение. Для этого измерительный наконечник приводят в соприкосновение с поверхностью установочной меры (или столика).
Индикатор подводят так, чтобы стрелка его сделала 1–2 оборота. Таким образом стержню индикатора дается натяг, чтобы в процессе измерения индикатор мог показать как отрицательные, так и положительные отклонения от начального положения или установочной меры.
Стрелка индикатора при этом устанавливается против какого-либо деления шкалы. Дальнейшие отсчеты следует вести от этого показания стрелки, как от начального. Чтобы облегчить отсчеты, начальное показание обычно приводят к нулю.
Установка индикатора на нуль осуществляется поворотом циферблата за рифленый ободок.
При измерениях индикаторным нутромером его предварительно настраивают на измеряемый размер по микрометру, блоку плоскопараллельных концевых мер или калиброванному кольцу и после этого устанавливают на нуль.
Настроенный нутромер осторожно вводят в измеряемое отверстие и небольшими покачиваниями (рис. 6, а) определяют отклонение стрелки от нулевого положения. Это и будет отклонение измеряемого размера от того, на который был настроен.
В тех случаях, когда измерительный стержень индикаторной головки не может коснуться измеряемой поверхности, прибегают к специальным рычажным приспособлениям, соединенным с корпусом индикатора.
Устройство этих приспособлений ясно из рисунка (рис. 6, б).
Рис. 6. Индикаторный нутромер (а) и рычажные приспособления к индикатору (б), применяемые для измерений в труднодоступных местах
Микрометры для наружных измерений (рис. 7), микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры относятся к микрометрическим инструментам.
Рис. 7. Микрометр для наружных измерений: 1 — пятка; 2 — микрометрический винт; 3 — стопорная гайка; 4 — втулка; 5 — барабан; 6 — трещотка; 7 — скоба
Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из втулки 1 (рис. 8, а) и барабанчика 2. На втулке по обе стороны продольной линии нанесены две шкалы с делениями через 1 мм так, что верхняя шкала сдвинута по отношению к нижней на 0,5 мм.
На скошенном конце барабанчика имеется круговая шкала с 50 делениями. При вращении барабанчик перемещается вдоль втулки и за один оборот проходит путь, равный 0,5 мм. Следовательно, цена деления шкалы барабанчика равна 0,5:50=0,01 мм.
При измерениях целое число миллиметров отсчитывают по нижней шкале, половины миллиметров — по верхней шкале втулки, а сотые доли миллиметра — по шкале барабанчика. Число сотых долей миллиметра отсчитывают по делению шкалы барабанчика, совпадающему с продольной риской на втулке.
Примеры отсчета по шкалам микрометра приведены на рис. 8.
Рис. 8. Методика отсчета размеров по шкале микрометрического инструмента: а — 11,0 мм; б — 9,36 мм; в — 10,5 мм; г — 9,86 мм
- Чтобы при измерении микрометром ограничить силу натяжения на измеряемую деталь и обеспечить постоянство этой силы, микрометр снабжается трещоткой.
- Перед тем как прочесть показания микрометра, барабанчик закрепляют с помощью специального стопора.
- Кроме обычных штангенциркулей и других инструментов с нониусной шкалой и шкалой часового типа применяют также и модели инструментов с электронными цифровыми индикаторами, которые выводят на экран в цифровом виде показания значений произведенного измерения.
При эксплуатации измерительных приборов следует помнить, что измерительные поверхности у наконечников должны быть чистыми, а измеряемые поверхности деталей должны быть чистыми и их температура не должна отличаться от температуры измерительных приборов.
Недопустимо измерять горячие детали точными измерительными приборами. В руках измерительные приборы долго держать нельзя, так как это влияет на точность измерений.
Не допускается измерять подвижные детали, потому что это опасно, приводит к быстрому износу измерительных поверхностей инструмента и к потере точности результатов измерения.
При кратковременном и длительном хранении измерительный инструмент протирают мягкой ветошью с авиабензином и смазывают тонким слоем технического вазелина. Измеряющие поверхности наконечников отделяют друг от друга, а стопоры ослабляют. При длительном хранении инструменты обертывают промасленной бумагой.
Перед тем как приступить к измерениям рекомендуют проверить нуль показаний средств измерения. Для этого предварительно настраивают показания шкалы инструмента на измеряемый размер по мерным плиткам (плоскопараллельным концевым мерам) или по калиброванному кольцу или валику и таким образом определяют положение нуля при измерениях.
Щупы служат для определения величины зазоров с точностью 0,01 мм (рис. 9).
Рис. 9. Набор щупов
Щупы изготовляются 1-го и 2-го классов точности с толщиной пластин от 0,03 до 1 мм и с интервалом 0,01 мм или больше, в зависимости от номера набора.
Поверочные плиты (рис. 10) являются основными средствами проверки плоскостности поверхности детали методом на краску. Плиты изготовляют из чугуна размерами от 100х200 до 1000х1500 мм.
На поверхности плит не должно быть коррозийных пятен или раковин.
Поверочные плиты служат не только для контроля плоскостности. Их широко используют в качестве базы для различных контрольных операций с применением универсальных средств измерений (рейсмусов, индикаторных стоек и др.)
Рис. 10. Поверочные плиты
Поверочные линейки стальные. Отклонения от плоскостности и прямолинейности (отклонения формы плоских поверхностей) контролируют с помощью поверочных линеек (рис. 11).
Поверочные линейки выпускают лекальные с двусторонним скосом (рис. 11, а); трехгранные (рис. 11, б) и четырехгранные (рис. 11, в); с широкой рабочей поверхностью (прямоугольного сечения (рис. 11, г) и двутаврового сечения (рис.
11, д), «чугунные мостики» (рис. 11, е).
Рис. 11. Поверочные линейки
Линейки выпускаются различных размеров (LxHxB мм): а – до 320х40х8; б – до 320х30; в – до 320х25; г – до 1000х60х12; д – до 4000х160х30.
Поверочные линейки изготовляют длиной: лекальные — до 500 мм, «чугунные мостики» — до 2500 мм и более. Лекальные применяют для контроля прямолинейности поверхности детали «на просвет», а поверочные линейки «чугунные мостики» — применяют для проверки прямолинейности «на краску», с помощью щупа или папиросной бумажки.
При проверке на просвет (рис. 12, а) лекальную линейку укладывают острым скосом на проверяемую поверхность, а источник света помещают сзади линейки и детали. Минимальная ширина щели, улавливаемая глазом, составляет 3…5 мкм. Для контроля щели просвета обычно используют щупы.
Рис. 12. Схема контроля отклонения от плоскостности лекальной линейкой «на просвет»: а — визуально; б — с образцом просветов
Измерение отклонений от прямолинейности лекальными линейками «на просвет» требует навыка от исполнителя. Для выработки навыка оценивать на глаз по величине просвета величину отклонения от прямолинейности применяют образец просветов (рис.
12, б), который состоит из лекальной линейки 1, комплекта из четырех концевых мер длины с градацией 1 мкм, двух одинаковых концевых мер длины (2) и стеклянной пластины 3.
При измерении между концевыми мерами длины и ребром линейки образуются «просветы», окрашенные в разные цвета вследствие дифракции видимого света и от величины зазора между линейкой и концевой мерой длины.
Контрольно-измерительный инструмент
Ватерпас (Уровень) — прибор, с помощью которого определяют горизонтальность поверхности.
Ватерпас представляет собой брусок, в котором закреплена стеклянная прозрачная трубка, заполненная жидкостью, обычно спиртом, с небольшим пузырьком газа. Трубка с жидкостью имеет дугообразное продольное сечение. В том случае, если трубка с жидкостью расположена горизонтально — пузырек газа находится строго посредине трубки.
Обычно в ватерпасе расположены две трубки с жидкостью для проверки горизонтальных и вертикальных поверхностей.
Кронциркуль — инструмент, с помощью которого определяют наружные размеры деталей. Отсчет показаний производят по измерительной линейке с точностью около 0,5мм.
Кронциркуль состоит из двух изогнутых шарнирно соединенных ножек.
Курвиметр — прибор, с помощью которого производят измерение извилистых криволинейных отрезков, главным образом на топографических картах.
Производя измерения зубчатое колесико курвиметра прокатывают по извилистой линии на карте. Отсчет пройденного расстояния производят по циферблату.
Обычно механический курвиметр снабжен двумя циферблатами, один из которых проградуирован в сантиметрах, а другой в люймах.
Погрешность в измерении у механического курвиметра составляет 0,5%.
Линейка измерительная — инструмент, с помощью которого измеряют линейные размеры.
По измерительной линейке производят отсчет показаний измерительных инструментов, таких как кронциркули, нутромеры и т. п.
Шкала линейки имеет цену деления 1мм или 0,5мм. Через каждые 5мм штрих на линейке имеет несколько больший размер.
Через каждый 1см еще более удлиненный штрих снабжен цифрой, показывающей на количество сантиметров до начала шкалы.
Линейка проверочная — инструмент, с помощью которого производят проверку прямолинейности поверхностей.
Малка — инструмент, с помощью которого переносят размеры углов с детали на угломерный инструмент или на заготовку.
При производстве столярных работ применяют деревянную малку. Она представляет собой колодку с прорезью и пера.
Перо и колодка шарнирно соединены с помощью винта и гайки-барашка. Для того, чтобы установить перо в нужное положение, необходимо ослабить, а затем затянуть барашек. В нерабочем положении перо убирается в прорезь колодки, при этом малка не занимает много места.
При производстве слесарных разметочных работ применяют металлическую малку.
Микрометр — инструмент, с помощью которого производят измерения с точностью до 0,01мм.
В состав микрометра входит скоба с пяткой, микрометрический винт с шагом 0,5мм и стопор.
Микрометрический винт состоит из стебля, барабана, и головки. Продольная шкала, нанесенная на стебель, разделена риской на основную и вспомогательную так, что расстояние между рисками двух шкал составляет 0,5мм.
Окружность барабана разделена на 50 равных делений. Поворот барабана на одно деление дает перемещение микрометрического винта на 0,01мм.
Трещотка, которой снабжена головка, позволяет передавать на микрометрический винт постоянное усилие.
В случае, когда микрометрический винт упирается в пятку, торец барабана должен совместиться с нулевым делением основной продольной шкалы. При этом нулевое деление круговой шкалы на барабане должно совпадать с продольной риской основной шкалы.
На приведенном рисунке торец барабана отошел на 16 делений от нуля по основной шкале и еще на деление по вспомогательной шкале. С продольной риской основной шкалы совместилось 37-е деление круговой шкалы барабана. Таким образом, размер, отложенный на микрометре, составляет: 16 + 0,5 + 0,37 = 16,87мм.
Нутромер — инструмент, с помощью которого определяют внутренние размеры деталей. Отсчет показаний производят по измерительной линейке с точностью около 0,5мм.
Нутромер состоит из двух ножек, соединенных шарниром. Нижние концы ножек выгнуты наружу.
Отвес — приспособление, с помощью которого проверяют вертикальность конструкций, таких как столбы, опоры, кирпичная кладка и т. п.
Отвес состоит из тонкой нити с грузиком, закрепленным на ее конце. Грузику обычно придают вид цилиндра, заточенного на конус.
Плита разметочная — основное разметочное приспособление. От поверхности плиты отсчитывают все размеры, которые отмечаются рисками на деталях при пространственной разметке.
Разметочные плиты изготавливают литьем из мелкозернистого серого чугуна.
В нижней части плиты расположены ребра жесткости, которые препятствуют ее изгибу под весом размечаемых деталей и под весом самой плиты.
Рабочая плоскость плиты обрабатывается на точных строгальных станках, а затем прошабривается. Для облегчения установки на плите различных приборов рабочая поверхность плит иногда бывает разделена на квадраты канавками глубиной 2 — 3мм и шириной 1 — 2мм.
Призмы проверочные и размёточные — приспособления, с помощью которых делают проверку и разметку валов и цилиндрических деталей.
Призмы изготавливаются в комплектах попарно, что позволяет применять их как опоры при контроле и разметке длинных цилиндрических деталей.
Резьбомер — измерительный инструмент, представляющий собой набор различных резьбовых шаблонов.
Резьбомер служит для измерения шага метрической резьбы, либо для дюймовой резьбы числа витков на один дюйм.
Резьбовой шаблон это зубчатая пластина с определенным шагом зубьев.
На каждом метрическом шаблоне указан шаг резьба в миллиметрах, а на каждом дюймовом шаблоне – число витков на один дюйм резьбы.
Набор шаблонов помещен в оправу из двух накладок, скрепленных винтами. На метрическом резьбомере стоит клеймо: «М60°», а на дюймовом резьбомере — «Д55°».
Рейсмус слесарный — разметочный инструмент, которым производят пространственную разметку деталей. На основании рейсмуса в требуемом положении с помощью гайки закрепляется стойка. Наклон стойки под небольшим углом обеспечивается установочным винтом.
Чертилка устанавливается на стойку и закрепляется в нужном положении гайкой.
Рейсмус и деталь помещают на разметочной плите. Устанавливают стойку и чертилку в необходимое положение. Перемещают рейсмус вокруг детали.
Чертилкой делают риски на детали на равном расстоянии от поверхности разметочной плиты.
Угольник слесарный — инструмент, которым проводят проверку и разметку прямых углов.
Угольником также удобно наносить прямые параллельные линии. Угольником проверяют перпендикулярность деталей в процессе сборки оборудования.
Различают плоские угольники, угольники с «пяткой», аншлажные угольники.
Угольник-центроискатель — угольник, с помощью которого находят центр цилиндрической детали.
Центроискатель состоит из линейки, закрепленной на угольнике таким образом, что одна из граней линейки является биссектрисой прямого угла угольника.
Для определения центра окружности накладывают угольник на торец детали так, чтобы обе его грани касались боковых поверхностей детали. Чертилкой по линейке наносят на деталь риску. Поворачивают угольник на некоторый угол и повторяют операцию. Место перекрещивания двух рисок и есть центр окружности.
Циркуль разметочный — инструмент, с помощью которого на обрабатываемых материалах наносится разметка в виде дуг или окружностей. Циркулем также переносят размеры с линейки на деталь.
У плотно сжатого циркуля концы ножек должны сходиться без зазора. Остро заточенные концы ножек закаливают. Требуемое расстояние между ножками циркуля фиксируют с помощью дуги и винта.
Перед тем, как нанести на материал окружность либо дугу, необходимо кернером обозначить их центр.
Чертилка — инструмент, которым наносят разметку в виде рисок на обрабатываемых материалах.
Изготавливают чертилку из инструментальной стали. Острие закаливают. Для удобства работы среднюю утолщенную часть чертилки накатывают. Иногда, для проведения рисок в труднодоступных местах, один конец чертилки сгибают под прямым углом.
Штангенциркуль — инструмент, с помощью которого производят измерения, погрешность которых не превышает 0,1мм. Штангенциркуль позволяет измерить наружные и внутренние размеры, а также глубину.
Штанга с миллиметровыми делениями с одной стороны заканчивается глубиномером, а с другой стороны неподвижными губками. К неподвижным губкам примыкают подвижные губки.
Подвижные губки снабжены вспомогательной шкалой, называемой нониусом.
С помощью нониуса возможно производить измерения, точность которых 0,1мм. Подвижные губки могут свободно перемещаться вдоль штанги. В нужном положении подвижные губки фиксируются с помощью стопорного винта.
Шкала нониуса, длиной 19мм разделена на части, по 1,9мм каждая.
В том случае, когда нулевой штрих нониуса совместится с одним из делений шкалы на штанге, остальные деления нониуса (кроме последнего десятого) с делениями основной шкалы не совпадут. Первый штрих нониуса и второе деление миллиметровой шкалы различаются на 0,1мм.
Второе деление нониуса и четвертое деление штанги на 0,2мм, третье и шестое – 0,3мм, четвертое и восьмое — 0,4мм, пятое находится посредине между девятым и десятым.
Производя измерения, отсчитывают целые миллиметры по основной шкале на штанге напротив нулевого деления нониуса.
Отсчет десятых долей миллиметра производится по тому делению нониуса, которое совпадает с делением основной шкалы на штанге. На иллюстрации приведены примеры размеров 0,1мм, 0,3мм и 88,4мм.
Существуют конструкции штангенциркулей способных производить измерения, погрешность которых не превышает 0,05мм и 0,02мм.
Скажите “спасибо” автору.
Введение
Эксплуатационная длина железных дорог России превышает 85 тыс. км, 50 % которых электрифицированы. На большей части электрифицированных линий России уже более 50 лет применяется электрическая тяга переменного тока.
В настоящее время возраст эксплуатируемого парка электровозов приближается к установленным техническими условиями срокам службы. Износ основных фондов локомотивного хозяйства на сети дорог составляет от 70 до 80 %.
Количество новых локомотивов, поставляемых в ОАО «РЖД», в настоящее время недостаточно, и они не могут покрыть дефицит тягового подвижного состава.
Для обеспечения устойчивой работы локомотивного парка ОАО «РЖД», поддержания его технического состояния и эксплуатационной надежности принята Программа повышения эффективности работы локомотивного хозяйства на 2005-2007 гг., утвержденная президентом ОАО «РЖД» 27 сентября 2004 г.
(Приказ Не 893). Распоряжением Зр от 17.01.2005 г. утверждена система технического обслуживания и ремонта локомотивов, в которой на локомотивные бригады возложена большая ответственность за выполнение ТО-1.
Анализ допущенных случаев браков локомотивными бригадами показывает, что основная масса браков приходится на машинистов со стажем работы от 1 По 5 лет без класса квалификации или с третьим классом, что объясняется недостатком практического опыта, и со стажем работы свыше 10 лет с низкими техническими знаниями.
В Приложении к Приказу МПС Мг 1Ц 2002 г. отмечено, что безопасность движения на железнодорожном транспорте обеспечивается путем осуществления комплекса профилактических мер, важнейшими из которых являются организация технического обучения кадров и повышения их квалификации и отработка практических навыков действий в нестандартных ситуациях.
В настоящее время контрольно измерительные приборы являются необходимой и неотъемлемой частью практически любого производства.
С их помощью осуществляют контроль всевозможных технологических процессов, оценивают параметры, качества и свойства продукции. Нет такой области техники, в которой не использовались бы измерительные устройства.
В современном мире происходит постоянное развитие и усовершенствование методов и средств измерений.
Контрольно измерительные приборы можно разделить на два больших класса: аналоговые и цифровые. Кроме того, существует разделение на регистрирующие, печатающие, показывающие. По принципу действия принято различать приборы сравнения, прямого действия, суммирующие и интегрирующие.
Например, линейные и угловые измерения проводят при помощи показывающих приборов прямого действия, позволяющих произвести только отсчет необходимых показаний. Вообще, контрольно измерительные приборы — это очень широкий спектр всевозможного оборудования, устройств, приборов и инструментов, от самых простых до технически сложных.
Существует множество различных классификаций, ознакомление с которыми займет много времени.
Рисунок 1. Штангенциркуль и его устройство
Мы рассмотрим только два основных класса — это универсальные и специализированные контрольно измерительные приборы. При помощи первых определяют одноименные физические величины каких-либо изделий и материалов.
Специализированные предназначаются для измерений конкретных видов изделий (к ним могут относиться, например, зубчатые колеса и другие) и определения специфических параметров (шероховатость, отклонение формы поверхности).
- Рассмотрим конструкционную классификацию универсальных приборов для линейных измерений.
- Их разделяют на следующие виды:
- штриховые с нониусом (например, штангенинструмент);
- микрометрические — инструменты, принцип действия которых основан на использовании винтовых (микрометрических) пар;
- рычажно-механические контрольно-измерительные приборы;
- оптико-механические (оптикаторы, длинномеры, измерительные микроскопы, интерферометры).
- Рисунок 2. Микрометр и его устройство
- Рычажно-механическую группу в свою очередь делят на несколько подгрупп:
- зубчатые (индикаторы часового типа);
- рычажные (миниметры);
- рычажно-зубчатые (микромеры);
- пружинные (микаторы);
- рычажно-пружинные (миникаторы).
Обычные приборы такие, как штангенциркули с глубиномером или микрометры, принято называть инструментом. Во многих отраслях промышленности используется измерительное оборудование. Однако не всегда они представляют собой те инструменты, которые мы привыкли видеть.
Зачастую они имеют совершенно другой принцип работы и гораздо сложнее технически. В машиностроении, например, для угловых и линейных измерений используются электрические, пневматические, оптико-механические измерительные приборы.
А для контроля размеров и конфигураций изделий применяют калибры (резьбовые калибры, пробки, скобы, шаблоны).
Классификация контрольно-измерительного инструмента
Измерительные приборы прочно вошли в жизнь человека. За счет обширной классификации измерительных приборов можно определить именно тот аппарат, который понадобится для конкретных операций.
Это могут быть как простейшие, по типу рулетки или амперметра, так и мультифункциональные измерительные приборы.
При выборе устройства следует ориентироваться на его предназначение и основные характеристики.
Общие сведения
Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.
В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.
Нутромеры: типы и характеристики
Среди наименований измерительных инструментов есть как простые, так и сложные, в том числе и по конструкции. Причем сфера их применения может быть как узкоспециализированной, так и распространенной.
Чтобы узнать больше сведений о конкретном инструменте, необходимо рассмотреть определенную классификацию контрольно-измерительных устройств и приборов.
Эксплуатация измерительного инструмента
В нашей стране действует Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Среди множества задач, которые она призвана решать можно выделить следующие:
- Государственный метрологический контроль, включающий в себя поверку средств измерений; утверждение типов средств измерения; выдача лицензий на производство и ремонт средств измерений.
- Метрологический контроль над производством использованием средств измерения, эталонов величин измерения, методиками проведения измерений и другими вопросами, относящимися к средствам и методам измерений.
Структурно ГСИ входит в ФА Росстандарт и соответственно все вопросы с поверкой и аттестацией измерительных приборов необходимо обращаться в региональные отделения федерального агентства. Для обеспечения качества продукции, выпускаемой продукции необходим постоянный контроль над размерами, допусками, посадками.
Для проведения этой работы на предприятии должен эксплуатироваться только качественный инструмент. Практически все измерительные приборы должны проходить процедуру поверки. Поверка (не путать с проверкой) мерительного инструмента представляет собой набор определенных мероприятий, проводимых для подтверждения соответствия измерительных приборов требованиям метрологии.
Поверка инструмента должна проводиться в специально аттестованных лабораториях.
Виды измерительных приборов
В зависимости от того, какие бывают измерительные инструменты, их названия могут отличаться в разных классификациях.
Обычно приборы могут быть следующего вида:
- Аналоговые измерительные инструменты и устройства, в которых сигнал на выходе является некоторой функцией измеряемой величины.
- Цифровые устройства, где сигнал на выходе представлен в соответствующем виде.
- Приборы, которые непосредственно регистрируют результаты измерений снимаемых показаний.
- Суммирующие и интегрирующие. Первые выдают показания в виде суммы нескольких величин, а вторые позволяют проинтегрировать значение измеряемой величины при помощи другого параметра.
Вышеописанные приборы являются наиболее распространенными и применяются для измерения ряда физических величин. Сложность происходящих физических процессов требует применения нескольких приборов, причисляемых к разным классам.
Измерение и контроль
Измерением называют процесс определения физических величин с помощью технических средств, т.е. сопоставление физической величины с условно принятой единицей. К единицам величины относятся, например, миллиметр или метр (единицы длины).
В промышленности под техническим измерением понимается определение геометрических параметров заготовок, отклонений формы и расположения, шероховатости, чистоты, волнистости поверхностей и т.д.
Инструмент для определения данных величин называют шкальным, так как он оснащен измерительной шкалой или механизмом. Контроль подразумевает выявление соответствия параметров детали заданным нормам.
Так как контрольный и поверочный инструмент является бесшкальным, он не позволяет узнать абсолютное значение контролируемой величины. Его используют для контроля формы, размера, взаимного расположения поверхностей и т.д. с целью выявления брака на производстве, при приемке товара и т.д.
Классификация устройств
В разных сферах применяется своя классификация устройств, предназначенных для измерения физических величин.
Приборы могут делиться по таким критериям:
- Способ преобразования: прямое действие, сравнение, смешанное преобразование.
- По способу выдачи информации делятся на показывающие и регистрирующие.
- Вид выходной информации может быть представлен как аналоговым, так и цифровым сигналом.
Регистрирующие устройства делятся на самопишущие и печатающие разновидности. Наиболее прогрессивным вариантом являются самопишущие аппараты, поскольку у них выше точность предоставления информации и шире возможности для измерения заданных ранее параметров.
Виды контрольно-измерительных инструментов
Рассмотрим те из них, которые продолжают активно применять в машиностроении, при обработке различных материалов и выполнении широкого ряда слесарных операций.
Поверочные линейки
Входят в категорию ручных, служат для определения отклонения от нормальных показателей прямолинейности и плоскостности. Изготавливаются из твердых металлов – из чугуна или стали.
Снести лишнее: выбираем лучший отбойный молоток
Существуют следующие их варианты:
- ЛТ – лекальные трехгранные, выясняют линейные несоответствия и, помимо этого, определяют «на просвет» щель; в сечении выглядят как равносторонний треугольник с радиусными выемками.
- ЛД – с двухсторонними скосами, ножевидной формы, с теплоизоляционными накладками (если их длина более 200 мм); нужны для проведения всевозможных операций контроля.
- ЛЧ – четырехгранные, с углами по 90 градусов, для удобства оснащаются ручками; могут быть 0 и 1 класса точности.
- ШД – двутавровые, выполненные из У7, СТ50 или соответствующих инструментальных марок с высоким содержанием углерода.
- ШП – прямоугольные, твердостью 51 HRC и выше, актуальные при сборке и монтаже различных машинных узлов, подходят для определения отклонений.
- ШМ (-ТК) – «мостикового» типа, изготавливаются из гранита или чугуна, с шаброванными или шлифованными кромками; с их помощью устанавливают ровность плоскостей оборудования, станков, верстаков.
- УТ – трехгранные угловые, с пересечением в 45, 55, 600; позволяют на практике реализовать метод «на каску».
Поверочные призмы
Эти виды мерительного инструмента повсеместно используются для позиционирования осей, а также для выверки валов и нанесения разметки. Еще одна ниша, в которой они актуальны, – проверка степени вертикальности/параллельности. Также с их помощью крепят заготовки, прежде чем приступить к растачиванию.
Штангенглубиномер
Это приспособление с выносной линейкой и дисплеем, фиксирующим значения. Его роль – определять глубину различных отверстий и пазов (что ясно даже из его названия). Современные его модели – цифровые, обеспечивающие точность до 0,01 мм.
Особенно востребован при проведении следующих работ:
- расточка и фрезеровка на станках;
- ремонт функциональных узлов, агрегатов, составных частей аппаратов;
- строительно-монтажные операции.
Загрузка...
