Пневматические приборы высокого или низкого давления

Пневматические приборы высокого или низкого давления

В крупносерийном и массовом производстве для проверки точных диаметров валов и отверстий широко применяют пневматические приборы высокого или низкого давления, работающие в сочетании со специальными измерительными головками (скобами и пробками), а также оптико-механические измерительные приборы (типа «Шеффильд») и др.

При измерении валов больших диаметров (св. 500 мм) жесткими скобами возникают затруднения, связанные с понижением жесткости скобы, деформациями измеряемых деталей и др. Все это увеличивает погрешности измерения. Для уменьшения погрешностей измерения при контроле диаметров деталей малой высоты (типа дисков) используют жесткие линейные

скобы, имеющие меньшую массу и большую жесткость. Такие скобы применяют для размеров 1500—2000 мм и более. Использование жестких линейных скоб возможно только для контроля детали торца из-за малого вылета губок скобы. Для прямых (абсолютных) измерений наружных диаметров больших размеров применяют микрометры, штангенциркули, диаметральные и линейные скобы. Микрометрами и диаметральными скобами производят измерение диаметров валов в любом месте осевого сечения.

Диаметральная скоба для измерения больших размеров с одной стороны имеет микрометрическую головку для отсчета отклонений, а с другой — индикатор, служащий в качестве стабилизатора силы измерения. Наличие индикатора, пружина которого создает измерительное усилие порядка 1—2 Н, предохраняет скобу от деформации, в связи с чем повышается достоверность измерения. Перед измерением диаметральную скобу устанавливают на номинальный размер вала по эталону или блоку концевых мер длины так, чтобы и микрометрическая головка и индикатор стояли в пулевом положении. При измерении диаметра снимают отсчет со шкалы микрометрической головки, по которому и судят о действительном размере: абсолютные положительные отклонения прибавляют к настроечному размеру, а отрицательные — вычитают. Иногда в качестве настроечного принимают не номинальный размер детали, а наибольший или наименьший предельный ее размер. Это всегда следует знать и учитывать при измерении. При использовании диаметральных скоб и снятии отсчета со шкалы микрометрической головки необходимо следить за тем, чтобы указатель индикатора постоянно находился на нулевом делении шкалы.

Рис. 25. Линейная скоба для измерения больших диаметров валов

Линейная скоба показана на рис. 25. Такими скобами можно измерять диаметры валов более 2000 мм. Как и диаметральная скоба, линейная имеет микрометрическую головку 1, перемещающуюся по трубе 3 с кронштейном 2, в котором она закреплена, и индикатор 5, перемещающийся по трубе 3 с кронштейном 4. В требуемом положении кронштейны 4 и 2 фиксируют с помощью винтовых устройств 6. Настройка линейной скобы и процесс измерения ею не отличаются от настройки и измерения диаметральными скобами. Линейными скобами можно определять размеры торца детали только со стороны, поэтому их используют для измерения диаметров наружных поверхностей деталей типа дисков, колец фланцев, крышек и т. п.

Для измерения больших наружных диаметров валов с торца могут применять также штангенциркули. Однако при этом следует учитывать, что точность измерения ими меньше точности измерения инструментами с микрометрическими измерительными головками, у которых отсчет по нониусу производят с точностью 0,01 мм, в то время как нониус штангенинструмента, как правило, имеет точность отсчета 0,05 мм и грубее. Выпускают облегченные штангенциркули с величиной отсчета по нониусу 0,1 мм и с пределами измерения 1500—3000 мм и 2000— 4000 мм. Линейные скобы с микрометрическими головками и штангенциркули применяют также для измерения длин деталей.

Для измерения больших диаметров валов успешно применяют инструменты, основанные на косвенных методах. При использовании способа опоясывания применяют рулетки с длиною стальной ленты 10—50 м, и специальные измерительные стальные ленты. При применении рулетки ее лентой опоясывают вал и снимают показание со шкалы ленты, равное длине окружности. Известно, что длина окружности L = pi * D, где D — диаметр детали; pi = 3,1415.

Измерение диаметра вала с помощью седлообразного прибора 3 с кчиновыми вставками показано на рис. .26, в. Для данного случая измерения (рассчитывают отклонение D диаметра детали от номинального:

Седлообразные приборы перед измерением настраивают на нулевое деление по радиусным калибрам или шаблонам, радиусы которых равны номинальному размеру радиуса измеряемой детали.

Иногда используют геодезические методы измерения, основанные на применении точного теодолита, с помощью которого визируют нужные точки на измеряемой детали, определяют угловые повороты оси прибора. Затем, зная базовое расстояние теодолита, рассчитывают искомые размеры. Предельные погрешности методов измерения больших диаметров (1000— 10 000 мм): с помощью скоб 0,03—0,175 мм; с помощью обычных рулеток 0,2—0,345 мм. Погрешности измерения с помощью измерительных лент в несколько раз меньше, чем с помощью рулеток.

К косвенным методам измерения больших диаметров относятся измерения детали на станке от дополнительных измерительных баз. На рис. 27, а показана схема определения от дополнительных баз размеров детали с большими габаритными размерами, обрабатываемой я а токарно-карусельном станке [9]. На колонке 1 станка закреплена закаленная пластина 2, расстояние А до которой от оси вращения планшайбы станка должно быть строго определенным. Это обеспечивается установкой на планшайбе станка контрольной оправки 3 диаметром d, от которой определяют размер а до пластины 2. Тогда A = a+0,bd. Его клеймят на пластине 2. При обработке детали 4 для измерения ее наружного диаметра D достаточно измерить расстояние I между пластиной и образующей детали: D=2(A—I).

Измерением от дополнительных баз можно обеспечить требуемую точность п.ри обработке по 3-му классу точности (8— 9-му квалитетам). Если измерение расстояния произвести ib нескольких точках обрабатываемой поверхности, то можно определить погрешности формы обрабатываемой поверхности. Например, если измеренные расстояния I в двух диаметрально противоположных точках равны 1+0,1 мм, а в двух других точках в перпендикулярном сечении 1—0,1, то такое отклонение формы поверхности будет характеризоваться овальностью, равной 0,2 мм, согласно СТ СЭВ 301—76.

Диаметры отверстий больших размеров (св. 500 мм) определяют прямыми или косвенными измерениями. При прямых измерениях 'используют микрометрические или индикаторные нутромеры (см. рис. 18 и 24). Микрометрические нутромеры имеют пределы измерения 500—10 000 мм; допускаемая погрешность составляет ±0,015—±0,180 мм. Выпускают индикаторные нутромеры с пределами измерения до 1000 мм и допустимой погрешностью показаний 0,025 мм в диапазоне определяемых размеров 450—1000 мм. Для измерения диаметров отверстий свыше 10 000 мм используют проволочные нутромеры. Нутромер снабжен микрометрической головкой, с помощью которой измеряют отклонения диаметра отверстия от номинального размера, специальным электромагнитным устройством, удерживающим рабочие губки прибора (контакты) на поверхности измеряемого отверстия силами электромагнитного притяжения.

Диаметральные размеры можно определить вне станка с помощью радиоактивных изотопов. Схема измерения показана на рис. 27, в [6]. Радиоактивный изотоп, помещенный в контейнере S, излучает лучи пучком определенной ширины hm, воспринимаемые счетчиком 10. Этот пучок проходит по касательной к обработанной поверхности детали 9, которая отсекает часть пучка, пропуская в счетчик только пучок лучей шириной h. Если измеряемые детали будут иметь различные диаметры, то будет изменяться ширина пучка, попадающего в счетчик 10. Следовательно, изменяется часть потока, которая регистрируется электронно-счетным устройством 7 и измерителем 6, шкала которого проградуирована в единицах, в которых измерен диаметр детали.

Годность деталей с малыми размерами наружных и внутренних цилиндрических поверхностей определяют с помощью гладких предельных калибров (скоб и пробок) или универсальных или специальных измерительных инструментов и приборов. При определении малых размеров возникает ряд дополнительных трудностей, заключающихся в необходимости повышения точности измерительных средств (из-за малых допусков на изготовление проверяемых размеров) и учета пониженной жесткости деталей. Кроме того, диапазон измерений обычных универсальных измерительных средств, как правило, не включает размеры до 3 мм.

Рис. 28. Схема измерения диаметра малого отверстия нутромером с конусной иглой

Малые наружные размеры определяют с помощью рычажно-зубчатых индикаторов с ценой деления 1, 2 и 5 мкм и рычажно-зубчатых микрометров с ценой деления 0,5 и 1 мкм; пружинных головок с малыми габаритными размерами с ценой деления 0,5 и 1 мкм и других механических, оптических и электроконтактных приборов. Принципы измерения не отличаются от применяемых для обычных линейных измерений. Рычажно-зубчатые индикаторы имеют пределы измерения 1—3 мм, и их можно использовать для абсолютных измерений деталей с наружными диаметрами соответственно до 3 мм. Проверяемую деталь укладывают на столик прибора, на стойке которого установлен индикатор, настроенный предварительно на нулевое деление шкалы. Затем деталь подводят под измерительный стержень индикатора, находят наибольшее показание, которое и будет соответствовать измеренному диаметру детали. У индикатора с пределом измерений до 3 мм целые миллиметры отсчитывают по циферблату полных оборотов (малая шкала), а доли миллиметра по основной большой круговой шкале.

Для измерения диаметров малых отверстий применяют аттестованные проволочки диаметром от 0,5 до 3 мм, пневматические приборы (для отверстий диаметром до 0,5 мм), оптические нутромеры для отверстий диаметром более 2 мм, микроcкопы-нутромеры с пределом измерения 1,6—16 мм и нутромеры с конусной иглой. При измерении отверстия нутромером с конусной иглой о размеру диаметра судят по вхождению в отверстие диаметра d конусной иглы (рис. 28). Конусная игла- 2 прибора связана с отсчетным устройством 3, и перемещение иглы при разных размерах диаметра отверстия проверяемой детали 1 вызовет соответствующее изменение показаний прибора. К недостаткам этих приборов следует отнести то, что результат измерения может изменяться за счет фасок или заусениц в проверяемом отверстии.