POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA	Wydział MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN
Laboratorium Metrologii	Temat ćwiczenia: Budowa i części składowe narzędzi pomiarowych.
Robert Grzybowski	Grupa 32A Zespół II	Data: 11-10-1999

I. Czujnik zegarowy.

Czujnik zegarowy: a)widok, b)przekrój

1.Budowa i zasada działania:

Wrzeciono przyrządu 1 jest zakończone wymienną końcówką 2. Środkowa część wrzeciona jest zaopatrzona w zębatkę współpracującą z kołem zębatym 3, które następnie napędza koła 4, 5 i 6. Na osi koła 5 jest umocowana duża wskazówka 9, wskazująca setne części milimetra, a na osi koła 3 - wskazówka mała, wskazująca całkowite milimetry. Koło 6 służy do kompensacji luzów w zazębieniach. Powrót wrzeciona do położenia wyjściowego zapewnia sprężyna 8, która za pośrednictwem dzwigni 7 naciska wrzeciono w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu spowodowanego naciskiem mierzonego przedmiotu. Wskazówki przesuwne 10 11 służą do ustawiania wartości odchyłek dolnej i górnej.

2.Parametry podstawowe:

Współczynnik pozwalający przeliczyć wartość mierzoną z wartości wskazanej.

L - długość dużej podziałki;

m - moduł koła zębatego 4;

z₄, z₅, z₆ - ilość zębów poszczególnych kół zębatych (4,5,6).

Wartość działki elementarnej we=0.01 mm

Zakres pomiarowy podziałki 10mm.

3.Błędy wskazań:

Dopuszczalne błędy wskazań czujnika, liczymy jako różnicę między maksymalną i minimalną algebraiczną wartością błędów wskazań czujnika zegarowego, otrzymane przy przesunięciu trzpienia pomiarowego w kierunku wskazań wzrastających, a następnie w kierunku wskazań malejących.

Klasa Dokładności	Granica dopuszczalnych błędów wskazań
		w zakresie 0.1 obr	w zakresie 0.5 obr	w zakresie 2 obr	w całym zakresie
I	5	10	15	20
II	8	15	20	30

Błąd przetwarzania

4.Opracowanie wyników pomiarów.

Różnica klasy dokładności czujnika zegarowego:

a) Błąd poprawności e_j liczymy ze wzoru:

gdzie: x_n - wartość nominalna wzorca miary,

x_p - średnia arytmetyczna x_p poprawnych wartości wzorca miary.

e_j = -1.4637*10^-14

b) Wierność narzędzia pomiarowego liczymy ze wzoru:

δ=0,005168

c) Dokładność narzędzia pomiarowego:

d = e_j • w

gdzie: e_j - błąd poprawności,

w - błąd wierności.

d = 8.072 • 10^-5

d) Klasa dokładności narzędzia pomiarowego:

∂=1,6153•10^-19

II. Mikrometr.

1.Budowa i zasada działania:

W kabłąku 1 z jednej strony jest zamocowane kowadełko 3, a z drugiej - tuleja 4, zakończona nakrętką współpracującą z gwintem wrzeciona 2. Do zgrubnego przesuwania wrzeciona służy bębenek 5, a do dokładnego - sprzęgiełko 6. Zacisk 7 służy do unieruchomienia wrzeciona w określonym położeniu. Tuleja 4 w części gwintowanej jest przecięta i ponadto zaopatrzona w wewnętrzny gwint stożkowy, na którym jest nakręcona nakrętka 8. W miarę nakręcania tej nakrętki na gwint stożkowy następuje ściskanie gwintu wewnętrznego, a tym samym kasowanie luzów, które mogą powstać wskutek długotrwałej pracy przyrządu.

Śruba wrzeciona ma zwykle skok wynoszący 0,5mm, wobec tego jeden obrót śruby przesuwa kowadełko wrzeciona o 0,5mm. Na tulejce mikrometru jest nacięta podziałka w odstępach co 0,5mm. Bębenek powodujący przesuwanie się wrzeciona jest podzielony na swym obwodzie na 50 części. Zatem obrócenie bębenka o 1/50 część obrotu przesuwa kowadełko wrzeciona o 1/100 część mm, czyli o 10μm.

2.Parametry podstawowe:

Wartość działki elementarnej we=0.01 mm

Zakres pomiarowy podziałki 0-25 mm, 25-50 mm

3.Opracowanie wyników pomiarów.

W przypadku mikrometru zewnętrznego:

(podstawiamy do wzorów jak dla czujnika)

a) e_j = -9 • 10 ^-16

b) δ=1,42445

c) d = 4.3175

d) ∂=0,0006314

Wnioski

Czujnik zębaty zegarowy jest urządzeniem dokładnym. Jednak przy dłuższej jego eksploatacji koła zębate zużywają się i czujnik ten wykazuje dość duże błędy przy wskazywaniu wartości. Również luz między zębami w takim czujniku powoduje błędy odczytu. W porównaniu do czujnika mikrometr ma dłuższą żywotność ze względu na możliwość kasowania luzu na gwincie śruby mikrometrycznej. Natomiast przy nieumiejętnym użyciu mikrometru można go przeciągnąć (zniszczyć gwint śruby mikrometrycznej), przez co mikrometr jest obarczony dużym błędem.

1

- 1 -

---