§ 4. Будова та призначення штангенциркуля

Вимірювання є одним зі шляхів пізнання природи людиною, що поєднує теорію з практичною діяльністю. У всьому світі щоденно здійснюють тисячі вимірювань.

Вимірювання - це знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних вимірювальних засобів. Вимірюванням ще називають пізнавальний процес, у якому спеціальним засобом є величина об’єкта вимірювання. За допомогою вимірювання можна перевірити правильність заданих на кресленику розмірів і форм у процесі їх виготовлення.

Вимірювати люди почали здавна. Для цього користувалися палицею, мотузкою, рукою, пальцями та іншими засобами (мал. 29). Проте такі «одиниці вимірювання» були недосконалими. Нині основною одиницею вимірювання є метр. Вимірювання є одним із засобів опанування знань про техніку, природу, сутність окремих фактів, явищ тощо.

Засоби вимірювання - це пристрої, здатні у процесі вимірювання виявити числове значення величини вимірюваного розміру. Засоби вимірювання здавна прийнято поділяти на три основних види: міри, вимірювальні інструменти й вимірювальні пристрої.

Від правильного вибору вимірювального засобу значною мірою залежить і точність вимірювання. Для цього необхідно знати його технічні дані, які в техніці називають метрологічними показниками. До них належать: ціна та інтервал поділки, допустима похибка вимірювального засобу, межі вимірювань тощо.

Ціна поділки шкали - різниця значень одиниць вимірювання величин, що відповідають двом сусіднім рискам шкали.

Інтервал поділки шкали - відстань між двома сусідніми її позначками. У більшості вимірювальних засобів інтервал поділки становить 1...2,5 мм. Що більший інтервал поділки шкали, то зручніше відлічувати покази.

Допустима похибка вимірювального засобу - найбільша похибка, за якої можна користуватися вимірювальним засобом.

Межі вимірювань вимірювального засобу - найбільше і найменше значення величини, які можна ним виміряти.

Під точністю вимірювань розуміють якість вимірювань, тобто наближення їх результатів до дійсного значення вимірюваної величини.

Основними засобами вимірювання деталей у металообробці є штангенциркуль та мікрометр.

У технічній літературі назву штангенциркуля (мал. 30) скорочено записують ШЦ-І. Він призначений для вимірювання лінійних розмірів, зовнішнього і внутрішнього діаметрів, довжини, товщини, глибини тощо (мал. 31).

Штангенциркуль ШЦ-І застосовують для вимірювання розмірів у межах 0...125 мм з точністю вимірювання до 0,1 мм. Він складається зі штанги 6 з масштабною лінійкою і двома нерухомими губками 1. По штанзі 6 переміщується рамка 4 з ноніусом 7 і двома рухомими губками 2. Коли губки штангенциркуля зімкнуто, нульові поділки ноніуса й штанги збігаються.

Під час вимірювання рамку переміщують по штанзі, поки робочі поверхні губок щільно не торкатимуться деталі. Переконавшись, що губки інструмента розмістились без перекосів, гвинтом 3 закріплюють рухому рамку й читають показ розміру, що вимірюється. При цьому погляд має бути спрямований прямо (мал. 32, а). Неправильний напрямок погляду (мал. 32, б) призводить до неправильного зчитування розмірів.

Відлік цілих міліметрів виконують до нульового штриха ноніуса, а десяті частки міліметра визначають за штрихом ноніуса, який збігається зі штрихом штанги. Наприклад, нульовий штрих ноніуса пройшов 12-й штрих на штанзі й не дійшов до 13-го (мал. 33), а 6-та поділка ноніуса збіглася з одним зі штрихів штанги. Вимірюваний розмір буде 12 + 0,6 = 12,6.

Для вимірювання зовнішніх розмірів користуються нижніми губками, а для вимірювання внутрішніх розмірів - верхніми. Глибину отворів, пазів або виступів вимірюють висувним глибиноміром 5, причому результат читають так само, як і при вимірюванні губками.

Для вимірювання розмірів з точністю до 0,05 мм на промислових підприємствах застосовують також штангенциркуль ШЦ-ІІ (мал. 34).

Вимірювальний інструмент, який дає змогу здійснювати контроль розмірів з точністю від 0,001 до 0,01 мм, називається мікрометром (мал. 35).

Крім ноніусних, існують штангенциркулі з циферблатом і з цифровою індикацією. Вони зводять час вимірювання до мінімуму й дозволяють легко отримати потрібні розміри деталей і виробів (мал. 36).

Точність вимірювання - запорука успіху при виготовленні дрібних деталей або їх складових. Саме тому для робіт необхідно використовувати тільки якісний вимірювальний інструмент. Для цього потрібно дотримуватися відповідних правил користування та зберігання вимірювального інструменту.

Правила користування штангенциркулем

1. Штангенциркуль - точний вимірювальний інструмент, тому слід оберігати його від забруднення та механічного пошкодження.

2. Використовуй інструмент тільки для вимірювання та контролю розмірів.

3. Не прикладай значних зусиль до рухомої шкали та затискних деталей, оскільки це може призвести до перекосу шкали та неточності показів.

4. Після закінчення роботи протри інструмент тампоном, змасти антикорозійним розчином, послаб затискний гвинт рамки, розведи вимірювальні губки на 2...З мм та розмісти інструмент для зберігання у спеціальний футляр (мал. 37).

5. Зберігай інструмент у спеціально відведеному для цього місці.

Найдавніші одиниці довжини були суб’єктивними. У Єгипті поширеною одиницею був стадій - шлях, пройдений людиною за час між першим променем Сонця і появою на небі всього сонячного диска, тобто приблизно за 2 хв. Давні римляни відстань вимірювали кроками або подвійними кроками. Тисяча подвійних кроків складала милю. Усім відомий вислів «не підпускати на гарматний постріл» нагадує про подібні одиниці довжини на території нинішньої України. Проте торгуючи, наприклад, тканиною, деревиною, канатами та іншими довгомірними виробами, довжину незручно вимірювати стадіями, кроками або милями. Для цього виявилися придатними одиниці, що траплялися в багатьох народів, тотожні частинам людського тіла. Тривалий час як одиницю вимірювання довжини використовували аршин, або лікоть (від персидського «арш», що в перекладі означає лікоть). Це відстань від кінця пальців до ліктьового суглоба, що становить приблизно 45-50 см.

Для вимірювання менших відстаней застосовували дюйм, фут, п’ядь. П’ядь (приблизно 18 см) становила чверть аршина, а одну шістнадцяту частину аршина називали вершком (приблизно 4,4 см; виявляється, що «від горшка два вершка» - це 9 см). Дуже поширеною одиницею довжини був сажень. Уперше згадка про сажень зустрічається в XI ст. З 1554 р. сажень установлюють рівним 3 аршинам (приблизно 2,13 м) і він отримує назву царський сажень. Маховий сажень - розмах рук - рівний приблизно 2,5 аршина. Косий сажень - відстань від витягнутої вгору правої руки до стопи лівої ноги, він приблизно рівний 3,25 аршина (мал. 38). Про невеликі розміри чи відстані говорили: на волосину, на крапку, на лінію, на палець, на ніготь (1 лінія = 10 крапок = 2,54 мм; 1 крапка = 0,254 мм).

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 4 Вимірювання розмірів штангенциркулем ШЦ-І

Інструменти та матеріали: штангенциркуль ШЦ-І; зразки виробів з металу, які мають отвори, уступи; слюсарна лінійка.

Послі довні сть виконання роботи

1. Уважно вивчи будову штангенциркуля.

2. З’ясуй призначення кожного зразка виробів.

3. Виміряй почергово за допомогою лінійки, а потім - штангенциркуля розміри зразка виробу (довжину, ширину, товщину, діаметр отвору, його глибину).

4. Дані вимірювань запиши в таблицю.

5. Знайди різницю показів, виміряних лінійкою та штангенциркулем.

6. Запиши висновок у робочий зошит.

Вимірювання, контроль розмірів, вимірювальний засіб, ціна поділки, похибка, точність вимірювання.

Ноніус - допоміжна шкала штангенциркуля для відліку дробових часток поділки основної шкали.

Похибка вимірювань - різниця між точним значенням розміру і значенням, визначеним вимірюванням.

Штанга - металевий стрижень вимірювального засобу.

Штангенінструмент - вимірювальний або розмічальний інструмент зі штанговою шкалою та ноніусом.

1. Яку технологічну операцію називають вимірюванням?

2. Від чого залежить точність вимірювання?

3. Які параметри вимірюють за допомогою штангенциркуля ШЦ-І?

Тестові завдання

1. Який технологічний процес називають вимірюванням?

А перевірку відповідності дійсного значення розмірів, визначених за допомогою вимірювального засобу, значенню розмірів, визначеному графічним документом

Б установлення розбіжності значення розмірів, визначених за допомогою вимірювального засобу, значенню розмірів, визначеному графічним документом В обидві відповіді правильні Г правильної відповіді немає

2. Що таке інтервал поділки шкали вимірювального засобу?

А одиниця вимірювання відстані між сусідніми рисками шкали Б відстань між двома сусідніми рисками шкали

В різниця значень величин, що відповідають двом сусіднім рискам шкали

Г різниця значень одиниць вимірювання величин

3. Який із названих інструментів належить до штангенінструментів? А слюсарна лінійка Б кутомір

В транспортир Г кронциркуль

Д штангенциркуль Е усі відповіді правильні

Є правильної відповіді немає

4. У скільки разів точність вимірювання штангенциркулем ШЦ-І може бути вищою за точність вимірювання металевою лінійкою?

А у 2 рази Б у 5 разів

В у 10 разів Г у 20 разів

Д точність вимірювання однакова

5. Як називають розмір, визначений за допомогою вимірювання?

А дійсний Б точний В номінальний

6. Яка деталь штангенциркуля ШЦ-I призначена для зняття показів вимірювання?

А штанга Б рухома рамка

В нерухома губка Г рухома губка

Д глибиномір Е штанга та шкала ноніуса

7. Виконання якого прийому зображено на малюнку?

А розмічання заготовки Б контроль габаритних розмірів деталі В вимірювання глибини глухого отвору Г вимірювання діаметра зовнішньої частини

деталі

Д вимірювання діаметра внутрішньої частини деталі

8. Установи відповідність між показами вимірювання штангенциркулем ШЦ-I та їх числовими значеннями.

9. Виконання яких прийомів вимірювання зображено на малюнку?

А вимірювання глибини глухого отвору Б вимірювання діаметра зовнішньої частини деталі В вимірювання діаметра внутрішньої частини деталі Г усіх перелічених Д правильної відповіді немає

Це матеріал з підручника Трудове навчання 8 клас Гащак