Milena Tęsna , Michał Szymczak

Ćwiczenie: Nr 4 ,,Pomiar wymiarów wewnętrznych za pomocą średnicówki czujnikowej ”.

• Czujniki .Średnicówka czujnikowa

• Układ tolerancji i pasowań wałków i otworów

• Wymiary tolerowania i pasowania

• Odchyłki i tolerancje położenia

• Odchyłki i tolerancje kształtu

Pomiar otworu średnicówką czujnikową :

Średnicówkę czujnikową ustawia się na wymiar nominalny w uchwycie ze stosem płytek wzorcowych lub w otworze pierścienia wzorcowego. Następnie średnicówkę wkłada się do mierzonego otworu i odczytuje wskazania czujnika.

rys. 1.3

Średnicę otworu D oblicza się jako sumę wymiaru nominalnego N i różnicę wskazań 

czujnika O1 i O2 :

D = N+ ( O1i O2 )

O1 - wskazanie czujnika przy wymiarze nominalnym

O2 - wskazanie czujnika przy pomiarze średnicy otworu

Uniwersalne przyrządy czujnikowe.

Przyrządy czujnikowe do pomiaru wymiarów liniowych dzieli się wg. zasady działania na czujniki:

• mechaniczne,

• - optyczno-mechaniczne,

• - elektryczne,

• - pneumatyczne.

Najczęściej stosowanym czujnikiem mechanicznym do porównawczych pomiarów zewnętrznych jest czujnik zegarowy (rys. 6.). Ruch posuwowy trzpienia pomiarowego jest, za pomocą przekładni zębatej, zamieniany na ruch obrotowy wskazówki dużej. Jednemu obrotowi wskazówki dużej odpowiada 1 mm przesuwu trzpienia pomiarowego. Wartość działki elementarnej przeważającej większości czujników tego typu wynosi 0.01 mm, a zakres pomiarowy 10 mm. Rzadziej stosowane są czujniki o wartości działki elementarnej 0.001 mm lub 0.002 mm i zakresach pomiarowych wynoszących odpowiednio 1 mm lub 5 mm. Połączenie czujnika zegarowego z dodatkowym zespołem dźwigni nosi nazwę średnicówki czujnikowej (rys. 7.). Średnicówki czujnikowe służą do pomiarów porównawczych wymiarów wewnętrznych, w szczególności otworów i pozwalają mierzyć odchyłki od wymiaru nominalnego otworów o średnicy od kilku do kilkuset milimetrów.

Rys. 6. Czujnik zegarowy; 1 - trzpień pomiarowy, 2 - kowadełko wymienne,

3 - tuleja, 4 i 5 - nastawne wskazówki, 6 - podziałka o wartości działki elementarnej,

7 - ucho, 8 - wskazówka duża, 9 - wskazówka mała, 10 - tarcza z podziałka, 11 - obudowa

Osobnym zagadnieniem jest wzorcowanie średnicówki czujnikowej (rys. 8.). Wzorcowanie to przeprowadza sie w uchwycie do płytek wzorcowych, zaopatrzonym w odpowiednie wkładki płasko równoległe. W tym celu układa sie stos płytek wzorcowych na wymiar nominalny mierzonej średnicy i mocuje sie go w uchwycie. Następnie średnicówkę wychyla sie w dwóch płaszczyznach - pionowej i poziomej, a jako punkt zerowy czujnika (wskazanie 0) przyjmuje sie punkt zwrotny wskazówki czujnika. Czynności te powtarza sie aż do uzyskania

wspólnego punktu zwrotnego (zerowego) dla obu płaszczyzn.

Rys. 7. Średnicówka czujnikowa; 1 - czujnik zegarowy, 2 - śruba mocująca czujnik, 3 - chwyt, 4 - tuleja, 5 - korpus, 6 - końcówka pomiarowa przesuwna, 7 - wymienna

końcówka pomiarowa stała, 8 - mostek środkujący, 9 - nakrętka mocująca, 10 - dźwignia, 11 - popychacz.

Rys. 8. Wzorcowanie średnicówki czujnikowej; 1 i 2 - położenia błędne, 3 -

właściwe położenie średnicówki, 4 - uchwyt do płytek wzorcowych, 5 - stos płytek

wzorcowych

Układ tolerancji i pasowań wałków i otworów:

Tolerancję wykonania i położenia jej pola względem linii zerowej oraz rodzaj pasowania dobiera konstruktor na podstawie przewidywanych wymagań stawianych współpracującym częściom oraz na podstawie kosztu wykonania części z określoną. Dla ułatwienia tego wyboru korzysta się ze znormalizowanego układu tolerancji i pasowań. Największe zastosowanie w budowie maszyn ma układ tolerancji i pasowań dla wałków i otworów o zakresie wymiarowym do 500 mm, podzielonym na odpowiednie przedziały i podprzedziały wymiarów nominalnych. Układ tolerancji i pasowań przewiduje 19 klas dokładności wykonania oznaczonych symbolami 01; 0; 1; 2; 3; ... 17. Klasa 01 jest klasą najdokładniejszą, natomiast klasa 17 najmniej dokładną. Tolerancje w poszczególnych klasach są oznaczone symbolem IT oraz kolejnym numerem klasy, np. IT5, IT8, IT12. W ogólnym budownictwie maszynowym są stosowane najczęściej klasy od 5 do 12. Klasy od 01 do 7 są zalecane przy wykonywaniu sprawdzianów i przyrządów pomiarowych, a klasy od 13 do 17 do przedmiotów mniej dokładnych. Wartości liczbowe tolerancji dla wymiarów do 500 mm i klas od 01 do 17 są podane w normie PN-77/M-02102. Dla określenia wymiaru tolerowanego znajomość wartości tolerancji jest informacją niewystarczalności. Wymagana jest dodatkowo znajomość położenia pola tolerancji względem linii zerowej, czyli wartości odchyłki podstawowej. Odchyłka podstawową jest ta z dwóch odchyłek, którą wybrano do określenia położenia pola tolerancji względem linii zerowej. Układ tolerancji i pasowań przewiduje 28 położeń pól tolerancji dla wałków i otworów, oznaczonych małymi literami a ... ze dla wałków i dużymi literami A... ZC dla otworów. Położenia te pokazano na rys.7.

Rys.7. Oznaczenia literowe połączeń pól tolerancji wykonania otworu i wałka względem linii zerowej.

Rodzaje i sposoby tolerowania:

Tolerowanie symbolowe -liczbowe -mieszane -jednograniczne 90H7 -dwugraniczne jednostronne (obie odchyłki + albo -0) -dwugraniczne dwustronne symetryczne -dwugraniczne dwustronne asymetryczne.

Tolerancje i pasowania - definicje podstawowe

• Wymiar jest to wartość długości (wymiar liniowy) lub wartość kąta (wymiar kątowy) wyrażona iloczynem liczby i przyjętej jednostki miary; jeżeli stosuje się termin wymiar bez dodatkowego określenia, to najczęściej rozumie się przez to wymiar liniowy.

• Wymiary nominalne N są to wymiary przedmiotów podawane na rysunkach.

• Wymiary rzeczywiste uzyskane w praktyce są zawsze nieco większe lub nieco mniejsze od wymiarów nominalnych ze względu na błędy wykonania przedmiotów. 

• Tolerancja T wymiaru  - jest to różnica pomiędzy górnym i dolnymwymiarem granicznym w której powinien znaleźć się wymiar nominalny; dopuszczalny zakres zmienności wymiaru. Jest to różnica wymiaru głównego B i dolnego A lub różnica odchyłki górnej i dolnej.

• Pole tolerancji jest to obszar ograniczony wymiarem górnym i dolnym, określony tolerancją i położeniem względem wymiaru nominalnego. W graficznym przedstawieniu pole tolerancji jest zawarte między dwiema prostymi równoległymi odpowiadającymi zarówno wymiarom granicznym, jak i odchyłkom granicznym odniesionym do linii zerowej.

• Odchyłka górna wymiaru: ES - dla wymiaru wewnętrznego, es - dla wymiaru zewnętrznego, jest zawsze różnicą B-N . 

• Odchyłka dolna wymiaru: EI - dla wymiaru wewnętrznego, ei - dla wymiaru zewnętrznego jest zawsze różnicą A-N.

• Tolerowanie normalne - odchyłki dobierane są wg normy
  PN-EN 20286-2:1996

• Tolerowanie swobodne - odchyłki dobierane są wg uznania konstruktora.

Zapis (oznaczanie) tolerancji:

• symbolicznie (tolerowanie symboliczne),

• za pomocą odchyłek (tolerowanie liczbowe),

• sposobem mieszanym (tolerowanie mieszane).

Tolerancja kształtu wyznaczonej powierzchni - określa największą dopuszczalną odchyłkę rzeczywistej powierzchni od powierzchni sferycznej przylegającej.

W budowie maszyn wyróżnia się kilka odmian tolerancji położenia. Poniżej zostały opisane ich znaczenia oraz pokazane ich symbole graficzne używane rysunku technicznym. Każdy z symboli zawiera graficzny kod rodzaju tolerancji i wielkość tolerancji wyrażoną w milimetrach lub w stopniach, jeśli odnosi się do kąta. Tolerancję położenia najczęściej specyfikuje się na rysunkach złożeniowych.

---