Черчение. Определение внешнего и внутреннего диаметра трубы с помощью подручных средств

С измерением длины, ширины и высоты домашнему мастеру приходится сталкиваться постоянно. Угол в 90° или 45° тоже не редко приходится выдерживать. Иначе качественно ремонт квартиры или изготовление самоделок не выполнить. Точности при выполнении линейных измерений 1 мм в подавляющем большинстве случаев достаточно, и для них подойдет рулетка или простая линейка.

Зачастую рулетки имеют дополнительно пузырьковый уровень, который позволяет выставить горизонтально мебель, холодильник и другие предметы. Но точность такого уровня не высокая из-за маленькой длины опорной плоскости рулетки. В дополнение колбочка с пузырьком воздуха в рулетках часто установлена не точно, что не обеспечивает горизонтальность и выполненной работы.

В продаже, для измерения линейных размеров представлен широкий ряд лазерных измерительных приборов, но, к сожалению, из-за высокой цены они не доступны для непрофессионалов.

Инструкция
по применению штангенциркуля (колумбуса)

Штангенциркуль – это линейный измерительный инструмент служащий для измерения наружных и внутренних размеров деталей включая глубину, с точностью 0,1 мм.

Устройство и принцип работы нониуса штангенциркуля

Устроен классический штангенциркуль следующим образом. На измерительной штанге с помощью пазов установлена подвижная рамка. Для того, чтобы рамка плотно сидела, внутри установлена плоская пружина и предусмотрен винт, для жесткой ее фиксации. Фиксация необходима при проведении разметочных работ.

На штанге нанесена метрическая шкала с шагом 1 мм и цифрами обозначены сантиметровые деления. На рамке нанесена дополнительная шкала с 10 делениями, но с шагом 1,9 мм. Шкала на рамке называется нониусом в честь ее изобретателя португальского математика П.Нуниша. Штанга и рамка имеют измерительные губки для наружных и внутренних измерений. К рамке дополнительно закреплена линейка глубиномера.

Измерения выполняются зажимом между губками детали. После зажима рамка фиксируется винтом для того, чтобы она не сместилась. Количество миллиметров отсчитывается по шкале на штанге до первой риски нониуса. Десятые доли миллиметров отсчитываются по нониусу. Какой штрих по счету слева на право на нониусе совпадет с любой из рисок шкалы на штанге, столько и будет десятых долей миллиметра.

Как видно на фото, измеренный размер составляет 3,5 мм, так как от нулевой отметки шкалы на штанге до первой риски нониуса получилось 3 полных деления (3 мм) и на нониусе совпала с риской шкалы штанги риска пятого деления нониуса (одно деление на нониусе соответствует 0,1 мм измерений).

Примеры измерения штангенциркулем

Для измерения толщины или диаметра детали нужно развести губки штангенциркуля, вставить в них деталь и свести губки до соприкосновения с поверхностью детали. Надо проследить, чтобы плоскости губок при смыкании были параллельны плоскости измеряемой детали. Внешний диаметр трубы измеряется точно так же, как и размер плоской детали, только нужно, чтобы губки прикасались к диаметрально противоположным сторонам трубы.

Для того, чтобы измерять внутренний размер в детали или внутренний диаметр трубы, у штангенциркуля есть дополнительные губки для внутренних измерений. Их заводят в отверстие и раздвигают до упора в стенки детали. При измерении внутренних диаметров отверстий добиваются максимального показания, а при измерении в отверстии параллельных сторон, добиваются минимальных показаний.

В некоторых типах штангенциркулей губки не смыкаются до нуля и имеют собственную толщину, которая обычно на них выбита, например, число «10», хотя первая риска нониуса стоит на нулевой отметке. В случае измерения внутренних отверстий таким штангенциркулем к считанным показаниям по шкале нониуса добавляется 10 мм.

С помощью штангенциркуля типа колумбус, имеющего подвижную линейку глубиномера можно измерять глубину отверстий в деталях.

Для этого нужно полностью выдвинуть линейку глубиномера из штанги, вставить ее до упора в отверстие. Подвести до упора в поверхность детали торца штанги штангенциркуля, при этом не допуская выхода линейки глубиномера из отверстия.

На фотографии, для наглядности, я продемонстрировал измерение глубины отверстия, приложив линейку глубиномера штангенциркуля с внешней стороны отрезка трубы.

Примеры выполнения разметки деталей штангенциркулем

Штангенциркуль не предназначен для нанесения разметочных линий на материалах и деталях. Но если губки штангенциркуля для наружных измерений заточить на мелкозернистом наждачном круге, придав им острую форму, как показано на фотографии, то разметку штангенциркулем производить будет довольно удобно.

Снимать лишний металл с губок нужно очень аккуратно и медленно, не допуская цветов побежалости металла губок от сильного разогрева, иначе можно их испортить. Чтобы ускорить работу, для охлаждения губок, можно периодически окунать их на непродолжительное время в емкость с холодной водой.

Для того, чтобы отмерять полоску листового материала с параллельными сторонами, нужно раздвинуть губки штангенциркуля ориентируясь по шкале на заданный размер, одной губкой вести по торцу листа, а второй процарапать линию. Так как губки штангенциркуля закалены, они не истираются. Можно размечать как мягкие материалы, так и твердые (медь, латунь, сталь). Остаются хорошо видные риски.

С помощью заточенных остро губок штангенциркуля можно легко наметить линию окружности. Для этого в центре делается неглубокое отверстие диаметром около 1 мм, в него упираясь одной из губок, второй прочерчивают линию окружности.

Благодаря доработке формы губок штангенциркуля для наружных измерений, появилась возможность точно, удобно и быстро выполнять разметку деталей для их последующей механической обработки.

Как измерять микрометром на практике

Получить размер изделий с точностью 0,01 мм можно выполнив измерения микрометром. Их много модификаций, но самый распространенный это гладкий микрометр типа МК-25, обеспечивающий диапазон измерений от 0 до 25 мм с точностью 0,01 мм. Микрометром удобно измерять диаметр сверла, толщину листового материала, диаметр провода.

Микрометр представляет собой скобу, с одной стороны которой находится опорная пятка, а с другой имеется стебель и высокоточная резьба, в которую закручивается микровинт. На стебле нанесена метрическая шкала, по которой выполняется отсчет миллиметров. На микровинте имеется вторая шкала с 50 делениями, по которой отсчитываются сотые доли мм. Сумма этих двух величин является измеренным размером.

Для того, чтобы выполнить измерение микрометром, деталь размещают между пяткой и торцом микрометрического винта и вращают по часовой стрелке за ручку трещотки (находится на торце барабана микрометрического винта) до тех пор, пока трещотка не издаст три щелчка.

На стебле нанесено две шкалы с шагом 1 мм – основная оцифрованная через каждых 5 мм и дополнительная, сдвинутая относительно основной на 0,5 мм. Наличие двух шкал позволяет повысить тонность измерений.

Отсчет показаний выполняется следующим образом. Сначала считывают, сколько целых, не закрытых барабаном, миллиметров получилось по оцифрованной, нижней шкале на стебле. Далее проверяют по верхней шкале наличие риски, расположенной правее от риски нижней шкалы. Если риски не видно, то переходят к снятию показаний со шкалы на барабане. Если риска просматривается, значит, к целому числу полученных миллиметров добавляется еще 0,5 мм. Показания на барабане отсчитывают относительно прямой линии, нанесенной вдоль стебля между шкалами.

Например, размер измеренной детали составляет: 13 мм по нижней шкале, на верхней шкале открытой метки, правее открытой на нижней шкале нет, значить 0,5 мм добавлять не нужно, плюс 0,23 мм по шкале барабана, в результате сложения получаем: 13 мм+0 мм+0,23 мм=13,23 мм.

Микрометр с цифровым отсчетом результатов измерений применять удобнее и позволяет измерять с точностью до 0,001 мм.

Если, например, села батарейка, то цифровым микрометром можно выполнять измерения точно так же, как и гладким МК-25, так как имеется и система отсчета по делениям с точностью 0,01 мм. Цена микрометров с цифровым отсчетом результатов измерений высока и для домашнего мастера неподъемна.

Как измерять трубу большого диаметра

Губки штангенциркуля с диапазоном измерений от 0 до 125 мм имеют длину 40 мм и поэтому позволяют измерять трубы с внешним диаметром до 80 мм. В случае необходимости измерять трубу большего диаметра или при отсутствии под рукой штангенциркуля можно воспользоваться народным способом. Обвить трубу по окружности одним витком не растягивающейся нитки или проволоки, измерять длину этого витка с помощью простой линейки, а затем разделить полученный результат на число Π=3,14.На фотографии представлена пластмассовая линейка в виде треугольника, имеющего углы 45º и 90º, с встроенным транспортиром. С помощью него можно выполнить разметку и проверить точность полученного угла.

При выполнении разметки металлических деталей используют слесарный металлический угольник, обеспечивающие более высокую точность измерений.

Как пользоваться стуслом

Для получения прямого или угла 45º без разметки, удобно использовать приспособление, которое называется стусло. С помощью стусла удобно пилить в размер под углом наличники для дверей, багет, плинтуса и многое другое. Распил получается с требуемым углом автоматически.

Достаточно отмерять длину, вложить полоску материала между вертикальными стенками стусла и удерживая рукой выполнить распил. Для получения качественного торца доски следует использовать пилу с мелкими зубцами. Хорошо подходит ножовка по металлу. Удается распиливать даже лакированные доски без сколов лака.

Угол 45 0 при пилении с использования стусла, получается также легко, как и прямой. Благодаря высоким направляющим стенок стусла можно распиливать доски разной толщины.

Стусло можно купить готовое, но его не сложно сделать самостоятельно из подручного материала. Достаточно взять три доски из дерева или фанеры подходящего размера, и к боковым торцам одной из них саморезами прикрутить две другие. Сделать направляющие пропилы под требуемыми углами и приспособление стусло готово.

Добавить в закладки

Определение внешнего и внутреннего диаметра трубы с помощью подручных средств

Одним из навыков, необходимых для качественной и быстрой замены труб в домашних условиях, является точное определение их диаметра с помощью подручных средств.

Прежде чем производить измерения, следует понять, в каких единицах они производятся. Общепринято, что диаметр труб всегда измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см).

Будь то проблемы с сантехникой или водопроводом в ванной комнате или же неполадки с водоснабжением на кухне, знание о том, как определить диаметр трубы с помощью подручных средств, будет как нельзя кстати.

Конечно же, существуют специальные инструменты для замера, такие как линейка-циркометр, лазерный измеритель и т.д. Но все может быть намного проще.

Прежде чем производить измерения, следует понять, в каких единицах они производятся. Общепринято, что такие значения всегда измеряются в дюймах (1 дюйм = 2,54 см), а типоразмер, например, изделия из стали чаще всего равен 1 или 0,5 дюйма. К слову, диаметры пластиковых, стальных и металлопластиковых деталей разнятся.

Следующим шагом будет выбор измеряемого значения. Наружный — более важный, т.к. именно по нему производится установка резьб и резьбовых соединений. Этот диаметр напрямую зависит от толщины стенок трубы. Размеры толщины стенок определяются разностью внешнего и внутреннего диаметра данной трубы.

Приступая от слов к делу

Чтобы правильно осуществить измерение обоих диаметров, следует учитывать особенности всех способов замера, ведь каждый из них подходит для разных условий.

Одним из методов является измерение окружности детали путем обворачивания ее сантиметровой лентой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на число Пи (3,14).

Нам понадобится:

• линейка;
• штангенциркуль;
• рулетка (лента сантиметровая).

Если доступ к участку детали не затруднен и измерить его можно до монтажа, то наиболее простым способом будет использование линейки или рулетки. Внешний диаметр определяется путем накладывания линейки к самой широкой части трубы и отсчитыванием от первой наружной точки на шкале деления к последней.

Возможны случаи, когда замеры уже указаны в дюймах (импортные поставки). Для перевода в сантиметры размер умножают на 2,54, а для обратного перевода в дюймы — на 0,398.

Существует и другой способ по определению внутреннего диаметра в случае, если труба прямодоступна. Штангенциркулем или линейкой замеряются стенки по срезу, а затем полученное показание вычитают из замеров наружного диаметра и умножают на 2.

Если же прямого доступа к требуемому участку нет? Одним из методов является измерение окружности детали путем обворачивания ее сантиметровой лентой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на число Пи (3,14). Таким образом мы можем узнать внешний диаметр трубы. Данный способ подходит также, если длины штангенциркуля или линейки недостаточно.

Существует способ определения внешнего диаметра, исключающий всяческие вычисления, но только для тех деталей, у которых он составляет не более 15 см. Для этого понадобится измерить показания с помощью одного только штангенциркуля, по шкале которого и отсчитываются правильные результаты.

Одним из наиболее неординарных способов является сравнение значений трубы с каким-либо предметом, фотографирование и дальнейшее распознавание измерений. Возьмите линейку или любой предмет, длина которого уже заранее известна (монетка) и поднесите к измеряемому участку, после чего сделайте снимок. Дальнейшее масштабирование на компьютере поможет определить точные размеры внешнего диаметра. Данный способ идеально подойдет, если подобраться к измеряемому участку невозможно или же крайне затруднительно.

Монтаж и устранение неполадок водопроводной системы можно выполнить только тогда, когда известны параметры труб. Бывает, что до них сложно добраться, а выполнить измерение нужно. Как измерить в этом случае? Для этих целей используются различные инструменты: штангенциркуль, рулетка, датчики и др. Пользоваться ими не так сложно, но следует правильно выполнять замеры.

Наружный и внутренний диаметр

Чаще всего этот параметр конструкции измеряется в дюймах, которые легко переводятся в сантиметры (значение умножается на 2,54). Прежде всего, следует определиться, что нужно измерить: внутренний диаметр трубы или наружный. Изделия, используемые для водо- и газоснабжения, обычно замеряются по внутреннему диаметру. Это связано с тем, что данный показатель определяет конструкции.

Наружный диаметр может иметь разные значения в зависимости от толщины стенки (от нее зависит механическая прочность всего изделия). Согласно ГОСТ 355-52, каждый следующий диаметр трубы отличается от предыдущего лучшей пропускной способностью (на 50%). Проходимость конструкции часто называют условным (номинальным) диаметром. При этом показатель обычно отличается от внутреннего диаметра (на 1-10 мм). Этот важный параметр считается основной характеристикой изделия, от которой отталкиваются в процессе проектирования и монтажа.

Замеряем штангенциркулем

С помощью этого высокоточного инструмента измеряют параметры различных конструкций. Как измерить диаметр трубы штангенциркулем? Для этого нужно развести его губки, вставить в них изделие и свести так, чтобы они прижимались к поверхности. Губки при смыкании должны быть параллельны плоскости сечения трубы, иначе измерение будет неправильным. Штангенциркулем измеряют и внутренний диаметр. С его обратной стороны есть губки, которые помещаются внутрь конструкции и разводятся до примыкания к стенкам.

Иногда требуется измерить диаметр смонтированной трубы, которая имеет слишком большие размеры. В этом случае можно измерить инструментом хорду и вычислить диаметр математическим путем. Разводим его губки на максимальное расстояние и прикладываем к трубе. Получившийся показатель - длина хорды. Для расчета понадобится также измерить высоту губок прибора. Диаметр вычисляется по формуле:

Если губки имеют слишком большую длину, то можно подложить какую-нибудь деталь (брусок и т.д.). Тогда высота будет рассчитываться по формуле:

Замеряем линейкой и рулеткой

Если на трубе видно сечение, то диаметр можно замерить обычной линейкой. Прикладываем ее к области среза так, чтобы шкала проходила ровно по центру. Берем расстояние между нужными точками (для внутреннего или наружного диаметра). Расстояние между крайними точками будет наружным диаметром. Если нужен внутренний размер, то можно узнать толщину стенок и вычесть их из получившейся цифры.

С линейкой все ясно, а как измерить диаметр трубы рулеткой? Этот инструмент подойдет для сплошных и больших конструкций, к которым сложно подобраться. Оборачиваем изделие так, чтобы лента со шкалой плотно прилегала, и находим место ее пересечения. Получившаяся цифра - это Чтобы получить диаметр, разделим ее на (3,14).

Метод копирования

Если под рукой нет никаких инструментов, но есть фотоаппарат, то можно использовать метод копирования. Как правильно измерить диаметр трубы? Для этого:
- берем предмет с известными размерами (например, кирпич);

Укладываем его на трубу, вдоль ее длины или рядом со срезом;
- фотографируем эту область так, чтобы можно было оценить разницу в размерах;
- проводим вычисления по фотографии;
- по полученным данным оцениваем реальные размеры (важно учитывать масштаб).

Измеряем микрометром

Высокоточные замеры (до 0,01) трубы можно сделать с помощью микрометра. Следует заметить, что им удобно измерять небольшие изделия. Инструмент представляет собой скобу, оснащенную опорной пяткой и стеблем с высокоточной резьбой (для вкручивания микровинта). На стебле можно увидеть шкалу с миллиметрами и их сотыми долями. Такое оснащение позволяет получить более точные показатели.

Как измерить диметр трубы микрометром? Помещаем конструкцию между торцом винта и пяткой. Начинаем вращать ручку трещотки, пока она не щелкнет три раза. Сначала смотрим на нижнюю шкалу стебля, показывающую количество целых миллиметров. Проверяем наличие риски, которая находится справа. Если ее не видно, снимаем показания с барабана. Если риска есть, к получившемуся числу прибавляем 0,5 мм. Замеры по барабану определяем относительно линии на стебле между шкалами.

Лазерные датчики

Для снятия размеров с труб (и не только) созданы современные лазерные датчики. Их достоинства: отсутствие контакта с поверхностью, возможность использования на разных конструкциях (горячих, липких), долговечность и скорость получения результатов. Как измерить диаметр трубы такими датчиками? Существует несколько методов измерений.

При лазерной триангуляции луч от датчика создает пятно на поверхности конструкции. Позади лазера располагается камера-сканер, которая видит его под разными углами. С помощью этих показателей цифровой процессор рассчитывает расстояние между датчиком и изделием.

Измеряем диаметр методом затенения. В данном случае датчик служит излучателем и приемником, но они располагаются в разных корпусах. Внутри него луч лазера отражается от вращающегося зеркала, огибает область измерения и создает виртуальную полосу света. Внутри прибора движущийся луч проходит через специальный диод, который отмеряет длительность затенения (соответствует размеру объекта).

Еще один вариант - принцип светового сечения. Датчик оснащен лазером, камерой и электронной схемой. Лазер создает перпендикулярную изделию линию, а камера располагается под определенным углом к ней. При любом искривлении деформируется лазерная линия, от чего и отталкивается датчики при вычислении размеров.

Выше было рассказано, как измерить диаметр трубы. Но важно знать, что у некоторых конструкций есть кривизна (максимум 1,5 мм на 1 м длины). В данном случае говорят об их овальности. Данный параметр определяется формулой: разница между большим и малым диаметром делится на номинальный. Допустимая овальность: не более 1% для труб со стенкой до 20 мм, не более 0,8% - со стенкой более 20 мм. Этот параметр очень важен, поскольку влияет на эксплуатационные характеристики конструкции.

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.