Штангенциркуль – как устроен, его виды, как провести измерения? + видео

Основным предназначением кронциркуля является определение длин деталей и частей механизмов для того, чтобы иметь возможность сравнить их с эталонными значениями.

Штангенциркули, штангенглубиномеры и штангенрейсмасы



Назначение и устройство штангенинструментов

Штангенинструменты – измерительные приборы для замера линейных величин с отсчетом по штриховой шкале либо цифровому дисплею.
как пользоваться штангенциркулемВ основе своей конструкции штангенинструменты имеют штангу (отсюда их название) c матовым хромированным покрытием для безбликового считывания, на которой нанесена основная шкала. Они предназначены для абсолютных измерений линейных размеров, а также для воспроизведения размеров при разметке деталей.

Кроме штанги с основной шкалой, составными частями штангенинструментов являются подвижные и неподвижные губки, посредством которых производится измерение, а также перемещающаяся по специальной рамке вспомогательная шкала-нониус и фиксирующее приспособление. Неподвижные губки обычно выполняются совместно со штангой, а подвижные закреплены на рамке с нониусом или изготавливаются заодно с ней.

К штангенинструментам относят штангенциркули, штангенглубиномеры и штангенрейсмасы. Устройство штангенинструментов определяется их назначением.
Качество современных штангенинструментов очень высокое. Применение нержавеющих сталей и сплавов обеспечивает антикоррозийные свойства инструмента, сопротивление износу и коррозии.
Кроме металлических, выпускают также модели изготовленные из углепластика. Углепластиковые штангенинструменты удобны для измерения магнитов и имеют низкую теплопроводность, что уменьшает температурную погрешность при измерении.

В России штангенинструменты выпускают инструментальные заводы – Челябинский (ЧИЗ) и Кировский (КРИН). Среди зарубежных фирм можно отметить Mitutoyo (Япония), Tesa (Швейцария), Carl Mahr (Германия).

В настоящее время выпускают три группы штангенинструментов:

  • механические штангенинструменты с отсчетов по штриховой шкале, оснащенные нониусом;
  • штангенинструменты с отсчетом по циферблату;
  • электронные штангенинструменты с цифровым отсчетом.

***

Шкала нониуса или верньер

По нониусу отсчитывают десятые и сотые доли миллиметра. Наибольшее распространение получили нониусы с точностью отсчета 0,1, 0,05 и 0,02 мм.
Для отсчета с помощью нониуса сначала определяют по основной шкале целое число миллиметров перед нулевым делением нониуса. Затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы.

устройство штангенциркуля

Принцип работы шкалы нониуса основан на том явлении, что человеческому глазу проще определить совпадение рисок делений на шкале, чем относительное смещение одного деления между другими. При этом для повышения точности измерения нониус имеет оригинальное конструктивное решения – на нем, как и на основной шкале нанесены 10 делений, обозначающих 1 мм каждое, но на шкале нониуса эти деления намеренно выполнены с погрешностью, равной требуемой точности измерения штангенинструмента.
Т. е. если на основной шкале 10 делений соответствуют 10 мм, то на шкале нониуса, рассчитанной на точность измерения 0,1 мм, 10 делений будут соответствовать 9 мм. При выполнении измерений сдвиг между шкалами, обусловленный преднамеренной погрешностью нониуса, позволяет считывать результат в 10 раз точнее.
Использование нониуса позволяет получать результаты измерений с точностью от десятых даже до сотых долей миллиметра.

Считается, что принцип нониуса был изобретён известным персидским ученым Авиценной (Абу Али ибн Синой) более тысячи лет назад. Название “нониус” это устройство получило в честь менее известного португальского математика П. Нуниша (1502 – 1578), который изобрёл первый измерительный прибор, использующий принцип, предложенный Авиценной. Современная конструкция шкалы была предложена в 1631 году французским математиком Пьером Вернье, в честь которого шкалу нониуса иногда называют “верньер”.

Основной характеристикой при расчете нониуса является величина отсчета или точность нониуса i. Сначала определяют число делений нониуса n = c/i, где c – интервал деления основной шкалы.
Тогда интервал деления шкалы нониуса b = γc – i, где γ – натуральное число 1, 2, 3…., служащее для увеличения интервала деления нониусной шкалы.
Затем находят общую длину шкалы нониуса l – bn = (γc – i)×n.

Например, при i = 0,1 мм, с = 1 мм и γ = 2 число делений нониуса n = 10, длина одного деления b = 1,9 мм, и длина шкалы нониуса 19 мм.

***



Штангенциркули

Работать со штангенциркулем несложно.
Нижние измерительные губки разводятся в стороны, между ними располагается деталь, а затем губки сдвигаются до упора, после чего снимаются результаты измерения с основной шкалы и шкалы нониуса.

Для выполнения измерений внутри детали верхние губки сдвигаются, затем вводятся в подлежащее замеру отверстие или паз, и там раскрываются до упора в поверхность детали.Во время работы со штангенциркулем следует держать инструмент перпендикулярно детали, чтобы губки плотно прилегали к замеряемой поверхности. Это требование позволяет уменьшить погрешность измерения.
Кроме обычных штангенциркулей существуют еще и электронные модели инструмента, которые выводят значение замера на табло.

***

Устройство штангенциркуля

По основной линейке-штанге 6 (рис. 2) с неподвижными измерительными губками 1 перемещается рамка 5 с подвижными измерительными губками 2. На основной линейке нанесены деления в миллиметрах, а на подвижной рамке 5 установлен нониус 3.
устройство штангенциркуляДля плавного перемещения рамки 5 по линейке-штанге 6 в некоторых конструкциях предусмотрено микрометрическое устройство, состоящее из хомутика, зажима и гайки микрометрической подачи. На подвижной рамке 5 установлен стопорный винт 4.

Наружные размеры можно измерять как верхними губками, так и нижними. Для измерения внутренних размеров предназначены только нижние губки. а для разметки – верхние губки.
Некоторые конструкции штангенциркулей оборудованы глубиномером – тонкой, очень узкой линейкой (щупом), конец которой прикреплен к рамке. Глубиномер (7) помещен в продольном пазу обратной стороны штанги (на которой нет шкалы).

***

Штангенглубиномеры

устройство штангенциркуля

Как можно догадаться из названия, штангенглубиномеры предназначены для измерения глубины пазов, углублений и отверстий. Кроме того, с помощью глубиномеров можно определить и высоту различных уступов на изделии.

Штангенглубиномеры (см. рис.3) принципиально не отличаются от штангенциркулей. По сути, штангенглубиномер – это штангенциркуль, конструктивно приспособленный для удобства линейных измерений малодоступных внутренних размеров изделий. Рабочими поверхностями штангенглубиномеров являются торцовая поверхность штанги и база для измерений – нижняя поверхность основания.

Как и все штангенинструменты, штангенглубиномеры изготавливают с отсчетом по штриховой шкале (оснащенные нониусом), с отсчетом по циферблату и с цифровым отсчетом.

***

Штангенрейсмасы

Штангенрейсмасы (иногда их называют штангенрейсмусы) (рис. 1) являются основными измерительными инструментами для разметки деталей. Они могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок параллельно или перпендикулярно плоскости основания.
Принципиально штангенрейсмасы аналогичны штангенинструментам – основными их частями являются все те же штанга с основной шкалой, рамка со шкалой нониуса и зажимные устройства.

***

Как правильно пользоваться штангенциркулем поможет разобраться представленный здесь видеоролик.

***

Погрешности измерений штангенинструментом



Описание

Кронциркуль представляет собой измерительное приспособление с двумя дугообразными ножками, расстояние между которыми устанавливается небольшой гайкой или микрометрическим винтом. Его ножки размещаются на одной плоскости и могут вращаться вокруг своей оси. Основным отличием от обычного циркуля является отсутствие на ножках графических элементов. Однако необходимо отметить, что иногда встречаются модели с креплением для карандаша. Изготавливают инструмент, как правило, из конструкционной стали, ножки закаляются. По ГОСТУ твердость измерительных поверхностей должна быть не меньше 51,5 HRC.

История появления

Если судить по находкам археологов (обнаруженные геометрические фигуры идеальной формы на древних сооружениях), можно сделать вывод, что циркуль используется человеком уже на протяжении не одной тысячи лет. Первый кронциркуль был найден при раскопках Помпеи. Приспособление было похоже на традиционный циркуль, но имел определенные конструктивные отличия.

Свое название инструмент получил от двух слов: немецкого «Krone» и латинского «Circulus». Первое слово переводится как «венец», второе означает «круг».

Со времени изобретения кронциркуля по своему внешнему виду и принципу действия он практически не изменился. Хотя применяется в современной жизни уже не так часто как раньше. Тем не менее, в некоторых ситуациях бывает не заменим. С развитием современных технологий изменился способ измерения деталей – появились цифровые кронциркули.

Кронциркуль измерительный

Отрывок, характеризующий Штангенинструмент

– В будущую жизнь? – повторил князь Андрей, но Пьер не дал ему времени ответить и принял это повторение за отрицание, тем более, что он знал прежние атеистические убеждения князя Андрея. – Вы говорите, что не можете видеть царства добра и правды на земле. И я не видал его и его нельзя видеть, ежели смотреть на нашу жизнь как на конец всего. На земле, именно на этой земле (Пьер указал в поле), нет правды – всё ложь и зло; но в мире, во всем мире есть царство правды, и мы теперь дети земли, а вечно дети всего мира. Разве я не чувствую в своей душе, что я составляю часть этого огромного, гармонического целого. Разве я не чувствую, что я в этом огромном бесчисленном количестве существ, в которых проявляется Божество, – высшая сила, как хотите, – что я составляю одно звено, одну ступень от низших существ к высшим. Ежели я вижу, ясно вижу эту лестницу, которая ведет от растения к человеку, то отчего же я предположу, что эта лестница прерывается со мною, а не ведет дальше и дальше. Я чувствую, что я не только не могу исчезнуть, как ничто не исчезает в мире, но что я всегда буду и всегда был. Я чувствую, что кроме меня надо мной живут духи и что в этом мире есть правда. – Да, это учение Гердера, – сказал князь Андрей, – но не то, душа моя, убедит меня, а жизнь и смерть, вот что убеждает. Убеждает то, что видишь дорогое тебе существо, которое связано с тобой, перед которым ты был виноват и надеялся оправдаться (князь Андрей дрогнул голосом и отвернулся) и вдруг это существо страдает, мучается и перестает быть… Зачем? Не может быть, чтоб не было ответа! И я верю, что он есть…. Вот что убеждает, вот что убедило меня, – сказал князь Андрей. – Ну да, ну да, – говорил Пьер, – разве не то же самое и я говорю! – Нет. Я говорю только, что убеждают в необходимости будущей жизни не доводы, а то, когда идешь в жизни рука об руку с человеком, и вдруг человек этот исчезнет там в нигде, и ты сам останавливаешься перед этой пропастью и заглядываешь туда. И, я заглянул… – Ну так что ж! вы знаете, что есть там и что есть кто то? Там есть – будущая жизнь. Кто то есть – Бог.

Уход

В условиях активной работы со штангенциркулем рекомендуется протирать его салфеткой, смоченной в водно-щелочном растворе, затем вытирать насухо, а по окончании работ — укладывать в чехол. Желательно не допускать при эксплуатации грубых ударов или падения измерительного прибора во избежание изгибов штанги, а также царапин на измерительных поверхностях или их трения об измеряемую деталь.

Порядок поверки штангенциркулей определён ГОСТ 8.113-85[2].

Штангенциркуль ШЦ-1

Данный инструмент является самой простой и наиболее популярной моделью, которая используется и в быту, и на промышленных производствах. Мастера называют этот штангенциркуль «колумбиком». Это название закрепилось за ним по фирме, изготавливающей измерительный и другой инструмент в военное время.

Данный инструмент подойдет для замеров внутренних или наружных размеров, глубины. Что касается интервалов измерений и точности, то это размеры от 0 до 150 мм с точностью до 0,02 мм.

Виды штангенциркулей и их цена

Штангенциркули делятся на следующие основные виды:

Аналоговый

Отсчет ведется по нониусу. Другое название – нониусный. Стоимость – от 400 рублей.

Стрелочный

Не требует вычислений, более простой в использовании, так как результаты замеров отображаются на циферблате с круговой шкалой.

Вариант с циферблатом

Стоимость – от 1700 рублей.

Цифровой

С небольшим дисплеем, на который выводятся в цифровом виде результаты замеров. Обладает наивысшей точностью.

Цифровой вариант

Другое название – электронный. Стоимость – от 700 рублей за самые простые модели.

Кроме того, штангели бывают с глубиномером (тип Т-I и I) и без него (тип II и III).

Инструмент в футляре

Прецизионный штангенциркуль – общее название для моделей, обладающих повышенной точностью измерений.

Кстати говоря, моноблочный инструмент (неподвижные губки не закреплены на штанге, а являются неотъемлемой ее частью) выдают самые точные показания.

Существуют задачи, с которыми стандартный инструмент справиться попросту не способен.

Специальная модель

Тогда мастер берет в руки специальный штангенциркуль.

ШЦК-1

Особенность данной конструкции в поворотном стрелочном индикаторе, имеющем круглую шкалу.

штангенциркуль цена
Шкала индикатора имеет цену деления в 0,02 мм. Эти инструменты весьма удобны для проведения регулярных типовых замеров в промышленности. Индикатор хорош тем, что его стрелка отчетливо видна. Это позволяет практически мгновенно контролировать результаты измерений. Также стрелка не скачет, чем отличается от электронных аналогов. Эти инструменты особенно удобны для отделов технического контроля, где часто делают типовые замеры.

См. также

  • Линейка
  • Штангенинструмент
  • Микрометр (измерительный прибор)
  • Эстезиометр
  • Кронциркуль

Производители

Созданием штангенциркулей занимаются такие производители, как ТОРЕХ, АДА, ЧИЗ, КАЛИБРОН, СНИС, КРИН, МАТРИКС, ГРИФФ и прочие.

( 2 оценки, среднее 1 из 5 )

Литература

  • ГОСТ 166-89  «Штангенциркули. Технические условия»
  • ГОСТ 164-90  «Штангенрейсмасы. Технические условия»
  • ГОСТ 162-90  «Штангенглубиномеры. Технические условия»
  • Секацкий, В.С., Мерзликина Н.В. Методы и средства измерений и контроля: Учебное пособие. — Красноярск: ИПЦ СФУ, 2007. — 286 с.
  • Штангенинструмент // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М.: Государственное издательство торговой литературы, 1961. — Т. IX. — Стб. 761—766 — 890 с.
  • Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

Ссылки

modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 22 марта 2021 в 15:07.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Что нужно знать о штангенциркулях?

Штангенциркуль нуждается в бережном, аккуратном обращении, так как следующие факторы способны снизить его точность и исказить результаты замеров:

  • Повреждение рабочих поверхностей. Решающим может стать даже наличие небольших забоев или царапин.
  • Отсутствие строгой параллельности между губками, либо их износ.
  • Скопившаяся пыль или грязь между подвижными элементами штангенциркуля.
  • Нулевые показания настроены неверно.

Хранение инструмента выполняется в футляре, который обязательно должен идти в комплекте.

Штангель в футляре

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...