PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA INSTYTUT POLITECHNICZNY
2004/2005	LABORATORIUM Z METROLOGII
Ćwiczenie nr	POMIAR PRZY UŻYCIU KOŃCOWYCH WZORCÓW DŁUGOŚCI
Budowa i Eksploatacja Maszyn ST. Zaoczne Semestr IV	Dyksik Arnold
Data wykonania		Data	Ocena	Podpis
2005-04-17	T
	S

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z praktycznym posługiwaniem się końcowych wzorców długości, przy użyciu płytek wzorcowych, szczelinomierza oraz kulek pomiarowych.

2. PRZEBIEG ĆWICZEŃ

1. Pomiar średnicy wałka przy użyciu płytek wzorcowych

Czynności przed mierzeniem:

1. Wstępną czynnością przed rozpoczęciem mierzenia jest sprawdzenie ogólnego stanu technicznego sprzętu mierniczego.

2. Po stwierdzeniu, że sprzęt mierniczy jest w należytym porządku, należy ustalić, na jaki wymiar ma być złożony zestaw płytek wzorcowych, który posłuży do mienienia wymiaru strony przechodniej w tym celu można użyć suwmiarki, którą mierzy się rozstaw szczęk

3. Po ustaleniu wymiaru ułożyć stos płytek.

Czynności w czasie mierzenia:

1. Włożyć zestaw płytek między powierzchnie miernicze strony przechodniej.

2. Jeżeli się okaże, że wymiar zestawu płytek jest za duży lub za mały należy wymienić płytkę.

3. Po dobraniu odpowiedniego wymiaru zestawu płytek, należy nimi dokładnie sprawdzać rozwartość szczęk strony przechodniej w kilku miejscach. Różnice między wymiarami pokażą, że jest błąd kształtu.

4. Przy pomiarze strony nieprzechodniej pomiar jest taki sam jak w pkt. 3.

Czynności po mierzeniu:

1. Po wykonanym pomiarze należy rozłożyć płytki i zakonserwować.

Błąd pomiaru obliczamy ze wzoru:

2.2 Pomiar średnicy otworu za pomocą płytek wzorcowych

1. Jeżeli nie znamy nominalnego wymiaru średnicy otworu należy zmierzyć średnicę otworu suwmiarką i na podstawie tego pomiaru dobrać wkładki walcowe o właściwym promieniu.

1 - Stos płytek wzorcowych, 2 - wkładki walcowe, 3 - uchwyt, 4 - przedmiot mierzony

2. Łączna grubość wkładek walcowych odjąć do zamierzonego suwmiarką wymiaru i na ten przybliżony wymiar złożyć stos płytek wzorcowych.

3. Stos płytek wzorcowych 1 złączyć z parą wkładek walcowych 2 za pomocą uchwytu 3.

4. Wystające końce wkładek włożyć do otworu 4.

5. Obliczyć wymiar średnicy otworu na podstawie złożonego stosu płytek i grubości wkładek walcowych.

6. Wykonać zestawienie wyników.

7. Wyjąć stos płytek i wkładki z uchwytu.

8. Wykonać konserwacje i uporządkować stanowisko pomiarów.

Błąd pomiaru obliczamy ze wzoru

2.3 Pomiar za pomocą szczelinomierza

2.4 Pomiar średnicy otworu za pomocą kulek pomiarowych

W celu wyznaczenia średnicy otworu należy zmierzyć średnicę kulek d1 i d2 mikrometrem. 

Wysokość A i B mierzymy głębokościomierzem. Wymiar M jest ich różnicą. Średnicę 

otworu odlicza się w/g wzoru :

d₁=31,67 [mm]

d₂=26,97 [mm]

M=56,44 [mm]

d=40,46 [mm]

3. Końcowe wzorce długości

Wzorce miary są to przyrządy pomiarowe określające jedną lub kilka wartości wielkości mierzonej. Należą do nich: wzorce kreskowe, wzorce końcowe, wzorce kątów.
Podstawowym wzorcem kreskowym jest przymiar. Ma on postać pręta lub taśmy metalowej, na której znajduje się podziałka. Wartość działki elementarnej wynosi zwykle l mm, a zakres pomiarowy - 0÷1 m. W przypadku przymiarów wstęgowych zwijanych, stosowanych w warsztatach mechanicznych lub elektrotechnicznych, zakres pomiarowy wynosi O÷3 m.

Wzorcami końcowymi są przyrządy pomiarowe, w których ograniczenia miary stanowią końcowe powierzchnie. Do tej grupy przyrządów należą oprócz innych: szczelinomierz i płytki wzorcowe.
Szczelinomierz stanowi komplet płytek o zróżnicowanych grubościach, służący do sprawdzania szerokości szczelin i luzów między częściami maszyn i urządzeń. Zakresy pomiarowe szczelinomierzy wynoszą zwykle 0,05÷1,00 mm.

Płytki wzorcowe są wykonane za stali hartowanej w postaci prostopadłościanów, których dwie ściany przeciwległe są dokładnie szlifowane i następnie docierane. Te dwie płaszczyzny powinny być równoległe względem siebie i ponadto oddalone o ściśle określoną odległość, stanowiącą wymiar nominalny płytki. Gładkość i płaskość powierzchni pomiarowych jest tak wielka, że dwie płytki wzorcowe podczas równoległego przesuwania się po powierzchniach pomiarowych przywierają do siebie. W taki sposób tworzy się wymiar równy sumie grubości płytek przywartych do siebie w stosie.

Płytki wzorcowe są kompletowane tak, aby można było ułożyć z nich stos o dowolnym wymiarze.

Wzorce kątów to: kątowniki 90, wzorce kątów często stosowanych oraz płytki kątowe, zależnie od kształtu powierzchni tworzących kąt prosty rozróżniamy kątowniki powierzchniowe krawędziowe i walcowe.

Płytki kątowe odwzorowują wzorce wartości wymiarów kątowych. Są to płaskie wieloboki mające powierzchnie pomiarowe nachylone pod określonym kątami. W użyciu są dwie odmiany wzorcowych płytek kątowych: Johanssona i Kusznikowa. W wielu przypadkach można wykonać pomiar kąta ostrza za pomocą bardzo prostych przyrządów, w których wykorzystano trygonometryczne zależności trójkąta prostokątnego, tj. zależności wartości kątów od stosunku przyprostokątnej do przeciwprostokątnej. Przykładem działającym na tej zasadzie jest liniał sinusowy ( sinuśnica). Ma on postać płytki, do której po obu stronach są umocowane wałeczki o jednakowych średnicach, tworzące jakby nóżki przyrządu. Odległość L osi tych wałeczków jest ściśle określona i wynosi zwykle 100 mm.

4. Wnioski

Przeprowadzenie wszystkich ćwiczeń pomogło mi zarówno zapoznanie się z budową i właściwościami końcowych wzorców długości (płytki wzorcowe, szczelinomierze, kulki pomiarowe), jak również z techniką posługiwania się nimi przy wykonywaniu pomiarów.

W ćwiczeniu przy pomiarze średnicy wałka i otworu używana była, metoda pomiarowa porównawcza, oparta jest na porównaniu mierzonej wartości ze znaną wartością tej samej wielkości. Natomiast przy pomiarze średnicy otworu używana była metoda pomiarowa pośrednia, w której mierzy się bezpośrednio inne wielkości, a wyniki oblicza się, opierając się na określonej znanej zależności tych wielkości od wielkości, której wartość miała być wyznaczona.

Z pomiarów mogę zauważyć, że wyniki okazały się zbliżone, przy pomiarze płytkami wzorcowymi wadą było dobieranie stosu płytek wzorcowych, czasochłonna - pomiar ten zajął mi najwięcej czasu w porównaniu do innych ćwiczeń. Metoda pomiarowa przy wykorzystaniu płytek wzorcowych do pomiarów zarówno średnicy wałka jak i średnicy otworu tulei jest bardzo dokładna, ponieważ klasa dokładności pomiarowej płytek wzorcowych jest bardzo wysoka.

Pomiar przy użyciu szczelinomierzem okazał się najprostszą metoda a zarazem najszybszą i najwygodniejszą. Myślę, że jest to dość dokładna metoda zależy od zakresu pomiarowego szczelinomierza i ilości listków i różnicy wartości pomiędzy nimi. Szczelinomierz możemy stosować w miejscach gdzie dokonanie pomiaru innym przyrządem jest niedostępne.

Przy pomiarze przy użyciu kulek pomiarowych wadą było dokładne zmierzenie wysokości M na równej powierzchni za pomocą odpowiedniego przyrządu. Dokładność pomiarowa jest tutaj jednak mocno związana z dokładnością wykonania kulek pomiarowych jak i dokładnością narzędzi pomiarowych. Pomiar przy użyciu kulek wzorcowych okazał się prosty i szybki.

Myślę, że poznane tutaj metody mają dość wysoką dokładność pomiarową, jednak z powodu wykorzystania dużej ilości czasu na przeprowadzenie niektórych z nich (zwłaszcza pomiar przy użyciu płytek wzorcowych) nie są one stosowane, na co dzień np.: pomiar większej ilości jakichkolwiek elementów konstrukcyjnych wiązałby się ogromną ilością czasu. A więc zamienna metoda, która nie pochłania dużej ilości czasu jest np.: pomiar za pomocą suwmiarki. Jest to również metoda dokładna, a w porównaniu z płytkami wzorcowymi dużo szybsza.

---