Инструменты, применяемые при центровке валов электрических машин

Простейшие линейные измерения при центровке валов электрических машин производят при помощи стальных линеек с делениями и складных метров. Точные измерения длин, диаметров и зазоров выполняют многомерным, точным измерительным инструментом: штангенциркулями, микрометрами, скобами с отсчетным устройством, микрометрическими нутромерами и пластинчатыми щупами.

Штангенциркуль

Штангенциркулями (рисунок 1) измеряют наружные и внутренние диаметры, а также длину деталей размером до 4000 мм. Кроме этого отдельными типами штангенциркулей могут измеряться глубины, удаленности наружных и внутренних уступов, а также выполняться разметочные работы. Штангенциркули различаются по типам, моделям, диапазонам измерений и уровням точности измерений. Точность измерений может быть от ± 0,01 до 0,1 мм.

Различают механические и электронные или цифровые штангенциркули. Механические штангенциркули имеют два вида отсчетных устройств - рамку с нониусом или стрелочный индикатор. Цифровой штангенциркуль вместо рамки имеет цифровое отсчетное устройство, в котором измеренные значения выводятся в виде цифр на жидкокристаллический дисплей.

Самый простейший штангенциркуль, позволяющий измерять диаметры и длины, состоит из штанги 1 ,с нанесенной на ней измерительной шкалой, на которой закреплены измерительные губки 2 . По штанге, перемещается подвижная рамка 3 с нониусом 5 . Затяжка рамки на штанге осуществляется с помощью зажима 4 . В штангенциркуле предусмотрена микрометрическая подача 6 рамки.

Рисунок 1. Устройство штангенциркуля

Как измерять штангенциркулем? Перед началом измерений (например, диаметра конца вала) необходимо ослабит винт, освободить штангу и передвигать наружную измерительную губку до тех пор, пока обе губки слегка зажмут вал. Затем с помощью винта микрометрической подачи подводят рамку с нониусом и закрепляют последнюю зажимом. Отсчет целых миллиметров производят по делениям на штанге, а долей миллиметра по нониусу.

Для знакомства с конструкциями других типов штангенциркулей и более подробного изучения методов производства измерений штангенциркулями, посмотрите видео 1.

Видео 1. Измерение штангенциркулем

Микрометр

Микрометры (рисунок 2) применяют для измерения наружных диаметров (например, диаметр конца вала) и длины деталей размером до 2000 мм. Точность измерений может быть от ± 0,001 до 0,01 мм.

Рисунок 2. Устройство микрометра

Отсчеты целых и половин миллиметров производят на делениях стебля 7 , а долей миллиметра - на нониусе, нанесенном на барабане 5 .

Перед началом работы с микрометром следует отвинтить стопорный винт 3 и стопорную шайбу 8 на скобе 1 и передвигать пятку 2 до тех пор, пока не совпадут нулевые деления барабана и стебля (при соприкосновении измерительных поверхностей пятки и микрометрического винта 4 ). После этого стопорный винт вновь завинчивают и закрепляют пятку.

Для измерения деталь необходимо слегка зажать мерительными поверхностями микрометра. Для этого вращают микрометрический винт при помощи трещотки 6 до проскальзывания последней.

На видео 2 вы можете наглядно ознакомиться с тем, как нужно пользоваться микрометром.

Видео 2. Измерение микрометром

Скобы с отсчетным устройством (рисунок 3) предназначены для измерения наружных диаметров и длины деталей размером до 1000 мм.

Рисунок 3. Устройство скобы с отсчетным устройством

Скоба состоит из плоского полукруглого корпуса 3 , в котором закреплены подвижная 1 и переставная 5 пятки, а также прикрепленное к подвижной пятке индикаторное отсчетное устройство 2 с делениями. Скоба снабжена теплоизоляционными накладками 4 , предотвращающими влияние тепла рук замерщика на точность результатов измерений.

Точность измерений скобами составляет от ± 0,002 до 0,01 мм.

Микрометрические нутромеры (рисунок 4) применяют для измерения внутренних диаметров (например, диаметр отверстия ступицы полумуфты) или расстояния между поверхностями. Нутромеры выпускают с пределами измерений от 50 - 75 мм до 400 - 10000 мм.

Рисунок 4. Устройство микрометрического нутромера

Нутромеры с пределами измерений 1250 - 4000 мм и более имеют две головки: микрометрическую и микрометрическую с индикатором.

Микрометрический нутромер состоит из трубки 2 , соединенной с удлинителями 3 и прикрепленным к последним измерительным наконечником 4 . Внутри второго конца трубки закреплен стебель (на рисунке 4 не виден) микрометрической головки 1 , на котором плавно вращается барабан последней. Измерительные поверхности микрометрической головки и измерительного наконечника нутромера выполнены из твердого сплава. На стебле и барабане микрометрической головки нанесены деления.

После установки нутромера в рабочее положение и соприкосновения измерительных поверхностей его микрометрической головки и измерительного наконечника с поверхностями отверстия ступицы полумуфты необходимо совместить нулевой штрих на барабане микрометрической головки с продольным штрихом на ее стебле. При измерении диаметра отверстия в ступице полумуфты нутромер необходимо установит под прямым углом к оси отверстия, так как даже при незначительном его наклоне измерения будут неверны.

Пластинчатые щупы (рисунок 5) применяют для измерения зазоров между плоскостями полумуфт центрируемых валов, а также между конусом стержня индикатора (или штифта центровочной скобы) и ободом полумуфты. Такой щуп 1 состоит из калиброванных пластин 2 толщиной от 0,02 до 1 мм. Длина пластин в щупах может быть 100 или 200 мм. Щупы с пластинами длиной 100 мм поставляют только четырьмя наборами от 9 до 17 пластин в каждом наборе. Щупы с пластинами длиной 200 мм поставляют в виде отдельных пластин.

Рисунок 5. Устройство пластинчатого щупа

Пластины щупа должны входить в зазор на глубину не более 20 мм не свободно, а с некоторым трением, которое должно быть примерно одинаковым при всех измерениях.

Приборы, применяемые при центровке валов электрических машин

Кроме перечисленных инструментов, при центровке валов электрических машин применяют индикаторы, уровни, виброметры, вибрографы, а также ряд приспособлений.

Индикатор

Индикаторы используют для измерения биения центрируемых валов, биения соединительных полумуфт, а также для проверки правильности формы названных выше деталей электрических машин. Индикатор (рисунок 6) представляет собой несложный прибор, состоящий из собственно индикатора 1 с измерительным стержнем 2 , укрепленного при помощи держателя 3 на стойке 4 , которая установлена на штатив 5 .

Рисунок 6. Устройство индикатора

Для производства измерения (например, биения вала) индикатор устанавливают на неподвижной опоре, которая не испытывает вибрации, а измерительный стержень - перпендикулярно оси вала и слегка нажимают на проверяемую поверхность. Конструкция индикатора основана на применении зубчатого зацепления, преобразующего поступательное движение измерительного стержня во вращательное движение стрелки индикатора. Индикаторы изготавливают с пределами измерений 0 - 2; 0 - 3; 0 - 5 и 0 - 10 мм и точностью отсчета основной шкалы индикатора 0,01 мм.

Уровень

Уровни применяют при выверке лини валов соединяемых машин, а также для проверки горизонтальности фундаментных плит в процессе установки электрических машин и приводимых ими в действие механизмов. Для указанных целей используют уровни: рамный, с микрометрическим винтом типа "Геологоразведка" и гидростатический.

Рамные уровни выпускаются со сторонами размерами 200 × 200 мм и 300 × 300 мм и с ценой деления от 0,02 до 0,3 мм. Под ценой деления понимается угол наклона ампулы или величина подъема в миллиметрах на 1 м, соответствующие перемещению пузырька на одно деление.

Рабочие поверхности уровня - плоские; на нижней, верхней и одной из боковых поверхностей имеются призматические выемки.

Уровень типа "Геологоразведка" с микрометрическим винтом показан на рисунке 7. Верхняя часть его представляет собой цилиндрическую стеклянную ампулу, заключённую в металлический цилиндр с вырезом. Цилиндр с одно стороны шарнирно соединен с корпусом уровня, с другой стороны его находится микрометрический винт с делительной головкой, поворот которой вызывает подъем или опускание конца цилиндра с ампулой. Цена деления 0,1/1000 мм, то есть одно деление соответствует подъему в 0,1 мм на 1 м.

Рисунок 7. Внешний вид уровня типа "Геологоразведка" с микрометрическим винтом

Для определения уклона какой либо поверхности пузырек в ампуле приводится в нулевое положение вращением микрометрического винта, после чего отсчетом на микрометрической головке определяют величину уклона. Для проверки правильности полученных показаний следует повернуть уровень на 180°.

Виброметры (рисунок 8) предназначены для измерения амплитуды вибрации электрических машин или отдельных их частей и ее направления. Под амплитудой вибрации следует понимать величину перемещения контролируемой поверхности машины (например, поверхности полумуфты) от одного крайнего положения через положение равновесия до другого крайнего положения. Виброметр состоит из рамы 1 , массивной призмы 2 , подвешенной к раме на пружинах 3 , встроенного в призму индикатора 4 , упирающегося своей пуговкой 5 в кольцо 6 , скрепленное с рамой, винтов 7 застопоривания призмы и ручки 8 для переноски виброметра. Индикатор свободно вращается вокруг своей оси, так что пуговка может занимать любое радиальное положение. Это дает возможность проверять не только амплитуду колебаний, но и ее направление. Для крепления прибора к вибрирующей поверхности в нижней части рамы имеется отверстие с резьбой. Применение массивной призмы вызвано ее свойством в силу инерции, будучи упруго подвешенной, оставаться при колебаниях корпуса прибора практически неподвижной; в этом случае перемещение корпуса относительно неподвижной массы измеряют индикатором.

Рисунок 8. Устройство виброметра

Вибрацию следует замерять в трех направлениях; вертикальном осевом (вдоль оси машины) и поперечном (в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси машины).

При измерении вибраций от 0,05 до 6 мм у электрических машин с номинальной частотою вращения более 750 об/мин следует применять ручные вибрографы ВР-1.

Виброграф ВР-1 (рисунок 9) состоит из передающего рычажного механизма, устройства для передвижения ленты и отметчика времени.

На оси 1 (рисунок 9, а ) имеется штифт 2 , прикасающийся к вибрирующей поверхности. Ось при помощи шарнира 3 связана со стальным пером 4 , которое может поворачиваться вокруг оси рукоятки 5 . Пружина 6 , натяжение которой можно регулировать, предназначена для получения надлежащего контакта между штифтом и вибрирующей поверхностью. Кривая вибрации записывается острием пера, царапающего на бумажной ленте 7 , покрытой слоем воска. Лента передвигается с определенной скоростью при помощи часового механизма с пружинным заводом. Отметчик времени делает отметку на ленте каждую секунду, что дает возможность определить частоту вибраций.

Рисунок 9. Устройство вибрографа

Общий вид вибрографа приведен на рисунке 9, б . Ось 1 со штифтом помещается в направляющей трубке 8 . Для регулирования натяжения пружины используется винт 9 . Рычажок служит для включения и отключения движения ленты и отметчика времени. Пружину часового механизма заводят рукояткой 5 . За движением пера вибрографа наблюдают через лючок в корпусе. Прибор снабжен рычажным увеличителем записи колебаний, надеваемым на направляющую трубку и позволяющим увеличивать записи в 2 и 6 раз.

Приспособления, применяемые при центровке валов электрических машин

Для центровки валов применяют также специальные приспособления: центровочные скобы, приспособления для центровки с электромагнитным прижимом и индикаторами, приспособления для центровки машин с промежуточным валом, приспособления для шлифовки вала, для проворачивания валов, для подъема вала на небольшую высоту, упоры против осевого смещения вала, универсальные трех-захватные съемники полумуфт и другие. Ниже рассматривается конструкция отдельных типов центровочных скоб. Конструкция и принцип действия остальных приспособлений будут подробно рассмотрены в статьях "Подготовка к центровке валов" и "Центровка валов электрических машин".

Центровочные скобы изготовляют непосредственно перед монтажом или ремонтом электрических машин. В отдельных случаях это делают без предварительного расчета, что следует считать серьезным упущением, так как от правильного выбора конструкций скоб в большой степени зависит точность центровки.

В таблице 3 приведены основные размеры, по которым, зная длину скобы, можно подобрать сечение (высоту h и ширину b ).

Таблица 3

Основные размеры центровочных скоб

На рисунке 10 показаны отдельные конструкции центровочных скоб. Скоба, показанная на рисунке 10, а , применяется в случаях больших расстояний между полумуфтами. Ее площадь поперечного сечения должна обеспечивать достаточную жесткость для предотвращения смещения конца скобы в процессе центровки.

В том случае, когда на ободе полумуфты нет специального нарезанного отверстия для завертывания болта, крепящего скобу на полумуфте, применяется скоба, показанная на рисунке 10, б . Эта скоба крепится штифтом, устанавливаемым в отверстие для болта полумуфты.

Нашли также широкое применение скобы, закрепляемые на ободе полумуфты (рисунок 10, в ).

Рисунок 10. Конструкции центровочных скоб.
а - для больших расстояний между полумуфтами; б - закрепляемая штифтом, устанавливаемым в отверстии для болта полумуфты; в - закрепляемая на ободе полумуфты

В СССР для монтажа средних и крупных электрических машин применяли бригадные наборы специальных инструментов.

Каждый из таких наборов включает следующие инструменты, приспособления и приборы, в том числе и необходимые для центровки валов: микрометр типа МК, предел измерений 0 - 25 мм, точность измерений 0,01 мм (ГОСТ 6507-90); комплект микрометрических нутромеров, пределы измерений 50 - 600 мм (ГОСТ 10-88); комплект щупов типа I 1 - 100, 5 - 100 и типа II 7 - 200 (ГОСТ 882-75); комплект гаечных ключей размером 8 - 36 мм (ГОСТ 2906-80); комплект конических разверток Ø 13 - 27 (ГОСТ 10082-71); комплект индикаторных скоб типа С, 300 - 800; индикатор валовый типа I, точность измерений до 0,01 мм; уровень типа "Геологоразведка" с микрометрическим винтом, с ценой деления 0,1 / 1000 мм; уровень рамный нерегулируемый; уровень гидростатический; щуп клиновый; ключ со сменными головками для больших гаек; набор инструментов слесаря монтажника; электрошарошка, бучарда пневматическая, приспособление для развертывания отверстий в полумуфтах; приспособление для проворачивания валов; приспособление для центровки валов с электромагнитным прижимом и индикаторами; приспособление для центровки машин с промежуточным валом; съемник подшипников качения (со скобой и хомутом); съемник трех-захватный универсальный; домкрат клиновый грузоподъемностью 50 тс; домкрат гидравлический грузоподъемностью 100 тс; виброметр с ценой деления 0,01 мм; тахометр центробежный ручной типа ИО-10; комплект отвесов; комплект стропов; призма длиной 100 - 150 мм (ГОСТ 5641-88).

Помимо этого для центровки валов электрических машин используют такелажные механизмы: лебедки тали и блоки, а также такелажную оснастку: канаты стальные и пеньковые, коуши и зажимы.

Материалы, применяемые при центровке валов электрических машин

В процессе центровки валов электрических машин расходуется также ряд материалов. К последним относятся: керосин и бензин - для очистки шеек и концов валов и посадочной части полумуфт от консервирующей антикоррозийной смазки; кроме того, керосин используют для разведения пасты ГОИ; бязь и марля чистые - для протирки указанных частей машин; цветной мел или цветные карандаши - для пометок на полумуфтах; тетради - для записи результатов замеров; мешковина в качестве защитного покрытия; тряпки чистые; концы обтирочные; нитки суровые, шпагат крученый; фетр и войлок - для шлифовки шеек вала; прессшпан, кожа, мел, паста ГОИ - для полировки шеек вала; уайт-спирит, ксилол - для снятия антикоррозийного покрытия на шейках валов; этиловый спирт - для протирки шеек вала.

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.

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.

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