Как можно измерить диаметр трубы. Точные измерительные инструменты и приборы, используемые при центровке валов электрических машин

Нутромер является измерительным инструментом, который предназначается для получения данных о расстоянии между двумя поверхностями, а также определения внутреннего диаметра различных деталей. В среднем, точность измерения этим прибором составляет 0,01 мм. Нутромер для измерения диаметра цилиндра состоит из сменных калиберных стержней, которые являются удлинителями и головки. Сама головка состоит из следующих частей:

• Сменный наконечник;
• Стопорное устройство;
• Стебель;
• Колпачок;
• Барабан;
• Микрометрический винт

Благодаря наличию сменных наконечников можно увеличить предел измерений. Для тех приборов, у которых точность измерения составляет 0,01 мм, актуальным ГОСТом является 868-82, а для устройств с ценой деления 0,001 или 0,002 мм – 9244-75.

Преимущества нутромеров состоят в достаточно высокой точности измерения, как для частной, так и для производственной сфере. Стоимость прибора также не высока. Главное, что здесь сохраняются преимущества всех механических устройств, куда относится долговечность работы. В то же время за ними требуется специальный уход и особые условия хранения. При поломке зачастую ремонт очень сложен и выходит легче заменить прибор на новый, чем отремонтировать. При некоторых измерениях на мягких частях могут оставаться деформации, если было сильное нажатие. Если речь идет об измерении цилиндров, то возникают сложности в местах, где имеются окна.

Какими видами нутромеров можно измерить диаметр цилиндра?

Нутромеры зачастую используется для измерения диаметра цилиндра. Для этой операции не подходят микрометры, так что специалисты используют эти разновидности устройств. Измерение цилиндров нутромером производится в двух перпендикулярных плоскостях и четырех поясах. Для этого подходят самые популярные разновидности нутромеров.

Индикаторный тип устройства подходит больше для тех цилиндров, диаметр которых является относительно небольшим. Они могут работать с размерами от 6 мм и больше. Он легко в использовании, но использует относительный метод измерения, так что у прибора имеются две шкалы. Несмотря на то, что он может работать с маленькими величинами, погрешность у него является более высокой, чем у другого типа этих устройств.

фото:нутромер индикаторный для измерения диаметра цилиндра

Микрометрический нутромер использует абсолютный способ измерения, что при той же цене деления, что и у индикаторного типа дает значительно меньшую погрешность. Предел измерений здесь лежит в диапазоне от 50 до 4000 мм, что зависит от конкретной модели. Люди нередко используют два прибора, чтобы получить более точные данные.

Подбор нутромера для измерения диаметра цилиндра

Чтобы измерить цилиндр нутромером, требуется правильно подобрать само устройство. От этого будет напрямую зависеть точность результата, а также удобство использования. В первую очередь следует определиться с подходящими размерами, так как у микрометрического и индикаторного типа слишком большой разброс по минимальному пределу. Если нужно работать с деталями диаметром до 5 см, то подойдет индикаторный нутромер, если более – микрометрический.

Далее уже нужно определяться с тем, какие сменные калиберные стержни должны идти в наборе. Они расширяют и сужают рабочий диапазон прибора, так что для получения правильных данных нужно иметь широкий запас сменных частей. Чем выше класс точности, тем меньше погрешность, так что современные высокоточные устройства позволяют получить максимально точные данные для дальнейшей работы.

Естественно, что прибор должен пройти поверку, не иметь повреждений и соответствовать принятым ГОСТам. Если есть возможность, то специалисты проводят измерение несколькими приборами одновременно.

Как пользоваться нутромером – принцип проведения измерения диаметра цилиндра

Перед тем как использовать нутромер для цилиндров, необходимо убедиться, что все его стрелки находятся в нулевой позиции. Если этого нет, то их можно отрегулировать при помощи специальных винтов, отвечающих за положение стрелок. Сложность измерения цилиндра заключается в том, что не всегда можно зафиксировать прибор, чтобы он ровно стоял и точно соответствовал требуемой горизонтали.

фото:измерения диаметра цилиндра нутромером

Деталь измеряется минимум в четырех различных местах, желательно, с одинаковой удаленностью друг от друга. Это помогает определить конусность изделия и внутренние деформации. Еще одной сложностью является невозможность измерения диаметра в тех местах, где находятся окна цилиндра. Когда инструмент доходит до них, то он попросту проваливается внутрь. В четырехтактных моторах, где в цилиндрах нет окон, таких проблем не возникает и нутромер может выполнить все необходимые функции. В ином же случае может потребоваться применение дополнительных измерительных приборов. Также можно измерять размеры в непосредственной близости от окон.

Светодиодная продукция с доставкой по Украине по самым низким ценам представлена на http://www.led-world.com.ua/ . Обращайтесь!

Нутромер для измерения диаметра цилиндра:Видео

Практическая работа № 5.

Измерение и контроль наружных диаметров (2 часа)

Цели:

Изучить средства и методы измерения наружных диаметров при обработке наружных цилиндрических поверхностей на токарно-карусельном станке.

Оборудование: токарно-карусельный станок, деталь, кулачки, пусто­телые призматические подкладки, резцы, штангенциркуль.

Задание.

1. Изучите методы измерения и контроля наружных диаметровпри обработке наружных цилиндрических поверхностей на токарно-карусельном станке.

2. Изучите приемы измерении при черновом обтачивании.

3. Изучите приемы измерений при чистовой обработке.

4. Изучите приемы косвенных измерений больших размеров.

5. Изучите приемы измерений при пользовании накладными приборами.

Отчет о выполнении практической работы.

1. Запишите чем производятся измерения при черновом обтачивании и какова точность этих измерений.

2. Запишите какие инструменты применяют для измерений при чистовой обработке в условиях единичного и мелкосерийного производства, в условиях серийного и массового производства. В каких случаях применяют каждый инструмент?

3. Запишите как различают точение по характеру обработки и какие параметры шероховатости поверхности и точности обработки им соответствуют.

4. Запишите основные технологические приемы для повышения производительности и для более пол­ного использования полезной эффективной мощности станка.

5. Запишите что такое косвенные измерения, чем и как они выполняются.

6. Запишите основные виды брака при обработке наружных цилиндрических поверхностей и меры его предупреждения.

7. Выполните эскиз обрабатываемой детали.

8. Укажите тип заготовки (прокат, поковка, отливка), материал заготовки.

9. Запишите технологическую последовательность переходов при обработке наружной цилиндрической поверхности, применяемый инструмент, режимы резания (глубина резания на проход, частота вращения планшайбы n , подача S, скорость резания, основное время T о на операцию).

Контрольные вопросы

1. Какие средства и методы измерения применяют при черновой и при чи­стовой обработке?

2. Перечислите правила пользования штангенциркулем.

3. Как производить измерение наруж­ных цилиндрических поверхностей микрометрами и индикаторными ско­бами?

4. В каких случаях применяют пре­дельные калибры-скобы?

5. Назовите методы и средства кос­венного измерения больших диа­метров.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ НАРУЖНЫХ ДИАМЕТРОВ

Выбор средств и методов измерения наружных цилиндрических поверхностей производится в зависимости от их размера и требуемой точности измерения.

Измерения при черновом обтачивании

Грубые измерения диаметров при черновом обтачивании наружных поверхностей диаметром до 500 м: м производят с помощью кронциркулей и линеек. Кронциркуль устанавливается на измеряемый размер легкими уда­рами наружной или внутренней стороны одной из его ножек об обрабатываемую деталь или другой предмет. При измерении кронциркуль необходимо держать строго перпендикулярно к оси измеряемой детали. После снятия размера с детали кронциркуль осто­рожно прикладывают к измерительной линейке так, чтобы одна его губка упиралась в торец линейки, а другая – накладывается на линейку и по концу этой губки отсчитывают по делениям линейки размер диаметра. При измерении диаметра линейкой ее необходимо располагать так, чтобы ее кромка проходила через центр детали. Точность измерения кронциркулем и линейкой составляет 0,2-0,5 мм (14-16-й квалитеты точности).

Измерения при чистовой обработке

Измерение точных цилин­дрических поверхностей в условиях единичного и мелкосерийного производства выполняют с помощью штангенциркулей, микрометров и индикаторных скоб, а в условиях серийного и массового производства – с помощью предельных калибров-скоб.

Штангенциркули применяются для измерения наружных диаметров и длин по методу непосредственной оценки размера по шкале и нониусу. Штангенциркули типа ШЦ-III с диапазо­нами измерения (мм):

250-630; 320-1000; 500-1600; 800-2000; 1500-3000; 2000-4000

Отсчет по нониусу 0,1 мм. Рекомендуется производить измерение диаметра в двух взаимно перпендикулярных направлениях I – I и II – II (рис. 8.16). При измерении неподвижную губку устанавли­вают на цилиндрическую поверхность и при небольшом покачивании штангенциркуля в горизонтальной плоскости микрометрическим вин­том подают подвижную губку до легкого касания с измеряемой по­верхностью. В этом положении закрепляют подвижную губку и производят отсчет полученного размера диаметра по нониусу. При измерениях необходимо сле­дить за правильным положением штангенциркуля, чтобы измерительные поверхности губок точно соприкасались с наружной цилин­дрической поверхностью по ее образующим. Предельные погрешности измерения (мкм) штангенциркулями для интервалов размеров (мм):

Св. 500 до 1000 – 210

» 1000 » 1600 – 270

» 1600 » 2000 – 270

» 2000 » 2500 – 300

» 2500 » 3150 – 380

» 3150 » 4000 – 470

Дуговые микрометры и индикаторные скобы применяют для измерения диаметров до 3000 мм, а линейные микрометры – для наружных диаметров с торца детали и длин. Микрометры могут быть оснащены микрометрической головкой и сменной пяткой (рис. 8.17, а) или микрометрической головкой и индикатором. Индикаторные ли­нейные скобы (рис. 8.17, б) применяются для измерения диаметра с торца детали и длин размерами до 6 м.

Перед каждым измерением микрометры с переставной пяткой и индикаторные микрометры и скобы должны быть установлены на размер измеряемой детали – номинальный (один из предельных или средний). При настройке на размер микрометрическую головку и индикатор нужно установить на ноль, причем индикатор – после двух-трех оборотов стрелки. Установку производят по установоч­ной мере, аттестованному нутромеру или плоскопараллельным кон­цевым мерам длины, желательно около измеряемой детали. Предварительно микрометр или скобу и установленную меру необходимо выдержать рядом с деталью на чугунной плите, станине станка или на самой детали в течение некоторого времени. Температура в цехе должна быть в пределах 20 ± 8 °С. В процессе установки микрометр (скобу) и установочную меру надо поддерживать за теплоизолирующие накладки. Для того чтобы уменьшить влия­ние деформации скобы от собственной массы, в процессе установки микрометр (скобу) располагают в таком положении, как при изме­рении ими изделий. Скобу следует надвигать или опускать на меру в зависимости от того, будет ли она находиться при измерении детали в горизонтальном или вертикальном положении. В процессе установки участвуют два контролера: один из них прижимает пятку скобы к поверхности установочной меры, а другой покачивает скобу в двух направлениях за второй ее конец, находит на шкале индикатора точку возврата и совмещает с ней нулевую отметку шкалы. При проверке нулевой установки микрометра с перестав­ной пяткой без индикатора правильное положение микрометра от­носительно установочной меры определяют по ощущению.

При измерении микрометрами и скобами по шкале микрометри­ческой головки или индикатора определяют отклонения измеря­емой детали от размера, на который установлен микрометр или скоба (от размера установочной меры). Перед измерением деталь должна быть выдержана в помещении со стабильной температурой не менее 24 ч, измерения должны производиться сразу после уста­новки микрометра на размер. Измерение размеров до 1000 мм вы­полняется одним контролером, а размер более 1000 мм – двумя контролерами. Один из контролеров, прижимает пятку скобы к поверхности детали, а второй подводит к детали измерительную поверхность микрометрической головки, а затем слегка поворачивает скобу в диаметральной и осевой плоскостях и, регулируя ее размер поворотом барабанчика микрометрической головки, находит по ощущению, а при наличии индикатора – по его шкале наибольший размер в диаметральной и наименьший в осевой плоскостях.

При измерении точных размеров необходимо учитывать допол­нительные погрешности, такие, как погрешности установочной меры, отсчета по шкалам, погрешность от упругих деформаций и др., данные о которых приведены в специальной литературе. Например, погрешности установки скоб на размер приведены в табл. 8.11.

Таблица 8.11

Погрешности процесса установки скоб на размер

В условиях серийного и массового производства для измерения наружных диаметров применяют калибры-скобы, называемые пре­дельными, так как они не контролируют действительные размеры детали, а устанавливают, что дей­ствительный размер детали находится в пределах за­данного допуска на раз­мер. Предельные калибры-скобы состоят из двух частей: проходной (ПР) и непроходной (НЕ). Раз­меры проходной и непро­ходной частей должны со­ответствовать предельным размерам измеряемого диа­метра. Расстояние между измерительными поверхностями проходной стороны ПР (рис. 8.17, в) равно наибольшему предельному размеру диаметра, а размер между измерительными поверхностями непроходной стороны НЕ равен наи­меньшему диаметру детали. При контроле размеров проходные раз­меры должны свободно проходить через деталь под действием соб­ственной силы тяжести или установленной нагрузки. При этом необходимо исключить перекос и заклинивание калибров, правильно, совмещая измерительные губки с поверхностями контролируемого диаметра.

Перед началом контроля контролируемая деталь должна быть выдержана в помещении со стабильной температурой не менее 24 ч, а рабочие калибры рядом с деталью на металлической плите, ста­нине станка или на самой детали, пока не будет достигнуто выравнивание температур детали и калибров.

Время выдержки калибра перед контролем для контролируемого размера (мм): до 1000 1,52; до 2500 – 2,5; до 3500 – 4 ч.

При контроле калибры следует держать за теплоизолирующие накладки.

Косвенные измерения больших размеров

Под косвенными измерениями понимают измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Косвенные измерения применяют главным образом для измерения размеров от 2 до 30 м, и их точность, как правило, меньше, чем прямых измерений, поэтому ими пользуются, когда выполнение прямых измерений невозможно или сложно. Различают следующие способы косвенных измерений: 1) от дополнительных баз; 2) методом опоясывания; 3) по элементам круга.

Измерение размеров от дополнительных баз производится как на станке, так и вне станков. Дополнительные базы разделяются на жесткие (поверхности детали, части станков, специальные ко­лонки и т. п:), упругие (натянутая струна) и световые. Наиболь­шее применение получили первые, где в качестве средств измерения от дополнительных баз применяют нутромеры, рулетки, мерные ленты, специальные приборы.

На рис. 8.18, а показана схема измерения наружного диаметра детали от дополнительной измерительной базы в виде стойки станка.

Наружный диаметр детали D (мм) определится по формуле

D = 2 (l 1 + d /2 – l 2) ,

где d – диаметр вспомогательной оправки, установленной в центре планшайбы, мм; 1 1 - расстояние от вспомогательной измерительной базы до оправки, измеряется до установки обрабатываемой детали па планшайбу, мм; 1 2 – расстояние от вспомогательной измеритель­ной базы до наружной поверхности, измеренной штихмасом, мм.

При измерении дополнительная база должна располагаться па расстоянии 500-1000 мм от наружной поверхности наибольшей детали, которая может быть обработана на станке.

Дополнительная упругая база состоит из одной или двух струн диаметром 0,5-1 мм, натянутых с усилием 100-150 Н. Измере­ние на расстоянии до струны производится с помощью чувствитель­ного элемента, который обязательно оснащается электрическими или электронными контактами.

В качестве световой дополнительной базы используется световой пучок, создаваемый источником света. Измерительное устройство оснащается фотоэлементом и перемещается вдоль по оси из­меряемой детали. При смещении оси луча электронная схема устройства вырабатывает сигнал, который после усиления подается на двигатель, выполняющий соответствующее перемещение. Система применяется для автоматического управления выдерживания раз­меров и цилиндричности при обточке крупных деталей.

Погрешности измерения от дополнительных баз зависят от размеров детали, температурных условий измерения и других фак­торов. Данные приводятся в специальной литературе.

Сущность метода опоясывания заключается в определении на­ружного диаметра D (мм) детали по результатам измерения длины окружности L (мм) рулеткой или металлической лентой. При из­мерении рулеткой D - L/φπ – t, где π = 3,1416; t – толщина ленты рулетки, мм.

Схема измерения длины окружности путем опоясывания рулет­кой приведена на рис. 8.18, б. Рулетка при измерении натягивается на измеряемую поверхность с определенным усилием 20-60 Н, создаваемым грузами 1 и 4 с помощью блоков 2 и 3. Предельные погрешности измерения деталей методом опоясывания приведены в табл. 8.12.

Таблица 8.12

Предельные погрешности измерения наружных диаметров деталей методом опоясывания с помощью рулетки

Накладные приборы

Довольно часто возникает ситуация, когда дома нужно сделать небольшой ремонт. Например, заменить участок водопровода, системы отопления, канализации или трубы для подачи газа (что самостоятельно делается крайне редко, но все, же возможно теоретически).

Или же необходимо сделать новую систему водоснабжения, и для этого нужно точно определить диаметр старых труб, чтобы приобрести новые того же диаметра, но из другого материала. Или даже поручить ремонт мастерам, но для начала требуется приобрести трубу необходимого диаметра.

Конечно же, в продаже имеется много специализированных измерительных инструментов, позволяющих провести измерения быстро и точно. Например, линейки-циркометры или лазерные измерители. Но в мастерской домашнего мастера не всегда есть наготове такие специализированные высокоточные устройства. Поэтому возникает вопрос, как определить диаметр трубы подручными средствами?

Какие бывают диаметры и в чем они измеряются?

Прежде, чем переходить к измерениям, давайте немного вспомним, что диаметр трубы не обязательно указывается в сантиметрах. Исторически повелось, что часто трубные размеры обозначаются не в метрических (и привычных нам) сантиметрах, а в дюймах. Величина одного дюйма составляет 2,54 см.

Кроме того, нужно учитывать, что у трубы есть два диаметра — наружный и внутренний. Внутренний диаметр определяет пропускную способность трубы (водопроводной, канализационной и так далее). Но наружный диаметр более важен при монтаже — именно по наружной стороне трубы наносится резьба, и по нему определяется резьбовое соединение.

Трубы из разного материала имеют различную толщину стенок, что определяет разницу между диаметрами наружным и внутренним.

Переходим к делу — ищем инструмент

Существует несколько различных способов измерения диаметра трубы. Для повышения точности измерения нужно прибегать к тому или иному способу, чтобы не допустить ошибки. Чаще всего условия выбора зависят от доступности самой трубы.

Самый распространенный и простой способ измерения — при помощи штангенциркуля. Но, во-первых, штангенциркуль есть не в каждом домашнем хозяйстве. А во-вторых, трубы большого диаметра (канализационные, например) не так просто замерить при помощи небольшого бытового измерителя. Но на помощь может прийти самый простой способ, не требующий сложных специализированных инструментов.

Для вычисления диаметра трубы потребуются:

• Гибкая линейка, портновский сантиметр или рулетка;
• Знание числа Пи (3,14);
• Калькулятор.

Измерить таким способом можно как трубу, так и любой другой предмет круглого сечения — колонну, пруток, садовую клумбу и так далее. Нужно выполнить только одно измерение – узнать длину окружности. Для этого следует обернуть трубу гибкой линейкой, сантиметром или рулеткой точно по окружности (если это клумба — то в самой широкой части). Затем разделить полученное значение на 3, 14 (любители точности могут разделить на 3, 1415926) и получить диаметр трубы в сантиметрах.

Для того чтобы перевести размеры в часто применяемые дюймы (для водопроводных труб), нужно умножить полученное значение на 0,398. И наоборот, чтобы перевести указанные в спецификациях (особенно, на трубах импортного производства) дюймы в сантиметры, диаметр в дюймах требуется умножить на 2,54.

Трубы малого диаметра — особенности измерения

Если нужно измерить диаметр тонкой трубы, то не нужно особо ничего выдумывать — проще всего диаметр измеряется обычным штангенциркулем. Единственное условие — это обеспечение доступа к трубе. И, конечно же, наличие самого штангенциркуля. Такой способ подходит для того, чтобы измерять доступные трубы не очень больших диаметров (до 150 мм).

Проще всего приложить штангенциркуль к торцу трубы, прижать его ножки к наружным стенкам и посмотреть на полученное значение. Оно и будет искомым диаметром.

Что делать, если труба недоступна?

Если подобраться к торцу трубы невозможно, (например, она является частью смонтированной системы), то ее диаметр тоже можно измерить штангенциркулем. Просто прижимать циркуль нужно не к торцу, а к боковой поверхности перпендикулярно к трубе. Кроме того, длина ножек измерительного прибора должна быть больше, чем половина диаметра измеряемой трубы.

Основной способ измерения остается тот же, что упоминался раньше. При помощи рулетки или шнура определяется длина окружности. А затем, разделив полученную длину на 3,14 получаем искомый диаметр.

К примеру, если длина окружности составила 31,4 см, то диаметр трубы составляет 314 мм:3,14 = 100 мм.

Метод дистанционного измерения по фото

Эта не совсем стандартная методика определения диаметра используется, когда в наличии нет измерительного инструмента или к трубе невозможно с ним подобраться. В этом случае вопрос, как определить диаметр трубы решается при помощи мобильного телефона или фотоаппарата.

Для этого рядом с трубой располагают предмет всем известного размера (чаще всего — спичечный коробок, длина стенки которого составляет 50 мм, или монету). И фотографируют «инсталляцию» на мобильный телефон. Затем прямо на фотографии (или на экране компьютера) измеряют размеры трубы и известного предмета. Остается только перевести все цифры в реальный размер, пользуясь правилом пропорциональности.

Определение внутреннего диаметра трубы

Проще всего измерить внутренний диаметр трубы на срезе. Например, при помощи штангенциркуля, измерив, внутренний диаметр в максимальной точке. Иногда внутренний диаметр вычисляют, вычитая удвоенную толщину стенок из наружного диаметра.

Методы контроля параметров труб при производстве

В крупном производстве наружный диаметр толстых труб (для водопровода или канализации) также измеряется рулеткой.

Однако при этом используется более точная формула:

D = L:3,14 — 2∆p — 0,2 мм.

Диаметр (D) определяется с учетом удвоенной толщины полотна рулетки (∆p) и делается поправка на прилегание рулетки к стенке трубы, составляющую (из опытных данных) 0,2 мм. Учитывается при замере также величина допустимого отклонения. Например, для трубы диаметром 200 мм отклонение должно составлять не более 1,5 мм в любую сторону.

Чаще всего допустимые отклонения выражаются в процентах. Для изделий диаметром от 820 до 1020 мм отклонение должно составлять не более 7%. Для измерения труб такого диаметра в промышленных условиях применяются ультразвуковые измерители.

Толщина стенок в заводских условиях измеряется непосредственно, при помощи штангенциркуля. При этом величина отклонения толщины стенки от номинальной не должна превышать 5% (особенно в сторону уменьшения).

Кроме того, на производстве контролю подлежат такие параметры изделий, как кривизна и овальность.

1. Кривизна (отклонение от прямой линии) не должна быть больше 1,5 мм на погонный метр, а общая кривизна не должна превышать 0,15% по отношению к общей длине.
2. Овальность трубы (то есть отношение к номинальному диаметру разности наибольшего и наименьшего диаметров) не должна быть больше 0,8%-1%. Наибольший и наименьший диаметр можно получить, измерив нутромером внутренние диаметры в двух перпендикулярных плоскостях.

Однако если нужно просто измерить диаметр трубы для замены, то нужны в сложных вычислениях и высокоточных приборах нет. Получить значение диаметра трубы можно, применив подручные средства и знания из школьного курса математики.

Видео: КАК ИЗМЕРИТЬ ДИАМЕТР ТРУБЫ

Большое разнообразие объектов измерений приводит к большому разнообразию контрольно-измерительных инструментов и приборов, а также методов и приемов измерений. Вместе с тем в зависимости от на­значения отдельных деталей машин, измерения необходимо произво­дить с различной точностью. В одном случае достаточно воспользовать­ся обычной масштабной линейкой, а в другом - применить точный прибор, дающий возможность произвести измерение с точностью до ве­личины ±0,01 мм.

Допустим, требуется замерить диаметр поршня. Его можно замерить кронциркулем и масштабной линейкой, штангенциркулем и микрометром. В первом случае точность измерений соответствует величине -0,5 мм, во втором - от 0,1 до 0,05 мм, а в третьем - 0,01 мм.

Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений уста­новлены ГОСТ 8.050-73. Погрешности, допускаемые при измерении линей­ных размеров от 1 до 500 мм, в зависимости от допусков и номинальных размеров изделий регламентированы в ГОСТ 8.051-73. Предел допускаемой погрешности измерения учитывает влияние погрешности измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, метода измерения и т. д. Результат измерений с погрешностью, не превышающей допускае­мую, принимают за действительное значение.

Основные факторы, влияющие на выбор средства измерения, - это раз­мер и квалитет (класс точности) измеряемого изделия, допускаемая по­грешность средства измерения, условия и метод использования средства из­мерения.

Раздвижной измерительный инструмент с линейным нониусом. Штан­генциркуль - многомерный раздвижной инструмент с нониусом * для из­мерения наружных и внутренних размеров, диаметров, глубин и высот де­талей. Конструкции выпускаемых штангенциркулей позволяют произво­дить отсчет размеров с точностью до 0,1 и 0,05 мм. Такая высокая точность достигается применением специального устройства для отсчета - линей­ного нониуса.

На рис. 129 изображен штангенциркуль (универсальный) с точностью измерений до 0,1 мм ГОСТ 116-89. Он состоит из штанги 1, на которой на­несена шкала линейки, губок 2 и 9 и перемещающейся по штанге рамки 7 с губками рамки 3 и 8.

Рис. 129

Измеряемый предмет слегка зажимают между губками, фик­сируют рамку зажимным винтом 4 и затем по шкалам штанги и нониуса производят отсчет раз­мера. В пазу обратной стороны штанги свободно скользит ли­нейка 5 глубиномера, представ­ляющая собой плоский стер­жень. Один конец ее жестко со­единен с рамкой. В сомкнутом положении свободный торец линеики глубиномера точно совпа­дает с торцом штанги. При измерении глубины штанга торцом устанав­ливается на плоскость детали у измеряемого отверстия. Нажимом на рамку стержень глубиномера перемещают до упора в дно отверстия и за­тем фиксируют положение рамки зажимным винтом.

Отсчет размеров производят по штанге и нониусу. Нониус длиной 19 мм разделен на 10 частей. Одно его деление, таким образом, составляет 19/10 = 1,9 мм, что на 0,1 мм меньше целого миллиметра (рис. 130,I). При нулевом показании штрих нониуса находится от ближайшего справа штриха штанги на расстоянии, равном величине отсчета 0,1 мм, умноженной на порядко­вый номер штриха нониуса, не считая нулевого (рис. 130, II). Целое число миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо нулевым штрихом нониуса. Дробная величина (количество десятых долей мил­лиметра) определяется умноже­нием величины отсчета ОД мм на порядковый номер штриха нониуса (не считая нулевого), совпадающего со штрихом штан­ги.

На рис. 130, III показано два примера отсчета. В первом по шкале штанги читаем целое чис­ло 39 мм, затем по шкале нониу­са определяем дробную величи­ну 0,1 мм х 7 = 0,7 мм (седьмой штрих обозначен крестиком). Значит, замеряемый размер 39 мм + 0,7 мм = 39,7 мм. Во вто­ром примере аналогично перво­му определяем 61 мм + 0,1 мм х 4 = 61,4 мм.

Рис. 130

Точность отсчета в 0,1 мм иногда бывает недостаточной. В этом случае пользуются штан­генциркулем, позволяющим производить измерение с точно­стью до 0,05 мм.

Штангенглубиномер (ГОСТ 162-90) (рис. 131) предназначен для измерения глубины глухих отверстий, па­зов, канавок, уступов и высот с величиной отсчета по нониусу 0,1 и 0,05 мм. Он отличается от штангенциркуля только конст­рукцией: штанга заканчивает­ся срезанным торцом, являю­щимся измерительной поверх­ностью, рамка имеет вместо гу­бок широкую опорную поверх­ность - основание 1.

Рис. 131

При измерениях штангенглу- биномер основанием устанавли­вают над отверстием, а штангу выдвигают до упора в его дно. Далее все действия аналогичны операции по замеру детали штангенциркулем.

Микрометрический измерительный инструмент. Микрометр (ГОСТ 6507-90) - более сложный по устройству инструмент, чем рассмотренные раньше (рис. 132). Он позволяет производить измерения с большей точностью.

Рис. 132

Микрометр для наружных измерений состоит из подковообразной скобы 1, пятки 2, стебля 5, зажимного устройства - стопора 4, барабана 6 с мик­рометрическим винтом 3, колпачка 7 с насечкой, навинченного на правую часть барабана, и трещотки, присоединенной при помощи винта к торцу шейки колпачка. Отсчеты измерений производятся по шкале на стебле 5 и шкале на коническом нониусе барабана 6.

Шкала на стебле имеет 25 делений, нанесенных вдоль оси стебля сверху и снизу и перпендикулярных к ней с расстоянием между ними в 1 мм. Штрихи, расположенные над риской, смещены вправо относительно ниж­них штрихов на 0,5 мм. По,нижним штрихам отсчитывают целое число миллиметров, а по верхним - 0,5 мм. Сотые доли миллиметра определяют­ся при помощи делений на нониусе, поверхность которого разделена штри­хами в виде образующих нониуса на 50 равных частей.

При повороте на одно деление микрометрический винт 3, соединенный с барабаном 6, перемещается вдоль оси на 1/50 шага, т. е. на расстояние, рав­ное 0,5 мм: 50 = 0,01 мм.

Для определения какого-либо размера детали микрометром ее помещают между пяткой 2 и торцом микрометрического винта 3. Затем поворачивают барабан до тех пор, пока торец микрометрического винта не приблизится к поверхности детали. Дальнейшее продвижение винта 3 производят при по­мощи колпачка 7 с трещоткой. Услышав характерный треск, подобный тре­ску пружины часов при заводе, поворот колпачка прекращают. После этого стопором 4 стопорят микрометрический винт, отделяют микрометр от дета­ли и считывают показания.

Отсчет показаний производят следующим образом (рис. 133): если кром­ка барабана остановится ближе к нижнему штриху стебля (рис. 133, I), то число целых миллиметров полученного размера определяют по нижнему делению шкалы, а Число сотых долей миллиметра - по показаниям бараба­на. Так, приведенное на рисунке положение шкал соответствует размеру 8 + 0,24 = 8,24 мм;

Рис. 133

если кромка барабана остановится ближе к верхнему штриху стебля, то по­лученный размер представит сумму трех величин: числа целых миллиметров до ближайшего нижнего к кромке барабана деления на стебле плюс 0,5 мм от него до верхнего деления и плюс показания со­тых долей миллиметра по барабану. В приведенном случае (рис. 133, II) поло­жение шкал соответствует размеру 8 + 0,5 + 0,24 = 8,74 мм. На рис. 134 по­казаны приемы измерения деталей мик­рометром.

Рис. 134

Микрометрический нутромер (штихмас) (ГОСТ 10-88) служит для из­мерения внутренних размеров деталей, а также размеров диаметров отверстий. Точность измерений нутромером такая же, как и микрометром - 0,01 мм. Состо­ит он (рис. 135) из головки и сменных калиберных стержней (удлинителей). Мик­рометрическая головка состоит из микро­метрического винта 6, расположенного внутри барабана 4, колпачка 5, стебля 3, стопорного устройства 2 и сменного нако­нечника 1. С помощью сменных наконеч­ников (удлинителей) увеличивают предел измерений.

Рис. 135

Считывают размеры при пользовании зтим инструментом так же, как и при за­мерах микрометром.

Инструмент для измерения углов и ко­нусов . Размеры углов, как и все другие, могут иметь допуски. Верхнее и нижнее отклонения угловых размеров располагают на чертежах так же. как и линейных размеров. Например, означает угол с номинальным размером 90°, верхнее допустимое отклонение которого равно 10°, а ниж­нее - 8°. Когда размеры углов на чертежах не имеют допусков, их устанав­ливают в соответствии с отраслевыми стандартами.

Для измерения углов и конусов применяют различные инструменты. Рассмотрим некоторые из них.

Универсальный угломер (ГОСТ 5378-88) (рис. 136) применяют для измерения наружных и внутренних углов различных деталей.

Рис. 10

Угломер состоит из основания 1, на котором нанесена основная шкала на дуге 130°, и жестко скрепленной с ним линейки 4. По дуге основания перемещается сектор 3, несущий нониус 2. К сектору 3 посредством дер­жавки 7 может быть прикреплен угольник 6, в котором в свою очередь с помощью державки 8 закреплена съемная линейка 5. Угольник 6 и съем­ная линейка 5 имеют возможность пе­ремещаться по краю сектора 3.

Хотя основная шкала угломера на­несена лишь на дуге 130°, но, меняя установку измерительных деталей, можно измерять углы от 0 до 320°. Точность отсчета по нониусу равна 2". Отсчет, полученный при измерении угловых величин или при установке заданного угла, производится так же, как и на линейных шкалах штангенинструмента, т. е. по шкале и нониу­су. Число градусов отсчитывают по шкале основания, а минут - по шкале иониуса.

Например, на рис. 137 нулевой штрих нониуса пришелся на деление между 76 и 77° основной шкалы, а со штрихом (отмечен крестиком) шкалы основания совпадает 9-й штрих нониу­са. Следовательно, по основной шкале отсчитывают 76°, а по шкале нониуса 9 х 2" = 18". Значит, угол в данном случае равен 76°18".

Рис. 137

Калибры и шаблоны. Предель­ные калибры -скобы ГОСТ 16775-71...16777-71 применяют для контроля наружных диаметров валов по предельным размерам.

Предельная скоба имеет две стороны с размерами: наибольший допусти­мый ПР - проходная сторона и наименьший допустимый НЕ - непроход­ная сторона.

На рис. 138 показана схема и прием контроля измеряемого диаметра ва­ла 1 проходной скобой; 2 - непроходная скоба; 3 - проходная скоба. Раз­ница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра кон­тролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по наименьшему допусти­мому размеру диаметра таким образом, чтобы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра вала при этом виде контроля установить нельзя. Нельзя также установить действительный размер отклонений от ге­ометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д. Для определения дейст­вительного размера диаметра вала и дей­ствительных отклонений, выраженных в числовых значениях, следует применять универсальные измерительные средства.

Рис. 138

Предельные калибры - пробки (рис. 139) применяют для кон­троля цилиндрических отверстий ГОСТ 24962- 81, для определения соответствия размера диаметра отверстия заданным на чертеже пределом (допуском). Принцип контроля этим калибром аналогичен пре­дыдущему.

Рис. 139

Для проверки цилиндрической кре­пежной резьбы II применяют рабочие, приемные и контрольные калибры ГОСТ 24963-81. Рабочие калибры используют для проверки правильности размеров резьбы изделий в процессе их изготовле­ния. Приемные калибры - для проверки правильности размеров резьбы контроле­рами и заказчиками. Контрольные кали­бры (контркалибры) - для контроля и регулировки (установки) размеров рабочих калибров.

Шаблоны широко распространены в машиностроении для проверки деталей сложного профиля. Профиль шаблона (отсюда название профиль­ный калибр - шаблон) по идее представляет собой ту идеальную форму, ко­торую следует придать детали. Проверка шаблоном заключается в прикла­дывании его к изделию и оценке величины световой щели между проверяе­мым профилем и измерительной кромкой шаблона. Шаблонами контроли­руют профиль зубьев зубчатых колес I и зубьев ходовых резьб II, профиль кулачков и шпоночных пазов, радиусы скруглении, углы заточки режуще­го инструмента и др. (рис. 140).

Рис. 140

Шаблоны профильные служат для определения отклонений действи­тельного профиля зуба от теоретического. Проверка заключается в накла­дывании шаблона на зуб колеса и определении отклонения по величине све­товой щели на просвет. Такая проверка не дает числового выражения от­клонения, но во многих случаях бывает достаточной.

Кроме специальных шаблонов индивидуального назначения, в произ­водстве используют еще и нормализованные шаблоны. Один из них ГОСТ 4126-82 показан на рис. 141. Он представляет собой набор стальных пласти­нок с закругленными по определенному радиусу (отмеченному на пластин­ках) концами. Данный радиусомер имеет комплект пластин для замера радиусов от 1 до 6,5 мм. Промышленность располагает радиусомерами и боль­шего размера.

Рис. 141

Измерение цилиндрических резьб. Наиболее ходовыми средствами из­мерения и контроля резьбы являются резьбовой микрометр и резьбомеры.

Резьбовой микрометр ГОСТ 4380-86 предназначен для измерения средне­го диаметра наружной резьбы на стержне (рис. 142,I). Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок: конусного наконечни­ка, вставляемого в отверстие микровинта и призматического наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру изготовляются пара­ми, каждая из которых предназначена для измерения крепежной резьбы с углом профиля 55 или 60° с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется в тех случаях, когда надо измерить резьбу с шагом 1... 1,75 мм, другая - 1,75 ... 2,5 мм и т. д.

Рис. 142

После установки микрометра на нуль вставками как, бы обнимается один виток проверяемой резьбы (рис. 142, II). После того как вставки вошли в со­прикосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки (рис. 142, III).

Резьбомеры ГОСТ 519-77 (рис.143) применяют для измерения шага резьбы. Это наборы шаблонов (тонких стальных пластинок), измеритель­ная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы опреде­ленного шага или числа ниток на дюйм для подсчета шага. Резьбомеры из­готавливают двух типов: на одном из них № 1 выбито клеймо «М60°», на другом № 2 - «Д55°».

Рис. 143

Для измерения шага резьбы подбирают шаблон-пластинку (гребенку), зубцы которой совпадают с впадинами измеряемой резьбы. Затем читают указанный на пластинке шаг или число ниток на дюйм. Для определения шага по резьбомеру № 2 требу­ется дюйм - 25,4 мм разделить на число ниток, указанное на шаблоне.

Наружный диаметр резьбы <2 на стержне или внутренний диа­метр резьбы D 1 в отверстии из­меряют штангенциркулем. Зная два этих исходных параметра, подбирают точное значение резь­бы по сравнительным таблицам стандартных резьб.

Измерение элементов зубча­тых колес. На чертеже зубчатых колес всегда задают размер тол­щины зуба (длину хорды) как расчетную величину.

Штангензубомер - инструмент для замера толщины зуба у зубчатых колес (рис. 144). Он состоит из двух взаимно перпендикулярных линеек 1 и 5 со шкалами. Ли­нейка 1 служит для установки заданной высоты, а линейка 5 для измерения толщины зуба - длины хорды по этой высоте. Заметим, что толщина зуба, за­меряемая по хорде делительной окружности, всегда находится на определен­ном расстоянии от окружности вершин зубьев, что на чертеже специально ого­варивается.

Рис. 144

В начале измерения упор 3 устанавливают при помощи нониуса 2 на раз­мер заданной высоты и фиксируют его стопорным винтом. Штангензубомер упором 3 ставят на окружность вершины зуба, который собираются заме­рить. Затем сдвигают губки горизонтальной линейки до соприкосновения с профилем зуба, после чего по шкале нониуса 4 отсчитывают размер толщи­ны зуба, так же как и при измерении штангенциркулем.

Обычно, когда говорят о точности обмера, подразумевают под этим то максимальное отклонение от истинного размера, которое может получить­ся при измерении. Например, точность измерения ± 0,02 показывает, что истинное значение может отличаться от прочитанного на шкале инструмен­та максимум на 0,02 мм. Эта величина характеризует измерительный инст­румент, но для практики она неудобна, так как не дает прямого указания, когда в сложившихся обстоятельствах и каким инструментом следует про­изводить измерение. В этом случае удобнее связать тип инструмента с раз­мером допуска. Допуск всегда указан на чертеже. При отсутствии чертежа величину допуска выбирают в зависимости от характера сопряжения дан­ной детали с другими.

Таблица 15

Измерительный инструмент для внешнего промера

Рис. 144 А

Таблица 16

Измерительный инструмент для внутреннего промера

Рис. 144 Б

Таблица 17

Измерительный инструмент для промера глубины

Рис. 144 В

В табл. 15, 16 и 17 (рис. 144 А, В и В) приведены рекомендации по при­менению измерительного инструмента со шкалами в зависимости от уста­новленных допусков и размеров детали. В ней даны верхние пределы при­менения инструмента, т. е. наименьшие допуски, которые могут быть про­мерены данным инструментом. Каждый из приведенных в таблице типов инструмента может быть применен и для более грубых промеров.

Совершенствование методов и средств технического контроля осуще­ствляется путем механизации и автоматизации контрольных операций и применением так называемого активного контроля, позволяющего проверять размеры деталей во время их обработки. Прогрессивные сред­ства контроля выбирают исходя из экономической эффективности их применения. Для механизации контрольных операций применяют мно­гомерные контрольные приспособления и различные механические уст­ройства.

В таких многомерных приборах и приспособлениях используются раз­личные жесткие калибры, индикаторы и устройства, основанные на пнев­матических, электроконтактных и других способах измерения.

Промышленность располагает также автоматами с механическими из­мерительными устройствами и с электроконтактными датчиками, электро­измерительные устройства которых позволяют с высокой точностью проверять различные геометрические и физические параметры деталей.

Приборы для автоматического контроля деталей в процессе их обработ­ки наиболее часто применяются при шлифовании валов, отверстий, плоско­стей и пр. Эти приборы, устанавливаемые на станках, подают сигнал при достижении деталью заданного размера или автоматически изменяют ре­жим обработки и останавливают станок.

* Нониус - вспомогательное отсчетное устройство, повышающее точность оценки долей делений основной шкалы измерительного инструмента

Для измерения диаметра трубы с минимальными запросами к самой точности можно воспользоваться обычной строительной рулеткой. Для начала измерения необходимо приложить замерочный инструмент к самому широкому месту и отсчитать число получившихся делений. Данная методика позволяет произвести замер с точностью до пары миллиметров.

Для более точного измерения труб небольших диаметров в основном используют штангенциркуль. Перед тем как измерить диаметр трубы с помощью данного инструмента, необходимо его ножки приложить к самому торцу изделия и слегка прижать.

Получившийся результат будет виден на шкале прибора. Точность такого измерения порой доходит до десятых миллиметра.

Измерение внутреннего сечения трубы

Для данной операции необходимо произвести измерения толщины стенок по получившемуся срезу изделия. Для этого потребуется из получившейся величины наружного диаметра вычесть удвоенную толщину стенок. В результате всех проведенных вычислений получается значение внутреннего диаметра изделия. Данные о железных трубах вычисляются внутренним диаметром, который, как правило, замеряется в дюймах. Как же тогда определить точную цифру, если известна величина в сантиметрах?

Для данного вычисления необходимо диаметр, известный в сантиметрах, помножить на 0,398. Получившийся результат как раз и будет нужной вам величиной.

Если ваше изделие смонтировано, а сам торец недоступен для замера, то на помощь опять приходит штангенциркуль. Для измерения необходимо приложить ножки агрегата к боковой поверхности в самом широком месте. Данное измерение возможно провести, если сама длинна ножек больше половины диаметра измеряемой трубы.

Если толщина трубы довольно большая, то необходимо рулеткой замерить саму окружность и разделить на число "пи" (3,14).

Если по каким-либо причинам нет доступа к трубам, то замеры можно производить методом копирования. Для этого к самой поверхности изделия прикладывают любой предмет с заранее известными параметрами и производят фотосъемку. После, по полученной фотографии проводят нужные измерения. Для этого производится определение видимой толщины изделия вплоть до миллиметра. Далее полученные результаты переводятся в реальный размер по масштабу съемки.

Контроль размера труб на производстве

Трубы, идущие на строительство или производство, в обязательном порядке должны снабжаться соответствующими сертификатами. В данном документе указывают:

• Нормативные документы, по которым они были произведены.
• Номер поставляемой партии.
• Марка сырья для изготовления изделий.
• Размеры, соответствующие нормативам труб.

На конце изделия, примерно 500мм от самого торца, наносится маркировка. На ней указывается само предприятие, на котором они были произведены, размеры трубы и дата ее производства.

Все это необходимо, потому что при поступлении коммуникаций на строительные площадки или производство происходит измерение их геометрических параметров. Длину изделия можно измерить рулеткой или обычной проволокой.

Диаметр наружной части трубы измеряют на заводе с помощью весьма непростой формулы. Необходимо длину окружности данного изделия разделить на 3,14 и из получившегося результата отнять двойную толщину ленты для измерения.

Для измерения овальности трубы необходимо произвести измерение сечения торцевой части с помощью нутромера. Данное измерение необходимо проводить в двух перпендикулярных плоскостях.

Измерения диаметра труб задача не особо сложная, поэтому имея необходимый инструмент под рукой, произвести данную операцию не составит особого труда.

Видео

Данный видеоматериал расскажет, как пользоваться штангенциркулем.

Главная » Дачный дом » Как можно измерить диаметр трубы. Точные измерительные инструменты и приборы, используемые при центровке валов электрических машин