3.4.4. Вимірювання кутів гоніометричними методами

Мал. 25. Синусна лінійка

Синусні лінійки широко застосовуються для вимірювання конусів (рис. 25,в). При цьому лінійку встановлюють під заданим кутом поверхні повірочної плити за допомогою кінцевих заходів; на робочу поверхню лінійки зміцнюється вимірювана деталь (наприклад, калібр) по одній грані кута, що вимірювається. Відхилення кута вимірюваного виробу від заданого визначають по різниці показань приладу1у точкахaіb, віднесеної до відстаніlміж цими точками. При рівності показань приладу в точкахаіbкут конуса визначається за значенням розміруhблоку мір ( = arcsinh/L).

3.4.4. Вимірювання кутів гоніометричними методами

При цьому методі результат вимірювань одержують безпосередньо у кутових величинах. До гоніометричних методів вимірювання кутів відносяться вимірювання за допомогою колімаційних та автоколімаційних трубок, оптичних ділильних головок, універсального та інструментального мікроскопів, кутомірів та рівнів для металообробних верстатів.

Оптико-механічні універсальні кутомірні прилади високої точності з колімаційними та автоколімаційними трубкаминазиваютьсягоніометрами. Вони широко поширені при технічних вимірах та перевірочних роботах. Класифікація та встановлені значення параметрів та норм точності для гоніометрів наведені в ГОСТ 10021.

Гоніометри вимірюють кути, утворені плоскими поверхнями, які здатні відбивати світлові промені. Схема вимірювання кутів за допомогою колімаційних трубок дана на рис. 26,а. Кутова міра1зміцнюється на поворотному столику з лімбом2так, щоб площинаабвимірюваного двогранного кута була паралельна осі обертанняО. Кут повороту столика визначається залімбу2за допомогою відлікових пристроївІіII(ноніуси або мікроскопи з окулярними мікрометрами). Наявність двох відлікових пристроїв дозволяє виключити (зменшити) систематичну похибку гоніометрів від ексцентриситету. Колімаційні трубки6і7з головною фокусною відстаннюFвстановлені під кутом. У фокальній площині трубки7є хрестоподібна щілина3, що висвітлюється джерелом світлаS. Потік променів, що зображають перехрестя, виходячи з об'єктиву трубки7, прямує на межу кутової плитки1і після відбиття від неї - в трубку6, де заломлюється в об'єктиві і потім сходить у її фокальній площині, зображуючи хрестоподібну щілину трубки7на екрані. Екран, розташований у фокальній площині трубки6, виготовлений у вигляді скляної пластинки з намальованим зображенням хреста4. Таким чином, у полі зору спостерігач через окуляр5бачить хрест4і зображення хрестоподібної щілини3. При строго визначеному положенні граніабкутової міри зображення3і малюнок4на екрані збігаються. У цьому положенні по лімбу роблять перші відліки (відліковими пристроями ІІІІ). Потім поворотний столик з лімбом2разом з кутовою плиткою1повертають доти, поки в полі зору окуляра5зображення щілини3знову не поєднається з хрестом4; по лімбу роблять другий відлік за пристроями ІІІІ. Різниця між першими і другим відліками визначає значення кутів 1 і 2, середнє арифметичне з яких характеризує кут повороту лімба2з плиткою1. Шуканий кут  = 180-. Прилади з однією автоколімаційною трубкою (рис. 26,б) також дозволяють фіксувати строго певне положення, межі кута, що вимірюється в просторі. У цьому випадку грань кута, що вимірюєтьсяплитки8встановлюють перпендикулярно головній оптичній осі об'єктива автоколіматора9. Щілина10, розташовану у фокальній площині (дещо нижче головної оптичної осі), висвітлюють джереломS. Її зображення з'являється також у фокальній площині (вище головної оптичної осі – див. рис. 10,а) на склі з намальованою штриховою сіткою11.

Мал. 26.Схема вимірювання кутів за допомогою колімаційних трубок гоніометра

Крім вимірювання кутів, гоніометри дозволяють визначати різні оптичні характеристики прозорих матеріалів та проводити спектрометричні дослідження. Тому їх називаютьгоніометри-спектрометри(ГС).

Точність вимірювань у гоніометрів залежить від похибки наведення на колімаційне та автоколімаційне зображення і поділ лімба, від похибки відліку, від ексцентриситету шкали лімба щодо повороту осі і повороту осі алідади, від точності нанесення поділів лімба. Похибка гоніометрів коливається від 30" до 1…2".

Оптичні ділильні головки (ОДГ)призначені для поділу або повороту виробу на задані кути, для кутових вимірів. Загальний вигляд ОДГ, встановленої на станині1, зображено на рис. 27,а, а її пристрій - на рис. 27,б.

Мал. 27. Оптична ділильна головка:

а- загальний вигляд;б- пристрій;1- станина;2- задня бабця;3- шпиндель;4- лімб грубої установки;5- відліковий пристрій;6- корпус;7- фіксатор;8- маховик;9- джерело світла;10- Лімб;11- черв'ячне колесо;12- черв'як;13- ноніусна шкала;14- мікрометричний гвинт

Мал. 28. Конфігураціяштрихів універсальною штрихуванням (а) та профільною (б) головкою

Універсальні та інструментальні мікроскопизі змінними окулярними кутомірними головками дозволяють вимірювати кути у шаблонів, інструментів, різних виробів. Конфігурація штрихів нанесених на скляних дисках головок зображена на рис. 28,аіб. Диски головок у процесі виміру можна повертати. Центр обертання штрихової шкали збігається з оптичною віссю мікроскопа. По краю диска штрихової головки нанесені градусні поділки, що спостерігаються в окулярі. За допомогою такої кутомірної головки можна вимірювати кути до 360.

Кутоміризастосовують для вимірювання зовнішніх і внутрішніх кутів виробів контактним методом. Вимірюваний кут відраховується за градусною шкалою. Для визначення часток градуса використовуються ноніуси або оптичний відлік. Кутоміри з ноніусом – транспортерні кутоміри типу УТ та універсальні кутоміри типу УН показані на рис. 29,аіб. Вони складаються з основи1, лінійки2, основи рухомої лінійки3, кутника4, осі5, сектора6, стопора7, ноніуса8, мікрометричної подачі9, знімної лінійки11і державки>10. За допомогою кутоміра УТ можна вимірювати зовнішні кути від 0 до 180 °, а кутоміром УН - від 0 до 320 ° (внутрішні кути від 40 до 180 °). Розмір відліку по ноніусу становить 2'. Похибка показань кутоміра має перевищувати ±2'. Крім того, є ще оптичні кутоміри для вимірювання кутів між двома площинами, площиною та утворює циліндра або конуса, що утворюють конуса та іншими елементами виробів. Основними вузлами оптичного кутоміра є корпус, всередині якого встановлений лімб, здвоєна лінійка, жорстко з'єднана з корпусом, та змінналінійка. Змінна лінійка, поставлена у виріз корпусу, може переміщатися вздовж паза і повертатися довільний кут в межах від 0 до 180°.

Мал. 29. Кутоміри з ноніусом:

а- транспортний (УТ);б- універсальний (УН)

До кутомірних пристроїв належать також рівні. Вони призначені для вимірювання малих кутів та орієнтування плоских або циліндричних поверхонь виробів щодо природної горизонтальної площини. Рівні застосовуються в основному як нульовий прилад у всіх галузях народного господарства, промисловості і т.д. При повороті ампули рівня у вертикальній площині, що проходить через її вісь, бульбашка газу буде переміщатися вздовж її внутрішньої поверхні (бульбашка є покажчиком шкали). Відлік знімають по одному з поздовжніх кінців бульбашки рівня. Ціна поділу рівня залежить від радіусу кривизни внутрішньої поверхні ампули. Відповідно до ГОСТ 2386 інтервал між штрихами у циліндричних ампул дорівнює 2 мм. Для ціни розподілу рівня, що дорівнює 2", радіус кривизни ампули дорівнює 206 265 мм.

Калькулятор

Сервіс безкоштовної оцінки вартості роботи

Заповніть заявку. Фахівці розрахують вартість вашої роботи
Розрахунок вартості прийде на пошту та по СМС

Номер вашої заявки

Зараз на пошту прийде автоматичний лист-підтвердження з інформацією про заявку.