|
|
ОглавлениеГлава 2. Методы и приборы для измерения давления Глава 3. Методы и приборы для измерения температуры Глава 4. Методы и приборы для измерения расхода Глава 5. Методы и приборы для измерения уровня Глава 6. Методы и приборы измерения геометрических размеров Глава 7. Методы и приборы для измерения вибрации Глава 8. Измерение параметров электромагнитной совместимости Глава 9. Методы и приборы измерения свойств вещества Глава 10. Методы и приборы измерения состава вещества Глава 11. Сопряжение датчиков с системами управления Часть 2. Технологические основы испытаний. Глава 12. Организация испытаний Глава 13. Испытания на воздействия факторов внешней среды Глава 14. Испытания изделий на воздействие внешних механических и гидрогазовых факторов Глава 16. Испытания трубопроводной арматуры Глава 18. Испытания газотурбинных газоперекачивающих агрегатов Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуГлава 6. Методы и приборы измерения геометрических размеровЛинейные и угловые размеры, перемещения принято относить к группе механических величин. Как правило, это изометрические параметры различных деталей в обрабатывающей промышленности, характеристики профилей и шероховатостей поверхностей, перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали, параметры износа трущихся частей различных механизмов, биения валов, расстояния и т. д. Диапазон, охватываемый величинами этой группы, простирается от долей микрона до тысяч метров, т. е. составляет около десяти порядков. Диапазон угловых размеров равен 3–4 порядкам. Конструкция подавляющего большинства механических средств измерения состоит из последовательно расположенных элементов и устройств, каждое из которых в этой последовательности выполняет определенную задачу при измерении. Основание измерительного средства — это конструктивный элемент, на базе которого смонтированы все элементы данного действующего средства измерения. Например, штанга штангенциркуля, скоба микрометра, корпус индикатора часового типа. Воспринимающий элемент — это часть средства измерения, которая осуществляет его соприкосновение с объектом измерения и воспринимает величину этого объекта, например измерительные губки штангенциркуля, измерительный наконечник индикатора. Часть воспринимающего элемента, непосредственно касающаяся поверхности объекта, иногда называют чувствительным элементом. Размерный элемент — это одна из деталей средства измерения, которая обладает собственным точным, обычно многозначным, размером, с величиной которого в процессе измерения непосредственно сопоставляется воспринятая средством измерения величина объекта измерения (например, штанга со шкалой штангенциркуля: размер детали, воспринятый губками, сравнивается с ней). Преобразующее устройство — это механизм или элемент средства измерения, который преобразует (видоизменяет) малые перемещения, воспринятые от объекта измерения, в большие перемещения на отсчетном устройстве так, что эти большие перемещения исполнитель может непосредственно наблюдать и отсчитывать (например, зубчатая передача в индикаторе часового типа). Отсчетное устройство создает возможность отсчитывать показания средства измерения. В большинстве случаев отсчетные устройства имеют шкалу и указатель, которым служит отдельный штрих, группа штрихов или стрелка, или средства измерения с цифровыми отсчетными устройствами. Примером отсчетного устройства может быть нониус штангенциркуля, круглая шкала индикатора и стрелка индикатора часового типа, цифровое табло прибора с цифровой индикацией. 6.1. Механические приборы для измерения длиныЛинейка измерительная металлическая Линейка измерительная представляет собой гибкую стальную полосу с нанесенной на ней прямой шкалой с ценой деления 1 мм. Линейки изготовляют со шкалами от 0 до 150 мм, от 0 до 300 мм, от 0 до 500 мм и от 0 до 1000 мм. Началом шкалы линейки является плоскость торца полосы; торец расположен перпендикулярно продольному ребру полосы. С торцом совпадает середина нулевого штриха шкалы. Конец штрихов шкалы выходит на продольное ребро. Каждый 5-й и 10-й штрих шкалы удлинен, каждый 10-й снабжен цифрой, показывающей расстояние в сантиметрах от этого штриха до начала шкалы. Второй конец полосы закруглен и снабжен отверстием для подвешивания линейки. Штангенциркуль На рис. 6.1 показан штангенциркуль ШЦ-1, состоящий из штанги с линейкой, которая имеет шкалу с ценой деления 1 мм. По штанге 1 передвигается рамка 3 со вспомогательной шкалой-нониусом 5. Штангенциркуль снабжен губками 2 для наружных и внутренних измерений, а также зажимом 4. К рамке 3 прикреплена линейка глубиномера 6. Нониус 5 служит вспомогательной шкалой, позволяющей отсчитывать доли деления шкалы штанги. Рис. 6.1. Штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166–80 предусматривает изготовление и использование трех типов штангенциркулей: ШЦ-1 с ценой деления 0,1 мм, ШЦ-2 с ценой деления 0,05 мм и ШЦ-3 с ценой деления 0,05 и 0,1 мм. Кроме того, на заводах применяют штангенциркули с ценой деления нониуса 0,02 мм, а также индикаторные штангенциркули с ценой деления индикатора 0,1; 0,05; 0,02 мм. Погрешности измерения штангенциркулем Погрешность измерения зависит в значительной мере от величины отсчета и значения измеряемого размера. Погрешность измерения штангенциркулем наружных размеров до 500 мм при величине отсчета 0,05 мм будет составлять 0,1 мм (т. е. равна удвоенному значению величины отсчета). При измерении внутренних размеров тем же штангенциркулем погрешность измерения составляет 0,15–0,25 мм для этого же диапазона размеров. При измерении штангенциркулем с отсчетом 0,1 мм наружных размеров в том же диапазоне, т. е. до 500 мм, погрешность составляет 0,15–0,25 мм, а для внутренних размеров — 0,2–0,3 мм. Микрометр гладкий Основанием микрометра (рис. 6.2а) является скоба 1, а передаточным (преобразующим) устройством служит винтовая пара, состоящая из микрометрического винта 3 и микрометрической гайки, укрепленной внутри стебля 5, которые часто называют микропарой. В скобу 1 запрессованы пятка 2 и стебель 5. Рис. 6.2. Микрометр гладкий Измеряемая деталь охватывается поверхностями микровинта 3 и пятки 2. Барабан 6 присоединен к микровинту 3 корпусом трещотки 7. Для приближения микровинта 3 к пятке 2 его вращают за барабан или за трещотку 8 по часовой стрелке (от себя), а для удаления микровинта от пятки его вращают против часовой стрелки (на себя). Закрепляют микровинт в требуемом положении стопором 4. При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка проворачивается с легким треском, при этом ограничивается измерительное усилие микрометра. Результат измерения размера микрометра отсчитывается как сумма отсчетов по шкале стебля 5 и барабана 6. Следует помнить, что цена деления шкалы стебля 0,5 мм, а шкалы барабана 0,01 мм. Шаг резьбы микропары (микровинт и микрогайка) равен 0,5 мм. Число делений барабана 50. Если повернуть барабан на одно деление его шкалы, то торец микровинта переместится относительно пятки на 0,01 мм, так как 0,5 мм/50 = 0,01 мм. Диапазоны измерения гладкого микрометра: 0–24 мм; 25–50 мм и т. д. до 275–300 мм, далее 300–400; 400–500 и 500–600 мм. Для установки на ноль все микрометры, кроме 0–25 мм, снабжаются установочными мерами, размер которых равен нижнему пределу измерения. Цена деления микрометра 0,01 мм. Погрешности измерения микрометром В общем случае погрешность измерения микрометром возникает от погрешности микрометра, от установочной меры или блока концевых мер, от непараллельности измерительных поверхностей, от разгиба скобы под действием усилия, погрешности от отсчета показаний, погрешности от температурных и контактных деформаций. Индикаторы часового типа Конструкция индикатора часового типа (рис. 6.3) представляет собой измерительную головку с продольным перемещением наконечника. Основанием индикатора является корпус 13, внутри которого смонтирован преобразующий механизм — реечно-зубчатая передача. Через корпус 13 проходит измерительный стержень 1 с наконечником 4. На стержне нарезана зубчатая рейка. Движения измерительного стержня-рейки 1 передаются зубчатыми колесами — реечным 5, передаточным 7 и трубкой 9. Рис. 6.3. Индикатор часового типа: а — общий вид; б — схема зубчатой передачи основной стрелке 8, величина поворота которой отсчитывается по круглой шкале-циферблату Для установки на «0» круглая шкала поворачивается ободком 2. Круглая шкала индикатора часового типа состоит из 100 делений, цена каждого деления — 0,01 мм. Это означает, что при перемещении измерительного наконечника на 0,01 мм стрелка индикатора перейдет на одно деление шкалы. Положение стрелки 6 на малой шкале отсчетного устройства позволяет определить показания в миллиметрах. К этим показаниям следует прибавить результат измерения по круглой шкале — циферблату. Прижимное усилие наконечника 4 к объекту контроля обеспечивает пружина 10. Спиральная пружина 12 и колечко 11 необходимы для устранения люфта в зубчатой передаче. Втулка 3 служит для закрепления индикатора вблизи объекта измерения. Погрешность измерения индикатором Погрешности индикатора нормируются в зависимости от используемого диапазона показаний (в зависимости от перемещения измерительного стержня). Обычно на участке в 0,1 мм погрешность находится в пределах 5 … 8 мкм; на участке в 1 … 2 мм — 10 … 15 мкм; на участке до 3 мм — до 15 мкм; на участке до 5 … 10 мм погрешность находится в пределах 18 … 22 мкм. Контроль калибрами Калибры — это контрольные инструменты или устройства, предназначенные для проверки соответствия размеров изделий или их конфигурации установленным допускам. С помощью предельных калибров определяют не численное значение контролируемого параметра, а выясняют, выходит ли этот параметр за предельные значения или находится между двумя допустимыми. При контроле деталь считается годной, если проходная сторона калибра (ПР) под действием усилия, примерно равного массе калибра, проходит, а непроходная сторона калибра (НЕ) не проходит по контролируемой поверхности детали. Если ПР не проходит, деталь относят к бракованным с исправимым браком. Если НЕ проходит, деталь относят к бракованным с неисправимым браком. Рис. 6.4. Калибры-скобы для контроля валов: а — листовые односторонние; б — штампованные односторонние; в — двусторонние; г — односторонние с ручкой Виды гладких калибров для цилиндрических отверстий и валов устанавливает ГОСТ 24851-81. В системе ИСО гладкие калибры стандартизованы ИСО-Р1938-1971. Калибры отличаются разнообразием конструкций и исполнений, на рис. 6.4 показаны калибры-скобы для контроля валов листовые односторонние (рис. 6.4а), штампованные односторонние (рис. 6.4б) и двусторонние (рис. 6.4в) и односторонние с ручкой (рис. 6.4г). Стандарт предусматривает следующие гладкие калибры для валов и относящиеся к ним контрольные калибры: Внимание! Авторские права на книгу "Испытания нефтегазового оборудования и их метрологическое обеспечение. Учебное пособие" (Под ред. Владимирова А.И., Кершенбаума В.Я.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
