Transcript of Pomiary warsztatowe - zsckrjablon.pl
2
Parametrami tymi s: wymiary gabarytowe, dugoci poszczególnych
krawdzi, rednice ksztatów walcowych zewntrznych i otworów,
promienie zaokrgle, kty zawarte pomidzy krawdziami oraz
paszczyznami, chropowato powierzchni.
Dziedzina wiedzy dotyczca pomiarów nazywa si metrologi. W przypadku
dugo- ci i kta stosuje si nazw metrologia warsztatowa (lub
miernictwo warsztatowe, po- miary warsztatowe).
Podstawowymi pojciami metrologii s: wielko mierzalna, warto
wielkoci.
Wielko mierzalna jest to cecha zjawiska lub ciaa, któr mona rozróni
jako- ciowo i okreli ilociowo, np. dugo, czas, masa, sia, cinienie,
prdko itd.
Warto wielkoci jest poczeniem liczby oraz jednostki miary. Liczba
wskazuje, ile razy mierzona wielko jest wiksza od jednostki miary,
np. 2[m], 4[s], 10[N], 100[Pa]. Powyej jednostki miary (metr,
sekunda, niuton, paskal) zapisano w nawiasie kwadra- towym, aby
podkreli, e s to jednostki miary. W praktyce podczas zapisywania
war- toci wielkoci mierzonej nawiasy kwadratowe si pomija.
Pomiar jest to dowiadczalne wyznaczanie wartoci wielkoci mierzonej
i polega na okreleniu, ile razy warto wielkoci mierzonej jest
wiksza (lub mniejsza) od jednostki miary tej wielkoci.
Jednostk miary jest warto wielkoci umownie przyjta i okrelona jako
równa jednoci, np. 1 kg, 1 m itd.
Jednostki miary s ujte w dokumencie zwanym Ukad SI (Systéme
International). W ukadzie SI okrelono siedem jednostek podstawowych
i dwie uzupeniajce. (ta-
bela 1.1.) Tabela 1.1. Jednostki podstawowe i uzupeniajce w ukadzie
SI
Wielkoci podstawowe Jednostka miary
nazwa oznaczenie Dugo metr m Masa kilogram kg Czas sekunda s Prd
elektryczny amper A Temperatura kelwin K Liczebno materii mol mol
wiato kandela cd Wielkoci uzupeniajce Kt paski radian rad Kt bryowy
steradian sr
3
W miernictwie warsztatowym pomiary z reguy dotycz dugoci i kta
paskiego ze wzgldów praktycznych dopuszcza si stosowanie
jednostek:
dugoci - milimetr [mm], kta paskiego - stopie[ ], minuta ktowa[ ],
sekunda ktowa[ ].
Pomiary wykonywane s z okrelon dokadnoci – spowodowane jest to
bdami towarzyszcymi procesowi wykonywania pomiaru.
Proponowane zadanie do wykonania: Zadanie 1 z
plikuTWwS_1.6_Zadania
2. Metody pomiarowe Metoda pomiarowa jest to sposób porównania
wartoci wielkoci mierzonej
z jednostk miary. Klasyfikacja metod pomiarowych przedstawiona jest
na rys. 1.1.
Rys. 1.1. Klasyfikacja metod pomiarowych
ródo: Opracowanie wasne, na podstawie,: Malinowski J. ,,Pomiary
dugoci i kta w budowie ma- szyn. WSiP, Warszawa 1998.
Metoda pomiarowa bezporednia – warto wielkoci mierzonej jest
otrzymywana wprost z odczytu miernika, bez koniecznoci wykonywania
oblicze (np. z odczytania wskazania narzdzia pomiarowego).
Metoda pomiarowa porednia – poszukiwana warto wielkoci mierzonej
jest obli- czana na podstawie zalenoci wicej j z wielkociami,
których wartoci byy mie- rzone bezporednio (np. wyznaczanie pola
powierzchni prostokta na podstawie po- miarów dugoci boków).
Metoda bezporedniego porównywania – wystpuje wówczas, gdy caa warto
wielkoci mierzonej jest porównywana ze znan wartoci tej samej
wielkoci, która w postaci wzorca wchodzi bezporednio do wyniku
pomiaru (np. pomiar dugoci przymiarem kreskowym).
Metoda rónicowa – polega na pomiarze niewielkiej rónicy midzy
wartoci wiel- koci mierzonej a znan wartoci tej wielkoci (np.
pomiar rednicy rednicówk czuj- nikow).
METODA POMIAROWA
BEZPOREDNIA POREDNIA
BEZPOREDNIEGO PORÓWNANIA
RÓNICOWA WYCHYLENIOWA
Metoda rónicowa wychyleniowa – pomiar maej rónicy pomidzy wartoci
wiel- koci mierzonej i znan wartoci tej wielkoci za pomoc czujnika
wychyleniowego.
Metoda koincydencyjna – polega na odczytaniu rónicy pomidzy znanym
i wymierzonym wymiarem na podstawie zgodnoci (koincydencji) wskazów
podziaki gównej przyrzdu i podziaki noniusza (np. pomiar przy
pomocy suwmiarek).
Metoda zerowa polega na sprowadzeniu do zera rónicy pomidzy wartoci
wiel- koci mierzonej a znan wartoci tej wielkoci.
Proponowane zadanie do wykonania: Zadanie 2 z
plikuTWwS_1.6_Zadania
3. Bdy pomiarowe
Bdem pomiaru nazywa si niezgodno wyniku pomiaru z wartoci
rzeczywist tej wielkoci – rónica pomidzy wartoci zmierzon a wartoci
rzeczywist tej wiel- koci. Wynik kadego pomiaru jest obarczony
bdem.
Gówne róda bdów pomiarowych podczas wykonywania pomiarów warsztato-
wych przedstawione s na rys. 1.2.
Rys. 1.2. róda bdów pomiarowych
ródo: Jakubiec W., Malinowski J., Metrologia wielkoci
geometrycznych. WNT, Warszawa 1993.
Wynikiem wykonania pomiaru wielkoci o wartoci rzeczywistej Ar jest
warto
zmierzona Az. Warto zmierzona nie jest równa wartoci rzeczywistej,
poniewa kady pomiar jest obarczony bdem. Rónica pomidzy wartoci
zmierzon a wartoci rzeczywist nazywa si bdem pomiaru.
5
Dla potrzeb niniejszego kursu omówione bd podstawowe bdy wice si z
wykonywaniem pomiarów.
W zalenoci od sposobu obliczania wartoci bdów rozrónia si
bdy:
bezwzgldne, wzgldne.
W zalenoci od prawdopodobiestwa pojawienia si bdów rozrónia si
bdy:
systematyczne, przypadkowe, nadmierne.
Bdem bezwzgldnym eb jest rónica algebraiczna wartoci rzeczywistej
Ar i wartoci zmierzonej Az
eb= Ar - Az
ew = eb/Ar
Bdy systematyczne – bdy, których warto mona okreli i podczas
wykonywania pomiarów tej samej wartoci wielkoci mierzonej i w tych
samych warunkach s stae. Wpyw bdu systematycznego na wynik pomiaru
mona wyeliminowa poprzez dodanie (lub odjcie) odpowiedniej
poprawki. Istniej odpowiednie procedury pozwalajce okreli warto
poprawki.
Wartoci bdów przypadkowych nie mona przewidzie i okreli. Mona tylko
z pewnym prawdopodobiestwem granice ich zmiennoci.
Bdy nadmierne (zwane grubymi) wynikaj z nieprawidowego
przeprowadzenia pomiaru i niewaciwego odczytu wyniku pomiaru.
Proponowane zadania do wykonania: Zadanie 3 i zadanie 4 z
likuTWwS_1.6_Zadania
4. Klasyfikacja i waciwoci metrologiczne przyrzdów pomiaro-
wych
rodki techniczne stosowane do wykonywania pomiarów mona podzieli
na:
narzdzia pomiarowe,
urzdzenia pomiarowe pomocnicze.
Urzdzenia pomiarowe pomocnicze s to rodki, które nie bior udziau w
wykonywaniu
pomiaru, lecz uatwiaj wykonywanie czynnoci pomiarowych, zwikszajc
czuo narzdzi
pomiarowych lub umoliwiajce zachowanie staych warunków pomiaru. S
to uchwyty, pry-
zmy, statywy, urzdzenia optyczne itp.
Narzdzia pomiarowe dzielimy na:
sprawdziany. Wzorcami miary s ciaa lub zjawiska fizyczne,
odtwarzajce miar danej wielkoci
z okrelon dokadnoci.
Sprawdziany s przyrzdami pomiarowymi uywanymi do sprawdzania, czy
war- to mierzonej wielkoci nie wykracza poza dopuszczalne granice
tolerancji. Maj one gównie zastosowanie w produkcji masowej.
Wzorce miar Wzorce mog by:
kocowe, kreskowe, falowe.
Wzorce kocowe maj posta bry materialnych, które dan warto dugoci
od- twarzaj odlegoci dwóch równolegych paszczyzn lub tworzcych,
wzgldnie odle- goci dwóch punktów. W praktyce pomiarów
warsztatowych najwaniejszymi wzor- cami kocowymi s:
pytki wzorcowe, szczelinomierze.
Pytki wzorcowe maj najczciej ksztat prostopadocianów (rys. 1.3).
Warto dugoci odtwarzaj dwie przeciwlege powierzchnie zwane
powierzchniami pomiaro- wymi. S one wykonane znacznie bardziej
starannie, anieli pozostae powierzchnie okrelane mianem powierzchni
bocznych. Powierzchnie pomiarowe maj t wasno, e pytka przywiera
nimi do powierzchni pomiarowych innych pytek wzorcowych. Ta cecha
jest bardzo istotna, poniewa dziki niej mona bez dodatkowego
oprzyrzdowa- nia tworzy zwarte stosy pytek o danych wysokociach.
Rys. 1.3. Pytki wzorcowe dugoci
ródo: http://ioitbm.p.lodz.pl/Dydaktyka/MWG/INSMWG01.pdf
ródo:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:GaugeBlockMetricSet.jpg
Pytki wzorcowe wykonywane s w trzech podstawowych kompletach:
komplet may (47 sztuk), komplet redni (76 sztuk), komplet duy (103
sztuki).
W kadym komplecie wystpuj pytki o rónych wymiarach stopniowane co
0,001; 0,01; 0,1; 0,5; 10 mm Rys. 1.5. Sposób skadania stosu pytek
wzorcowych ródo:
http://bhkarcz.pl/mitutoyo/reczne-przyrzady-pomiarowe/plytki-wzorcowe/
Wybierajc z kompletu pytki wzorcowe, które maj utworzy stos danej
wysoko-
ci, naley rozpoczyna od pytek tworzcych kocówk wartoci wysokoci
budowane- go stosu.
Proponowane zadania do wykonania: Zadanie 5 i zadanie 6 z pliku-
TWwS_1.6_Zadania (przeczenie na tre zadania 5 oraz 6 z
plikuTWwS_1.6_Zadania)
Szczelinomierze maj ksztat cienkich pytek (rys. 1.6) i, podobnie
jak pytki wzorcowe, odtwarzaj warto dugoci odlegoci dwóch
równolegych paszczyzn. Zakresy po- miarowe kompletów pytek wynosz
od 0,05 do 1 mm.
ródo: http://ioitbm.p.lodz.pl/Dydaktyka/MWG/INSMWG01.pdf
ródo:
http://www.forch.pl/product.aspx?p=47b40984-4997-42c8-b532-1922022087d8&g=5c8853f3-
0ab1-4074-9cf0-a58aeef6fcab
Wzorce kreskowe odtwarzaj wartoci dugoci wzajemnymi odlegociami
kres naniesionych na paskiej powierzchni wzorca lub te odlegociami
kres od krawdzi wzorca (rys. 1.8). W tym drugim przypadku okrela si
je mianem wzorców kocowo- kreskowych.
ródo: http://ioitbm.p.lodz.pl/Dydaktyka/MWG/INSMWG01.pdf
ci fal promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez pewne
pierwiastki w cile okrelonych warunkach. Najczciej wykorzystywane
jest promieniowanie takich pierwiastków, jak: krypton 86, rt 198,
kadm 114 oraz promieniowanie laserów typu He-Ne. Do odtwarzania
wartoci dugoci t metod su specjalne przyrzdy zwane
interferometrami.
Promieniomierze odtwarzaj wzorce promieni zaokrgle wewntrznych lub
ze-
wntrznych. Produkowane s w zestawach skadajcych si z kilkunastu,
kilkudziesiciu sztuk i umoliwiaj pomiar promieni w zakresie od 1 do
25 mm.
Pomiar promieniomierzem polega na dobraniu wzornika promienia
najlepiej przy- legajcego do mierzonej krzywizny, warto promienia
jest wytoczona na powierzchni wzornika.
Rys. 1.9. Komplet promieniomierzy
ródo: http://www.narzedzie.com/product.php?id_product=2606
Wzorce któw to:
ktowniki o kcie 90, wzorce któw czsto stosowanych, pytki
ktowe.
Rys. 1.11. Ktowniki: a) krawdziowy, b) walcowy
ródo: Malinowski J., Pomiary dugoci i kta w budowie maszyn. WSiP,
Warszawa, 1998.
W ktownikach krawdziowych odtwarzana warto kta zawarta jest
pomidzy
prostoliniow krawdzi a paszczyzn pomiarow. Ktowniki walcowe maj
ksztat walca. Odtwarzana warto kta zawarta jest po-
midzy dowoln tworzc tego walca a paszczyzn jego podstawy. Rys.
1.12. Komplet wzorców któw
11
Rys. 1.13. Przykad pomiaru któw narzdzia skrawajcego za pomoc
wzorca któw
ródo: http://www.nozelutowane.biz.pl/index.php?go=3
Pytki wzorcowe ktowe s to pytki o ksztacie wieloboków, majce
powierzchnie po-
miarowe nachylone pod okrelonymi ktami. Niektóre modele maj
dokadnie obrobione po-
wierzchnie pomiarowe, majce zdolno przywierania do siebie.
Wystpuj pytki ktowe:
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
Pytki ktowe Johanssona oraz pytki ktowe Kusznikowa wychodz z uycia.
Coraz cz-
ciej s stosowane pytki ktowe przywieralne.
W celu pomiaru kta pytki ktowe przywieralne skadane s w zestawy
odpowiadajce
okrelonej wartoci kta.
ródo:
http://www.diamos.eu/index.php/plytki-wzorcowe/plytki-wzorcowe-dlugosci-i-kata/stalowe-
katowe
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
miarów, zawieraj mechanizmy suce do zamiany wielkoci mierzonej na
inne wielko- ci, które pozwol na dokonanie pomiaru, mechanizmy
regulacji oraz mechanizmy kom- pensacji bdów.
Wyrónia si nastpujce przyrzdy pomiarowe:
przyrzdy suwmiarkowe, przyrzdy mikrometryczne, czujniki pomiarowe,
mikroskopy pomiarowe, projektory.
Mikroskopy pomiarowe i projektory nie s wykorzystywane w codziennej
pracy lusa-
rza. Wicej informacji na ich temat mona znale w Internecie na
stronie
http://www.faktor.net.pl/downloads/mitutoyo2013/13.pdf (aktywny
link do strony
www)
Przyrzdy suwmiarkowe Cech charakterystyczn przyrzdów suwmiarkowych
jest noniusz umoliwiajcy zwikszenie dokadnoci odczytu wyniku
pomiaru. Noniusz umoliwia odczytanie uamkowej czci wartoci dziaki
elementarnej podziaki gównej na podstawie koin- cydencji kres obu
podziaek. Odlego kres noniusza róni si od odlegoci kres po- dziaki
gównej o dokadno odczytania. Rys. 1.19. Ilustracja zasady pomiaru
suwmiark
ródo:
http://www.1pf.if.uj.edu.pl/c/document_library/get_file?uuid=32c2eb0a-d69b-4920-93a8-
35a19b4edba1&groupId=5046939
1. staa szczka do pomiaru wymiarów zewntrznych, 2. ruchoma szczka
do pomiaru wymiarów zewntrznych, 3. staa szczka do pomiaru wymiarów
wewntrznych, 4. ruchoma szczka do pomiaru wymiarów wewntrznych, 5.
zwikszajcy dokadno pomiarow odczytu w [mm], 6. noniusz zwikszajcy
dokadno pomiarow odczytu w calach, 7. podziaka calowa, 8. dwignia
zacisku ustalajcego pooenie przesuwnej szczki, 9. podziaka
milimetrowa, 10. gbokociomierz, do pomiarów gbokoci i wymiarów
mieszanych.
Rys. 1.21. Sposób odczytu wartoci zmierzonej na noniuszu
ródo: www.technika2.republika.pl
W praktyce najczciej stosowane s suwmiarki umoliwiajce wykonywanie
po- miarów z dokadnoci: 0,1 mm; 0,05 mm oraz 0,02, które wycofywane
s z uycia.
Rys. 1.23. Widok noniuszy i podziaki gównej suwmiarek umoliwiajcych
wykonanie pomiaru z dokadnoci: a) 0,1 mm; b) 0,05 mm
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
Coraz czciej stosowane s suwmiarki posiadajce czujniki zegarowe
oraz urzdze-
nia odczytu cyfrowego – dziki temu odczyt wskazania suwmiarki jest
atwiejszy i ist- nieje mniejsze prawdopodobiestwo popenienia bdu
grubego (rys. 1.23. i 1.24.).
Rys. 1.24. Suwmiarka z odczytem cyfrowym ródo: www.stalco.pl
ródo: www.mastertools.pl
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
ródo:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:G%C5%82%C4%99boko%C5%9Bciomierz_suwmiarkowy.
svg
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
Proponowane zadanie do wykonania: Zadanie7 z
plikuTWwS_1.6_Zadania
Przyrzdy mikrometryczne W przyrzdach mikrometrycznych rol wzorca
peni dokadnie obrobiona ruba
zwana rub mikrometryczn o skoku najczciej 0,05 mm lub 0,1 mm.
Przyrzdami mikrometrycznymi mona wykonywa pomiary wymiarów
liniowych zewntrznych, wewntrznych oraz mieszanych.
Ze wzgldu na przeznaczenie mona wyróni dwa rodzaje mikrometrów
(uywane jest równie okrelenie mikromierzy):
uniwersalne, specjalne.
mikrometry do wymiarów zewntrznych, mikrometry szczkowe, rednicówki
mikrometryczne, gbokociomierze mikrometryczne.
Mikrometr zewntrzny (rys. 1.28) jest przeznaczony do pomiaru
dugoci, gruboci i rednicy z dokadnoci do 0,01 mm. Skada si z kabka
1, którego jeden koniec jest zakoczony kowadekiem 2, a drugi
nieruchom tulej z podziak wzdun 3 i obrotowym bbnem 4, z podziak
poprzeczn 5. Poza tym mikrometr jest wyposaony we wrzeciono 6,
zacisk ustalajcy 7 i pokrto sprzga ciernego 8. Wrzeciono ma naci-
ty gwint o skoku 0,5 mm i jest wkrcone w nakrtk zamocowan wewntrz
nierucho- mej tulei z podziak wzdun. Obracajc bben, mona dowolnie
wysuwa lub cofa wrzeciono. Aby dokona waciwego pomiaru i unikn
uszkodzenia gwintu przez zbyt mocne docinicie czoa wrzeciona do
powierzchni mierzonego przedmiotu, mikrometr jest wyposaony w
sprzgo cierne z pokrtem. Obracajc pokrtem sprzga ciernego, obracamy
wrzeciono do chwili zetknicia go z mierzonym przedmiotem lub
kowade- kiem, po czym sprzgo lizga si i nie przesuwa wrzeciona.
Pooenie wrzeciona ustala si za pomoc zacisku.
18
ródo: opracowano na podstawie:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
ródo: www.okazje.info.pl
ródo: www.opisyprzyrzdy.prv.pl
ródo: opracowano na podstawie:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
rednicówka mikrometryczna suy do wyznaczania wymiarów otworów,
gównie rednic, w zakresie 75÷575 mm. rednicówka mikrometryczna
(rys. 1.31) zbudowana jest z tulei 1, wrzeciona 5 ze rub
mikrometryczn, bbna 2, kocówki staej 3 z trzpieniem pomiarowym
4.
Dla zwikszenia zakresu pomiarowego midzy tulej a kocówk sta wkrca
si odpowiedni przeduacz lub ich zestaw. W skad kompletu wchodz
przeduacze du- goci 13, 25, 50, 100 i 200 mm. Zakres pomiarowy
rednicówki bez przeduacza wynosi 75÷88 mm, a ze wszystkimi
przeduacza mi 75÷575 mm.
Rys. 1.32. Widok gbokociomierza mikrometrycznego
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
bie lub uskoków. Elementem pomiarowym tego gbokociomierza jest ruba
mikro- metryczna. Umoliwia on dokonywanie pomiarów z dokadnoci 0,01
mm. Gbokociomierze mikrometryczne mog by z przeduaczami wymiennymi
lub bez przeduaczy. Najczciej stosowane zakresy pomiarowe wynosz
0÷100 mm.
gruboci zbów kó zbatych, rednic podziaowych gwintów, rednic
obrotowych niecigych, gruboci cianek rur, rednicy drutu.
Rys. 1.33. Budowa i sposób wykorzystania mikrometry do pomiaru
gruboci zbów kó zbatych
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
Rys. 1.34. Budowa i sposób wykorzystania mikrometru do pomiaru
rednic podziao- wych gwintów
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
Mikrometry do pomiaru rednic podziaowych gwintów wyposaone s w
zestaw
wymiennych kocówek pomiarowych dostosowanych do parametrów
mierzonych gwintów. Kadorazowa zmiana kocówek pomiarowych powoduje
konieczno wzor- cowania mikrometru.
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
Mikrometry do pomiaru rednic obrotowych niecigych stosuje si do
pomiaru
rednic narzdzi skrawajcych. Pooenie kowadeek na kabku i skok ruby
mikrome- trycznej s tak dobrane, aby mikrometr wskazywa bezporednio
rednic mierzonego narzdzia.
Rys. 1.36. Budowa mikrometru do pomiaru gruboci cianek rur
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
ródo:
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
Proponowane zadanie do wykonania: Zadanie 8 z plikuTWwS_1.6_Zadania
Czujniki pomiarowe. Czujniki s to przyrzdy pomiarowe, suce z reguy
do okrelania odchyek od
wymiaru nominalnego. Zakres pomiaru czujników nie przekracza 10 mm.
Czujniki nieza- lenie od rozwizania konstrukcyjnego, s wyposaone w
urzdzenia umoliwiajce zamian przemieszczenia liniowego kocówki
pomiarowej na wychylenie wskazówki przyrzdu. Urzdzenia te maj due
przeoenie, tzn. niewielkie przemieszczenie ko- cówki pomiarowej
powoduje znaczne wychylenie wskazówki.
dwigniowe, zegarowe.
ródo:
http://imisp.mech.pw.edu.pl/prezentacja/dyplom/mechaniczne/czujnik_dzwigniowy_budowa.html
Sposób dziaania czujnika dwigniowego: na trzpieniu pomiarowym 1
umieszczony
jest dwustronny nó 3. Nó ten wchodzi w wycicie w dwigni 5. Dwignia
z drugiej strony opiera si na nieruchomym nou 6. Nó, przesuwajc si
wraz z trzpieniem, po- woduje obrót dwigni i poczonej z ni
wskazówki dookoa ostrza noa. Spryna 2 powoduje docisk dwigni do noy
i jednoczenie wywouje odpowiedni nacisk pomia- rowy trzpienia na
mierzony przedmiot (rys. 1.38).
Rys. 1.39. Budowa czujnika zegarowego
ródo: http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_zegarowy
Czujniki zegarowe s powszechnie stosowane w pomiarach
warsztatowych, zwasz- cza przy odbiorze i kontroli maszyn, urzdze i
narzdzi. Na rysunku 1.39. przedsta- wiono gówne elementy czujnika
zegarowego. Trzpie pomiarowy 8 jest zakoczony wymienn kocówk 9 i
znajduje si w tulei 7, czy si z mechanizmem zegarowym znajdujcym si
wewntrz obudowy 6. Czujnik zegarowy posiada dwie wskazówki – ma 3
(wskazujc warto w milimetrach na podziace pomocniczej 10) oraz du 5
(wskazujc warto w setnych milimetra). Tarcza z podzielni moe by
obracana dziki uyciu piercienia 2. Trzpie pomiarowy 8 wraz z kocówk
pomiarow 9 moe by unoszony do góry (lub opuszczany) dziki uchwytowi
do podnoszenia i opuszczania trzpienia pomiarowego 1. Wskazówki 4
su do nastawienia wartoci odchyki górnej oraz dolnej.
Sposób dziaania mechanizmu zegarowego jest nastpujcy (rys. 1.40.) –
zbatka znajdujca si w rodkowej czci trzpienia pomiarowego 1
wspópracuje z koem zba- tym 3, które zazbione jest z koami zbatymi
4, 5, 6. Na osi koa 6 osadzona jest wska- zówka dua 9, a na osi koa
3 wskazówka maa. Spryna spiralna oraz koo zbate 6 maj za zdanie
kasowanie luzu w zazbieniach. Powrót trzpienia pomiarowego 1 do po-
oenia wyjciowego gwarantuje spryna 8, która za porednictwem dwigni
7 wywie- ra nacisk na trzpie 1.
Rys. 1.40. Budowa mechanizmu zegarowego
ródo: zygan.freehost.pl
Przyrzdy do pomiaru któw W praktyce pomiarów warsztatowych do
wykonywania mniej dokadnych pomiarów któw stosowany jest ktomierz
uniwersalny.
24
Rys. 1.41. Budowa ktomierza uniwersalnego. 1 – tarcza z podziak, 2
– noniusz, 3 – rami stae, 4 – rami ruchome, 5 – zacisk tar- czy, 6
– zacisk ramienia ruchomego.
ródo: http://pldocs.docdat.com/docs/index-200428.html
Jedno rami 3 ktomierza jest zczone trwale z gowic w postaci okrgej
tarczy z podziak noniusza ktowego 1. Wokó tej tarczy moe by
obracany o dowolny kt piercie z podziak stopniow, do którego jest
przymocowane drugie rami ktomie- rza 4 w postaci przesuwnego
liniau. Piercie mona unieruchamia w dowolnym poo- eniu wzgldem
tarczy zaciskiem 6, np. po przystawieniu obu ramion do powierzchni
tworzcych mierzony kt. Zastosowanie noniusza umoliwia odczytywanie
kta z b- dem odczytania 5’. Krawdzie kadego ramienia s do siebie
równolege w stopniu do- statecznym dla zagwarantowania jednakowej
dokadnoci pomiaru przy wykorzystaniu krawdzi zewntrznych albo
wewntrznych.
Wskazania odczytuje si podobnie jak na suwmiarce. Sprawdziany
Sprawdziany umoliwiaj sprawdzenie, czy dany wymiar jest poprawny,
czy niepo-
prawny – nie pozwalaj na okrelenie wartoci rzeczywistej wymiaru.
Dziki stosowa- niu sprawdzianów moliwe jest okrelenie, czy wymiar
nie przekracza wartoci gra- nicznej (dolnej i górnej). Sprawdziany
dziel si na sprawdziany:
wymiaru, ksztatu.
Sprawdziany mog odwzorowywa tylko jeden wymiar graniczny
(najmniejszy lub naj- wikszy) – wtedy nazywane s sprawdzianami
jednogranicznymi, mog take odwzo- rowywa obydwa wymiary graniczne –
wtedy nazywane s dwugranicznymi.
Rys. 1.42. Sprawdziany jednograniczne do waków: a) piercieniowy, b)
szczkowy
ródo:
http://www.konin.edu.pl/media_pliki/file/6262_pl_8a.rozdzial-via1.pdf
ródo: http://www.wz-narzedzia.pl
W przypadku sprawdzianów dwugranicznych (rys. 1.43) wymiar z jednej
strony
sprawdzianu ma warto górnego wymiaru granicznego i ta strona
sprawdzianu nazywa si strona przechodni, natomiast z drugiej strony
sprawdzianu ma wymiar równy dol- nemu wymiarowi granicznemu i ta
strona nazywa si stron nieprzechodni.
Sprawdziany szczkowe mog by wykonane w wersji nastawnej, tj. wymiar
spraw- dzany jest nastawiany zwykle za pomoc pytek wzorcowych. Rys.
1.44. Sprawdzian szczkowy jednostronnie nastawny
ródo: http://kczachurski.pl/sprawdziany/szczekowe,135.html
ródo: http://kczachurski.pl/sprawdziany/szczekowe,135.html
Rys. 1.46. Sprawdziany do otworów: a) toczkowy walcowy
dwugraniczny, b) opatkowy walcowy, c) redniówkowe, d) sposób
pomiaru
ródo:
http://www.konin.edu.pl/media_pliki/file/6262_pl_8a.rozdzial-via1.pdf
ródo:
http://www.konin.edu.pl/media_pliki/file/6262_pl_8a.rozdzial-via1.pdf
ródo:
http://www.konin.edu.pl/media_pliki/file/6262_pl_8a.rozdzial-via1.pdf
5. Technika dokonywania pomiarów warsztatowych Pomiary suwmiark
Pomiaru wymiarów zewntrznych za pomoc suwmiarki naley dokonywa
szczk
pask, powierzchnia szczk paskich powinna by równolega w miejscu
pomiaru do powierzchni przedmiotu mierzonego, gdy wtedy w
najwikszym stopniu eliminowane s bdy pomiaru.
Rys. 1.49. Lokalizacja szczki krawdziowej i szczki paskiej
suwmiarki
ródo: http://www.swiatnarzedzi.pl
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Zaleca si, aby podczas pomiaru mierzony przedmiot gboko wprowadza
pomi-
dzy szczki paskie suwmiarki, moliwie blisko prowadnicy. Suwmiark
naley utrzy- mywa w paszczynie prostopadej do powierzchni
mierzonego przedmiotu w miejscach wyznaczajcych wymiar – dziki temu
powierzchnie szczk paskich bd równolege do powierzchni przedmiotu
mierzonego. Niedopuszczalne jest dokonywanie pomiaru szczkami
krawdziowymi ze wzgldu na due prawdopodobiestwo niepro- stopadoci
suwmiarki i powierzchni przedmiotu mierzonego (rys. 1.50.).
Pomiaru rednicy rowka dokonuje si wycznie szczkami krawdziowymi,
gdy zapewniona jest podczas pomiaru styczno szczk suwmiarki i
powierzchni rowka. (rys. 1.51.)
Rys. 1.51. Pomiar rednicy rowka za pomoc suwmiarki
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Rys. 1.52. Sposób odczytu wskazania suwmiarki
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
29
Pomiary mikrometrem Rys. 1.53. Sposób pomiaru mikrometrem: a)
przedmioty mae, b) przedmioty due
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Podczas wykonywania pomiaru mikrometr moe by trzymany przez
pracownika
w rce lub zamocowany w uchwycie. Jeeli przedmiot jest may i lekki,
mikrometr powi- nien by zamocowany w uchwycie, mierzony przedmiot
trzymany jest lew rk, a pokrto mikrometru powinno by obracane praw.
Jeeli mierzony przedmiot jest duy, to powinien by pooony na
stabilnym podou i wtedy mikrometr jest trzymany lew rk za nakadki
kabka, a praw rk naley obraca pokrto mikrometru.
Przedmiot mierzony naley obj kocówkami pomiarowymi mikrometru, a
nastpnie obraca pokrto mikrometru a do oporu (sprzgieko nie obraca
bbna). Nastpnie naley delikatnie porusza mikrometrem, aby upewni
si, czy kocówki po- miarowe mikrometru przylegaj do powierzchni
przedmiotu i wykona jeszcze obrót pokrtem mikrometru, aby
wyeliminowa ewentualny luz pomidzy kocówkami po- miarowymi
mikrometru i powierzchni mierzonego przedmiotu. Po wykonaniu tych
czynnoci mona dokona odczytu wskazania mikrometru.
Rys. 1.54. Sposób pomiaru mikrometrem wewntrznym
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
30
Rys. 1.55. Prawidowe wskazy na bbnie mikrometru: a) wymiar 5,00 mm,
b) wymiar 4,95 mm (5-0,05) c) wymiar 5,05 mm (5+0,05)
ródo:
http://www.konin.edu.pl/media_pliki/file/6263_pl_10.rozdzial-vic.pdf
Pomiary czujnikiem Pomiar czujnikiem zegarowym (lub dwigniowym)
wykonywany jest metod róni-
cow – dokadno pomiaru jest wysoka. Sposób przeprowadzenia pomiaru
przedstawia rys. 1.56.
Rys. 1.56. Pomiar metod rónicow za pomoc czujnika zegarowego: a)
ustawienie czujnika za pomoc stosu pytek wzorcowych na wskazanie
zerowe, b) odczytanie rónicy wymiarów pomidzy przedmiotem mierzonym
a stosem pytek wzorcowych
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Wynik pomiaru A jest równy sumie dugoci nominalnej stosu pytek
wzorcowych
N i odczytanej z czujnika rónicy wskaza R = O1 – O2, czyli A = N +
R. Dugo nominaln stosu pytek N ustala si w ramach czynnoci
przygotowawczych
do pomiaru. Dokonuje si wstpnego pomiaru przedmiotu przyrzdem
pomiarowym o mniejszej dokadnoci ni czujnik zegarowy i otrzymany
wynik traktowany jest jako dugo stosu pytek wzorcowych N.
ródo: http://www.cnc.info.pl
Wynik pomiaru wykonywanego czujnikiem zegarowym skada si ze
wskaza
wskazówki maej oraz duej. Pene milimetry wskazuje wskazówka maa, a
dziesite, setne czci milimetra wskazuje wskazówka dua. Np. ma rys.
1.57 czujnik zegarowy wskazuje warto - 0,20 mm.
Pomiar pytkami wzorcowymi Do pomiaru wymiarów zewntrznych lub
mieszanych mona uy pytek wzorco-
wych. Na rys. 1.58. i 1.59. przedstawiono te pomiary. W obu
przypadkach zastosowana jest zerowa metoda pomiarowa – czyli
doprowadzenie do zera rónicy pomidzy wy- miarem wzorca (stosu pytek
wzorcowych) i wymiarem mierzonym. Pomiar polega na dobraniu stosu
pytek o takiej dugoci, aby pomidzy liniaem a stosem pytek i przed-
miotem nie byo przewitu. Mierzony wymiar jest wtedy równy dugoci
stosu pytek.
Rys. 1.58. Sposób pomiaru wymiaru zewntrznego za pomoc pytek
wzorcowych i liniau krawdziowego
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
32
Rys. 1.59. Sposób pomiaru wymiaru rednicy waka za pomoc pytek
wzorcowych
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Dla przypadku pokazanego na rys. 1.57 warto rednicy waka bdzie
równa du- goci stosu pytek wzorcowych dobranej tak, aby wkadki mona
byo naoy bez luzu na waek.
Pomiar gbokoci Rys. 1.60. Sposób pomiaru gbokociomierzem
suwmiarkowym
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
33
Podczas pomiaru gbokoci otworu gbokociomierzem mikrometrycznym
naley odczyta wskazanie mikrometru, gdy wrzeciono mikrometru jest
dokrcone do dna otworu oraz tzw. wskazanie zerowe. Sprawdzenia
wskazania zerowego dokonuje si wtedy, gdy powierzchnia pomiarowa
poprzeczki mikrometru jest docinita do paskiej powierzchni i
wrzeciono jest dokrcone do oporu. Rónica pomidzy wskazaniem zero-
wym a wartoci jest równa gbokoci otworu.
Pomiar któw Pomiar ktomierzem uniwersalnym polega na przyoeniu bez
szczelin obu ramion
ktomierza do powierzchni boków mierzonego kta. Wskazania odczytuje
si z noniusza.
34
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Rys. 1.63. Sposób odczytu wskazania ktomierza uniwersalnego
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Proponowane zadanie do wykonania: Zadanie 12 z
plikuTWwS_1.6_Zadania
35
Zasad pomiaru odchyki prostoliniowoci (np. tworzcej waka)
przedstawiono na
rys. 1.64. Naley przyoy wzdu tworzcej waka linia krawdziowy i
obserwowa szczelin jaka moe powsta pomidzy krawdzi liniau a tworzc
waka.
Ocena chropowatoci powierzchni Stosowane s dwie metody oceny
chropowatoci powierzchni przedmiotów:
metoda porównania z wzorcem chropowatoci, pomiar profilometrem (lub
profilomierzem).
Rys. 1.65. Ocena chropowatoci powierzchni poprzez porównanie
dotykiem wzorca chropowatoci i powierzchni przedmiotu.
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Ocena chropowatoci powierzchni poprzez porównanie z wzorcem polega
na prze- suwaniu paznokcia lub mikkiej blaszki po powierzchni
wzorca chropowatoci i po powierzchni badanej. Jeeli drgania
paznokcia (lub blaszki) w obu przypadkach s jednakowe, to przyjmuje
si, e chropowato badanej powierzchni i wzorca s jed- nakowe.
36
ródo: Malinowski J., Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa
1993.
Istot pomiaru chropowatoci za pomoc profilometru jest porównanie
sygnaów elektrycznych generowanych w cewkach indukcyjnych sprzonych
z kocówkami: prowadzc i pomiarow. Wynik pomiaru chropowatoci pojawi
si na wywietlaczu elektronicznym lub jest wygenerowany w formie
wydruku.
Rys. 1.67. Przykad pomiaru profilometrem
ródo: opracowano na podstawie
http://www.ios.krakow.pl/119,0,oferta,profilometr-warsztatowy-
pw03bt.htm
Niepewno pomiaru ep obejmuje wszelkie bdy, które mog wystpi podczas
po- miaru, w tym bdy graniczne przypadkowe oraz oszacowane bdy
systematyczne. Niepewno pomiaru ep przy uyciu danego narzdzia
pomiarowego powinna by zna- na, np. podana przez producenta
narzdzia pomiarowego lub oszacowana przez suby metrologiczne
przedsibiorstwa. Im bardziej dokadne (i drogie) jest narzdzie
pomia- rowe, tym niepewno pomiaru ep jest mniejsza. Poniewa
narzdzia pomiarowe ulegaj zuyciu, wic ich waciwoci metrologiczne
mog ulec pogorszeniu. Dlatego te narz- dzia pomiarowe powinny by
przez uytkowników traktowane z naleyt starannoci. Powinny podlega
nadzorowi sub metrologicznych przedsibiorstwa.
Optymalny dobór narzdzia pomiarowego do wykonania pomiaru powinien
uwzgldnia warto tolerancji T mierzonego wymiaru oraz przewidywan
niepewno ep pomiaru, która jest zalena od rodzaju narzdzia
pomiarowego i sposobu przeprowadzenia pomiaru. Niepewno pomiaru ep
powinna stanowi zawsze ma cz tolerancji T mierzonego wymiaru zwykle
0,1 T ≤ ep ≤ 0,2 T.
6. Konserwacja narzdzi i przyrzdów pomiarowych
Narzdzia i przyrzdy pomiarowe powinny by chronione przed
uszkodzeniami mechanicznymi wpywami warunków atmosferycznych.
Niewaciwe obchodzenie si ze sprztem pomiarowym powoduje jego
przedwczesne zuycie. Nie naley w czasie uytkowania przechowywa
sprztu pomiarowego z narzdziami obróbkowymi lub w miejscach
zanieczyszczonych, wilgotnych, gorcych. Sprzt pomiarowy naley prze-
chowywa w stanie zakonserwowanym. Konserwacja polega na
oczyszczeniu sprztu benzyn oczyszczon, bezwodnym alkoholem
etylowym, acetonem lub eterem, wytarciu powierzchni cierk lnian i
pokryciu cienk warstw bezwodnej i bezkwasowej wazeliny.
Przed uyciem wazelin usuwa si z powierzchni rodkiem
zmywajcym.
7. Zasady BHP podczas wykonywania pomiarów warsztatowych
W trakcie wykonywania pomiarów naley uywa narzdzi i przyrzdów
pomiaro- wych wycznie zgodnie z ich przeznaczeniem.
Na stanowisku pomiarowym naley zachowa porzdek w rozoeniu narzdzi
po- miarowych, zwaszcza ostrych, aby zapobiec ewentualnym
skaleczeniom. Ponadto upa- dek przyrzdu pomiarowego moe spowodowa
jego uszkodzenie.
Na stanowisku pomiarowym powinny znale si tylko niezbdne narzdzia
pomia- rowe i uchwyty.
Podczas pomiarów naley zwróci szczególn uwag na staranne ustawienie
i ostrone przenoszenie cikich przedmiotów, eby nie spowodowa obrae
w razie upadku przedmiotu.
Owietlenie stanowiska pomiarowego powinno umoliwia precyzyjne
odczytywa-
nie zmierzonych wartoci i nie powodowa zmczenia oczu.
38
Do konserwacji narzdzi pomiarowych naley stosowa odpowiednie rodki
zgod- nie z zaleceniami producenta oraz przestrzega zasad i
warunków wykonania konser- wacji.
Podczas wykonywania pomiaru przedmiotów zamocowanych w uchwytach
obra- biarek czynnoci pomiarowe mona wykonywa tylko wtedy, gdy
obrabiarka jest za- trzymana, mierzony przedmiot jest nieruchomy, a
jego temperatura jest zbliona do temperatury otoczenia.
Bibliografia:
1. Malinowski J.: Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa, 1993 2.
Malinowski J.: Pomiary dugoci i kta w budowie maszyn. WSiP,
Warszawa 1998 3. Malinowski J. Jakubiec W. Starczak M.: Sprawdzanie
dokadnoci w budowie ma-
szyn. WSiP, Warszawa 1997 4. Praca zbiorowa: Poradnik mechanika.
WNT, Warszawa,2000 5. Solis H., Lenart T.: Technologia i
eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa, 1996
Netografia:
2. Gbokociomierz suwmiarkowy -
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:G%C5%82%C4%99boko%C5
%9Bciomierz_suwmiarkowy.svg
3. Józef Zawada: METROLOGIA WIELKOCI GEOMETRYCZNYCH -
http://cybra.lodz.pl/Content/6809/Metrologia_W_Geometr_2013.pdf
4. DIAMOS: Narzdzia cierne i diamentowe - http://www.diamos.eu/ 5.
FÖRCH - http://www.forch.pl/ 6. dr in. Józef Zawada: Wzorce dugoci
-
http://ioitbm.p.lodz.pl/Dydaktyka/MWG/INSMWG01.pdf 7. Czachurski
Krzysztofa: Sprawdziany Szczkowe -
- POMIAROWE - http://isklep24.ronar.com.pl/produkty/narzedzia-
kontrolno-pomiarowe,2,69380
13. ELEKTRO-MET S.C. T.Klimecki, D.Koczak -
http://www.obrabiarki24.pl/ 14. Grupa Okazje Sp. z o.o. -
http://www.okazje.info.pl/ 15. POMIARY KTÓW STOKÓW ZEWNTRZNYCH
-
17. Grupa Topex Sp. z o.o. Sp. k.- http://www.topex.pl/ 18.
Wikipedia:Czujnik zegarowy -
http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_zegarowy 19. Wkipedia: Duy
komplet pytek wzorcowych -
http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:GaugeBlockMetricSet.jpg 20.
Wikipedia: Suwmiarka - http://pl.wikipedia.org/wiki/Suwmiarka 21.
WZ Narzdzia - http://www.wz-narzedzia.pl/ 22. Strona internetowa
Zygmunta Ndzy - http://zygan.freehost.pl/ 23. Technika pomiaru
mikrometrem oraz sprawdzanie mikrometru, strony
174 do 179
http://www.konin.edu.pl/media_pliki/file/6263_pl_10.rozdzial-
vic.pdf
24. Technika pomiaru suwmiark oraz sprawdzanie suwmiarki, strony
154 do 164
http://www.konin.edu.pl/userfiles/files/Rozdzial_VIb.pdf
25. Mikroskopy i projektory pomiarowe, wg. spisu tre- ci
http://www.faktor.net.pl/downloads/mitutoyo2013/13.pdf
26. Przyrzdy pomiarowe, strony 36 do 40,
http://www.wtc.wat.edu.pl/images/dydaktyka/katedra/lyszkowski
27. /PIW_W_3_Metrologia_wielkosci_geometrycznych.pdf 28. Instrukcja
powicona budowie mikroskopu pomiarowe-
go, http://ioitbm.p.lodz.pl/Dydaktyka/MWG/INSMWG04.pdf 29.
Instrukcja powicona budowie i zastosowaniu mikroskopu
pomiarowe-
go, http://www.ktmiap.po.opole.pl/dydaktyka/Instr5.pdf 30. Pomiary
któw, slajdy 12-15, http://wseiz.pl/files/materialy/MPKEM.pdf 31.
Metrologia Wartoci Geometrycznych, strony 171 –
180, http://pl.scribd.com/doc/26069065/Ksia%C5%BCka-Metrologia-
Wielkosci-Geometrycznych