СызықТЫҚ Өлшеулер

Д. Серікбаев атындағы ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Дудкин М.В., Қомбаев Қ.Қ.

СЫЗЫҚТЫҚ ӨЛШЕУЛЕР

5В071200 – Машинажасау; 5В090100 – Тасымалдауды, жол қатынасын және көлікті пайдалануды ұйымдастыру; 5В073100 – Қоршаған ортаны қорғау және өмір тіршілігінің қауіпсіздігі; 5В071300 – Көлік, көлік техникасы және технологиясы; 5В071600 – Приборлар жасау; 5В072400 – Технологиялық машиналар және жабдықтар; 5В072200 – Полиграфия мамандықтарында оқитын студенттерге арналған

Өскемен

2014

Әдістемелік нұсқауда өлшегіш кұралдары туралы, олардың құрлысы мен қолданылу эдістері туралы жалпы мағлұматтар мазмұндап көрсетілген. Әдістемелі нұсқау алты жұмыстан тұрады, осы жұмыстарды істеу барысында студентермен алынған мағлұматтар лабораториялық және практикалық сабақтарда қамтылып оқытылады.

Өлшеу техникасы технологиялық процесстердің сапасына тікелей әсер етеді, ал оның даму деңгейі ғылыми-техникалық прогрестің негізі ғана бола қоймай, сонымен қатар барлық ғылым салаларының дамуына үлкен үлесін тигізеді. Сондықтан өлшеу техникасы, оның әдісі мен өлшеу құралдары өндіріс техникасының деңгейін анықтау керек және ғылыми зерттеулердің қажетгілігін толықтай қанағаттандыру қажет.

1 ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЖҰМЫС

БАҚЫЛАУ»

1. 
   Жұмыстың мақсаты
   

Штангенқұралдың құрлысы мен оның жұмыс істеу принципімен танысу, штангенциркульмен өлшеу техникасын игеру, өлшеулердің нәтижесінде формадан ауытқуы мен мөлшерлері арқылы тетіктің жарамдылығын анықтау.

2. 
   Қолданылатын өлшегіш құралдар мен құрылғы тізімі
   

1. 
   Бөліктердің құны 0,1; 0,05 типті штангенциркуль.
   
2. 
   Штангентереңдік өлшегіш.
   
3. 
   Штангенрейсмас.
   
4. 
   Өлшенетін баспалдақты білік.
   

3. 
   Өлшегіш құралдың түсініктемесі және оларды қолдану
   

1.3.1 Жалпы мағлұматтар.

Негізгі штангенқұралдарға штангенциркуль, штангентереңдік өлшегіш, штангенрейсмас жатады. Барлық осы құралдар сызықтық өлшемдерді өлшеудің абсолюттік әдісіне, сонымен қатар тетіктерді белгілеген кездегі мөлшерді шығарып алуға арналған. Штангенциркуль тетіктің сыртқы және ішкі өлшемдерін өлшеуге, ал кейбір жағдайларда белгі соғуға арналған.

Штангентереңдік өлшегіш жазықтардың арасын тесіктердің терендігін, қуыстарды өлшеуге арналган. Штангенрейсмас тетіктің биіктігін және белгі салу жұмыстарына арналған. Негізгі шкала және нониус шкаласы штангенқұралдарда бассалатын кұрал болып табылады. Нониус-негізгі шкаланың бөліктері аралығының бөлігін есептеуге арналған. Қосымша шкала штангенқұралдар санақ шамасы. Нониус бойынша 0,1; 0,05 және сирек 0,02 мм болатыңдай етіп жасалады. Негізгі шкалалардың штрихтарының аралығы 1 немесе 0,5 мм болады.

2. 
   Штангенциркульдің құрлысы (1-сурет).
   

1 – сурет. Штангенциркульдің құрылысы.

б) а = 1 мм; а = 1,95; с = 0,05 мм; п = 20; ү = 2

1.3.3 Нониус шкаласының құрлысы.

1 мм-ге сәйкес келетін п=20 бірдей бөліктерге бөлінген ұзындығы L=49 мм-ге тең шкала Нониус (2-сурет). Демек, нониустың бөлу аралығы штангеннің бөлу аралығынан 0,05 мм-ге кем. В=39/20 = 1,95 мм, С=1,2 - 1,95 = 0,05 мм. Бұл айырмашылық нониустағы санақ мөлшері деп аталады. Ол мына формуламен анықталады С=а/п.

С- Нониус шкаласының өлшем бірлігі

а- негізгі шкаласының аралық бөлігі

п- Нониус шкаласының аралық саны.

Нониус өлшем бірлігі мына жолмен есептеледі:

Мұндағы С - Нониус шкаласының өлшем бірлігі.

Нониус модулі

а -Негізгі шкала аралығы

в -Нониус аралығы

Нониус модулі негізгі шкаламен Нониус аралық бірлігінің ара қатынасын сипаттайды, демек Нониустың созылғандығын Нониус модулі негізгі шкаланың қаншама бөлігі Нониус шкаласының бір бөлігіне келетінін көрсетеді. Іс жүзінде модуль негізгі шкаланың және Нониус шкаласының белгісін біріктірген кезде анықталады және модул қабылданады. Нониус модулі барлық жағдайда бүтін санга тең. Мысалы: Штангенциркуль үшін С=0,005 мм, Нониус шкала аралығы 1,95 -ке тең. Модуль у =2, демек Нониустың бір бөлігі негізгі шкаланың да бөлігін жабуға тырысады. Штангенциркуль үшін С=0,005мм, С=2а-В,. у=2 А=1мм , В=1,95мм. С=2,1-1,95=0,05мм.

Егер Нониустың бірінші бөлігін негізгі шкаланың 2-ші бөлігімен біріктірсе, онда білікше арасындағы саңылау 1,05 болады. Сонымен, бөлшектің бөлшектік бөлігі Нониус шкаласының реттік нөмеріне тең болады.

3 – сурет. Штангенциркульмен өлшеу.

Өлшеу алдында штангенциркульдың жұмысқа жарамдылығына көз жеткізу керек. Білікшенің өлшеу беттерінің кедір-бұдырлығының тат басуын тазалау керек. Егер тат татқыш винті рамканы қысса, рамка қозғалмау керек. Білікшелерді қосқанда олардың арасыңда жарық көрінбеуі керек және корпустың нольдік штрихы негізгі шкаланың нольдік штрихімен дәлдену керек. Рамканың винті мен қамыттың винті босатылғанда құралдың өлшеу беті өлшенетін тетіктің бетімен қысылуы босақ болу керек. Содан кейін 7 винттің көмегімен қамыт бекітіледі де, 8 винтпен гайканың көмегімен Нониуспен рамканың микрометрлік жылтуы штангенциркульді тетіктен босатқанша жүргізіледі. Құралды орнатқаннан кейін 3 винтің көмегімен бекітіледі де, шыққан сан алынады. Тетіктің өлшеміндегі милиметрлік бүтін сан штанганың нольдік бөлігімен Нониустың нольдік бөлігінің арасында орналасқан. Негізгі шкаладағы бүтін сан аралығымен анықталады. Милиметрдің бөлшек бөлігі Нониус шкаласының реттік кс нөмеріне тең. Ол Нониустен алынған санға көбейтілген негізгі шкаланың қалайда бір штрихымен дәл келуі керек. Бөлшек размері А мынаған тең А=И+кс .

Ішкі размерлерді өлшеген кездерде білікшенің сыртқы беттері тесіктің қабырғаларына жанасу керек. Өлшем қортындысы: Сыртқы размерлерді өлшегенде тікелей Нониустың шкаласы арқылы алынады, ал ішкі размерлерді өлшегенде өлшем есебі сол шкала бойынша жүргізіледі, бірақ өлшем есебіне астыңғы екі білікшенің қалыңдығы қосылады.
1.3.5 Штанген тереңдік өлшегіштің құрлысы және өлшеу реті(4 -сурет).

Оның негізгі бөлшегі болып негізгі шкаласы бар штанга (траверса) 4, рамка 2, тоқтату винті 5 және микрометрлік қозғалыс двитогы, тоқтату, винтімен 7, гайкіден 6 тұрады. Микроқозғалыс винті 7, рамкамен жалғасқан. Рамканың екі бір жақ ойығында Нониус шкаласы көрсетілген пластина 3 бекітілген.

4 – сурет. Штанген тереңдік.

5 – сурет. Штангенреймас.

3. 
   Тапсырма
   

1.4.1 Штангенциркульдің құрлысымен танысып жұмыс жасау ретін оқып үйрену.

1.4.2 Штангентереңдік өлшегіш пен штангенрейсмастың құрлысымен танысу.

1.4.3 Біліктің ауыспалы 3 кезеңіндегі 3 қимасын бір – біріне перпендикуляр бағытта өлшеу.

1.4.4 Біліктің өлшемі мен пішіннің жарамдылығына қорытынды беру.

1.4.5 Біліктің эскизін сызып, ауытқу мөлшері көрсетіліп берілген өлшемдерді қою және пішінінің ауытқу белгісін көрсету.

3. 
   Есеп беруді жасауға қойылатын талаптар
   

1.5.1 Лабораториялық жұмыстың аты мен нөмері.

1.5.2 Тапсырма.

1.5.3 Штанген құралдың метрологиялық сипаттамасы.

1.5.4 Тетіктің нөмері.

1.5.5 Біліктің өлшеу сұлбасы (6 – сурет).

1.5.6 Өлшемнің қорытынды кестесі.

1.5.7 Шекті өлшемдердің есебі және өлшемнің ауытқу шегі және пішіннің ауытқу шегін есептеу.

1.5.8 Ауытқу өлшемдері қойылып, ауытқу пішіні белгіленген тетіктің эскизі.

1.5.9 Орындаған студенттің қолы және күні.

6. 
   – сурет. Біліктің өлшеу сұлбасы.
   

Бөлшектің ауытқуымен нақтылы өлшем	Нақты өлшемдер						Пішіннің ауытқуы			Жарамдылығы туралы қорытынды
	1 шеті		Ортасы		2 шеті		Ертоқым тәріздес	Конус тәріздес	Бөшке тәріздес	Өлшеміне байланысты	Пішініне байланысты
	1	2	1	2	1	2
Ø	23,45	23,55	23,60	23,50	23,25	23,30	–	0,25	0,35	Жарамды	Жарамсыз

1.6.1 Штангенциркуль құрылысы.

1.6.2 Нониус шкаласының құрылысы.

1.6.3 Штангенциркульмен өлшеу әдісі.

1.6.4 Штангентереңдік өлшегіштің құрылысы мен оның қолданылуы.

1.6.5 Штангенрейсмастың құрлысы мен қолданылуы және өлшеу әдісі.

1.6.6 Тетіктің өлшемі арқылы және пішіннің ауытқуына қарап жарамдылығына қорытынды беру.

2 ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЖҰМЫС

«МИКРОМЕТРЛІК ҚҰРАЛМЕН СЫЗЫҚТЫҚ ӨЛШЕМДЕРДІ ӨЛШЕУ ЖӘНЕ БАҚЫЛАУ»

2.1 Жұмыстың мақсаты

Микрометрлік құрал – жабдықтың құрлысымен танысу. Бөлшектің ұзындығын, қалыңдығын, биіктігін, өлшеуді қалыптастыру. Қалпынан кеткенін және оны сызбаға көшіруді үйрену.

2.2.1 Сыртқы өлшемдерді өлшеуге арналған МК микрометрі, 0-25 мм өлшеу шегімен.

2.2.2 Өлшенетін тетік.

2.3 Микрометр туралы жалпы мәлімет

2.3.1 Микрометрдің құрылысы (7 – сурет).

Микрометрлер: жылтыр микрометр сыртқы өлшемдерді өлшеу үшін арналған. Микрометрдің басы. Микрометрлік бас – санау бөлімі болып табылады. Бастың жұмыс істеуі микрометрлік бұранда жұбына негізделген, ол микробұранданың айналатын қозғалатын түзу өлшейтін түтікше қозғалысына айналдырады. Микрометрлік бұранда және жылжымайтын бұранда үлкен дәлдікпен жасалған.

7 – сурет. Микрометр құрылысы.

Микромет қапсырмадан 1 тұрады, оның бір жағында табанша 2 өлшеу жазықтығымен бірге тығыздалынған, екінші жағында метрлік бас бар.

Микрометрлік бұранда 5 екінші өлшеу жазықтығы болып саналған. Микрометрлік бұранда 5, түтікшенің майда бағытталған тесігіне өтеді, содан кейін микробұрандаға бұралады, ол реттеуші бұрандамен тартылады, арасында саңылау қалмайтындай қатты тартылады. Микрогайкада қалпақты қондырғысымен 6 барабан 4 орнатылған. Саусақ (суретте көрсетілмеген) қалпақтың терең саңылауында орнатылған серіппемен итеріліп шырылдауықтың тісті бетіне орнатылады. Шырылдауық бұрандамамен 7 қалпаққа бекітіледі. Бұранда айналғанда шырылдауық микробұрандаға саусақ арқылы айналу моменті беріледі, ол берілген күшпен 5-9 Н (500-900г) қанағаттандырады. Егер өлшенетін күш одан артық болса, онда шырылдауық айналғанда дыбыс шығарады. Бұранданың орын ауыстыруын өлшеу үшін бөлу бағанасы 1мм болатын екі шкала қажет. Горизонтальдық сызықтық астындағы шкала бүтін милиметрді алу үшін жасалынған. Жоғарғы шкала 0,5 мм-лік өлшеу үшін орнатылған (аралық төмендігі сызықшалардан 0,5 мм болады).

Микробұранданың айналуын өлшеу үшін оған барабан бекітілген. Барабанның шошақты бөлігінде n=50 бөлік (бір – біріне тең) бар, олар негізгі шкаланың бүтінін білдіреді.

Микробұранданы Р=0,5 мм бір адымға жылжытқанда барабан бір рет айналыс жасайды.

Микрометрлік бастың домалақ бағанасының бөлу бағасы:

С=a/n=0,5/50=0,001

Негізгі бағананың бөлу бағасы: a=p=0,5 мм. Микрометрлік бастың көрсеткіштік аймағы 0-25 мм-ге тең.

2.3.2 Микрометрді ноль бағанына қою (8 – сурет).

Өлшеудің алдында микрометрдің нольге қоюын тексеру қажет. Ол үшін барабанның зырылдауық арқылы табаншаның өлшеу жазықтығын және микробұранданың, бір – біріне тигізуіне жеткізу керек (микробұрандаға лек интервал 0-25) немесе өлшеу жазықтығымен (интервалмен 25-50 және одан да көп) күш әсері арқылы, зырылдауық шартылдағанша (үш дыбыс шыққанша) қолтын өлшеммен аяқты өлшем, немесе арнайы өлшем болады. Барабандағы домалақ бағананың нольдік штрихы дұрыс қойылса, түтікше бойымен жатқан штрихпен дәл келу керек және барабанның ауытқуы негізгі бағананың ноль болуымен сәйкес келуі керек.

Егер штрихтар (ұсақ сызықшалар) сәйкес келмесе микрометрді келесі ретпен нольге қояды:

1. 
   Микробұранданы стопормен бекітеді.
   
2. 
   Барабанды сол қолмен ұстап тұрып, қондырғы қалпақты жарты айналымға бұру керек.
   
3. 
   Барабанды микробұрандаға қарап барабанның ноль сызықтары түтікше бойымен жатқан сызықшалармен сәйкес келгенше бұрайды.
   

8– сурет. Микрометрді нольге келтіру.

4) Барабанды осы қалыпта ұстап тұрып қалпақты бекіту керек.

5. 
   Микробұранданы босатып, нольдік қондырғыны және тексеру керек. Егер керек болса жаңағы жұмысты қайталау қажет.
   

2.3.3 Микрометрмен өлшеу (9 - сурет).

Затты өлшегенде оны қисайтпай табаншамен микробұранданың ортасына қояды, содан кейін зырылдауық арқылы микробұранданы бұрайды (үш дыбыс шыққанша), оны микробұрандамен бекітеді, микрометрді бөлшектен шешіп, санауды келесі тәртіппен жасайды.

9 – сурет. Микрометрмен өлшеу.

1. 
   Түтікшедегі төменгі бағамен барабанның қисаю бұрышына дейін тұтас микрометрлерді анықтайды.
   
2. 
   Содан кейін жоғарғы сызықшалар барабанның шетінен шыққан, шықпағанын тексереді, егер шықса бүтін милиметрге 0,5 мм қосады.
   
3. 
   Негізгі бағанадағы санаққа домалақ бағанадағы сандарды қосады, оның нәтижесі бөлу бағанасымен С=0,01мм бөлу номерінің көбейтіндісі, бөлу номері түтікше жатқан сызықшаларға қарама-қарсы жатыр.
   
4. 
   Көз мөлшермен 0,05 мм дәлдікпен көруге болады.
   

2.3.4. Микрометрлік ішкі өлшегіш (10 -сурет).

2.3.4.1. Ішкі өлшегіштің кұрлысы.

10 – сурет. Микрометрлік ішкі өлшегіш.
Ішкі өлшегіш ішкі өлшемдерді өлшеу үшін арналған. Ол микрометрлік бас, ауыстырмалы ұзартушы, ұштық деген бөлшектерден тұрады. Түтікшенің сол жақ жартысында екінші өлшеу бетімен табанша тығыздалған, және оның ішкі оймасы бар. Ол оймаға ұштық немесе ұзатқыш бұралынады, олар ішкі өлшегіштің шегін көбейту үшін арналған. Ұзартқыш ұзыңдығы берілген стерженнен (түтікшеден) тұрады. (15,25 және 50 мм), ол трубканың ішіне киілген, және микрометрлік баспен ұзатқышты бұрағанда тұрақты қысым жасайтын серіппеден тұрады. Түтікшенің ішкі оймасы ұшақты қосу үшін жасалған, ал түтікшенің сыртқы оймасы микрометрлік басты бұрау үшін қолданылады. Ұзатқыш, микрометрлік бас, және ұщақтың бәрін бірге қолданғанда өлшеу шегін 75 тен 175 мм-ге дейін өзгертуге мүмкіндік береді.

3 - кесте. Ішкі өлшегіштің өлшеу шегі және ұзартқыш ұшақпен мына кестеде берілген.

2.3.4.2 Ішкі өлшегіштің нольге кою.

Микрометрлік бастың нольге қойылғанын тексеру керек. Ол үшін бұранданын көмегімен орнататын қапсырманы 75 мм өлшемінде аспапты қораптың шетіне тік қалыпты бекітеді. Ұштықты микрометрлік басқа қарай бұрады да, бекітетін бұранданы босатады. Ішкі өлшегішті қапсырма беттерінің арасына кіргізеді, содан кейін микро бұранданы бұрап отырып қапсырманың өлшеу жақтарымен тигізу керек. Аспапты сәл шайқай отырып, ең қысқа қашықтықта табу керек. Стопорлық бұранданы 6 бекіту керек. Егер барабанның нольдік бөлуші бойымен жатқан сызықшалармен сәйкес келмесе, қалпақты 1 түсіріп барабанды босату қажет (қалпақты бұрап алған кезде микрометрлік басты барабанның артынан ұстау керек) содан кейін барабанды нольдік бөлуші боймен жатқан сызықшалармен сәйкес келгенше бұрау керек және бекітеміз. Орнатылудың дұрыстығын тексеру қажет. Микрометрлік басқа іріктеп керек ұзартқыштарды бұрау керек (таблицаға қара). Ішкі өлшегішті өлшейтін тесікке енгізіп өлшеуді жасау керек. Олардың өлшемдерін микрометредегідей аламыз.
2.3.5. Микрометрлік тереңдік өлшегіш.(11-сурет)

1. 
   Микрометрлік тереңдік өлшегіш, оның құрлысы. Микрометрлік терендік өлшегіштің басының құрлысы микрометр құрлысымен бірдей (бөлу бағасы 0,01 мм). Микрометрлік тереңдік өлшегіштің өлшеу беттері ауыстырмалы өлшеу түтікшесінің және негізінің астыңғы жазығы болып саналады. Микрометрлік тереңдік өлшегіш төрт ауыстырмалы түтікшелермен шығарылады, олар 0 ден 100 мм-ге дейін өлшеу шегін қамтамассыз етеді. 0-25 мм аралықта тереңдік өлшегіштің қателігі ± 5 мкм ден артпау керек.
   

2. 
   Тереңдік өлшегішпен өлшеу тәртібі.
   

2)Өлшеуіш түтікшені реттеп апып жүргізу керек. Ол үшін бөлшектің шеткі жазығына тереңдік өлшегішті орнату керек, содан кейін зырылдауық арқылы микробұранданы

11 – сурет. Микрометрлік тереңдік өлшегіш.

4 - кесте. Микроқұралдардың (бөлік құны 0,01 мм) микрометрлік сипаттамалары.