Лабораторно-практическая работа № 5.

Средства измерения и контроля с механическим преобразованием

(измерение индикатором часового типа

радиального биения вала, установленного в центрах)

Цель работы — закрепить знания устройства индикаторов часового типа, конструкции центровых контрольных базирующих устройств, усвоить первоначальные навыки работы измерительными средствами при измерении биений поверхностей тел вращения, установленных в центрах.

Средства измерения:

1) Отсчетная измерительная головка. Преимуществен­но для измерения радиального биения применяют инди­катор часового типа

2) Приборы для контроля изделий на биение. Контрольные центра на отдельной станине ПБ-200-п или ПБ-500-п, изготовляемые заводом ЧИЗ.

Задание — измерить величину радиального биения поверхности вала, установленного в центрах.

Радиальное биение поверхности вала является суммарным отклонением, возникающим в результате смещения этой поверхности с оси вращения и отклонения формы этой же поверхности от круглости. Радиальное биение является всегда положительной величиной. Допуск радиального биения назначается относительно базы, на которой вращается деталь. Этой базой могут быть центровые отверстия или другая поверхность этой же детали, указанная в чертеже. Знак радиального биения, числовое значение его допуска и обозначение базы показывается в рамке допуска

Предельная погрешность измерения радиального биения индикатором часового типа равна 5...20 мкм в зависимости от радиуса измеряемой детали и величины хода измерительного стержня индикатора.

Прибор для контроля изделий на биение представлен в соответствии с рисунком 7.1.

 

 

Рисунок 7.1 - Прибор для контроля изделий на биение

 

Индикаторы часового типа (ГОСТ 577—68), являющиеся типичными представителями приборов с зубчатой передачей. Они имеют стержень 1 с нарезанной зубчатой рейкой 3, зубчатые колеса 2, 4, 7 и 8, спиральную пружину 6, стрелку 5. Возвратно-поступательное перемещение измерительного стержня 1 преобразуется в круговое движение стрелки 5.

Один оборот стрелки соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм. Целые миллиметры отсчитываются по шкале с помощью малой стрелки. Шкала прибора имеет 100 делений с ценой деления 0,01 мм. Индикаторы часового типа выпускают двух классов точности — 0 и 1 — двух типов: типа ИЧ с перемещением измерительного стержня параллельно шкале и типа ИТ с перемещением измерительного стержня перпендикулярно шкале. Выпускаются также индикаторы часового типа с цифровым (элек­тронным) отсчетом. Конструкция индикатора часового типа представлена в соответствии с рисунком 7.2.

Рисунок 7.2 - Конструкция индикатора часового типа

Основные метрологические характеристики индикаторов часового типа представлены в таблице 7.1.

Таблица 5.1

Тип прибора (ГОСТ 577-68)	Цена деления шкалы, мм	Предел измерения прибором, мм	Предельная погрешность прибора во всем диапазоне, мкм	Измерительное усилие, Н
	0,01	0…2	10	1,5 (0,4)
	0,01	0…5	12	1,5 (0,6)
	0,01	0…10	15	1,5 (0,6)

Подготовка к измерению

1) Протереть чистой тканью измеряемую поверхность детали и ее центровые отверстия.

2) Тщательно осмотреть конические участки центровых отверстий с тем, чтобы убедиться в отсутствии на них за­боин и заусенцев, так как их наличие резко увеличивает измеренную величину ложного биения поверхности детали.

Подготовка центров:

1) Установить бабку 2 (рисунок 5.) с жестким центром на левый край станины 1, для чего освободить зажим бабки, сдвинуть бабку налево от середины станины на расстояние не менее половины длины измеряемого вала и закрепить прочно зажим этой бабки.

2) Установить бабку 9 с подвижным центром правее середины станины на расстоянии между центрами бабок равном длине измеряемого вала. Для этого освободить зажим бабки 9 и отодвинуть эту бабку вправо до края станины, взять измеряемый вал в левую руку и упереть его центровым отверстием в жесткий центр бабки 2 правой рукой придвинуть бабку 9 до упора подвижным центром в центровое отверстие свободного центра вала; деталь отложить на стол, а бабку 9 сдвинуть в сторону бабки 2 на 2—3 мм для создания плотного зажатия вала пружиной подвижного центра и закрепить прочно зажим бабки 9.

Подготовка индикатора часового типа:

1) Установить стойку 6 индикатора на направляющие станины. Для этого отвести ручкой 8 подвижный центр, вставить деталь центровыми отверстиями в центра при­бора и отпустить ручку 8; основание стойки установить на направляющие станины в таком месте по длине ста­нины, чтобы колонка стойки оказалась против середины измеряемого элемента поверхности вала и закрепить прочно зажим основания стойки.

2) Установить индикатор 4 часового типа над измеря­емой поверхностью. Для этого вставить гильзу индикато­ра 4 в присоединительное отверстие кронштейна 5 и проч­но закрепить зажимом 3 присоединительной втулки, но так, чтобы сохранилось свободное передвиже­ние измерительного стержня индикатора. Перемещения­ми кронштейна 5 приблизить измерительный наконечник индикатора 4 к измеряемой поверхности вала до остав­ления небольшого зазора между ними.

Измерение

1) Наблюдая за стрелкой индикатора, медленно повернуть рукоятку 7 микроподачи индикатора до контакта измерительного наконечника с поверхностью вала и далее до поворота стрелки индикатора на полный оборот.

2) Повернуть вал в центрах до установки стрелки индикатора в наибольшее положение при ее вращении по часовой стрелке.

3) Измерение величины радиального биения поверхности вала:

4) Установить на «О» шкалу индикатора по стрелке, для чего плавно повернуть ободок с циферблатом до совмещения осей стрелки и нулевого штриха шкалы.

5) Повернуть вал медленно от себя до прихода стрелки в наименьшее положение и записать отсчет в этом положении (Таблица 7.2).

6) Продолжить вращение вала в том же направлении до тех пор, пока стрелка не займет наибольшее положение (в направлении по часовой стрелке) и записать отсчет в этом положении.

7) Возвратно-вращательные движения валом в крайних точках де­лать не следует, так как при этом из-за недостаточной жесткости стойки (колонки, штанги и кронштейна) возникает непостоянство положения индикатора и в связи с этим увеличивается погрешность измерения величины радиального биения.

8) Повторить полный оборот вала в центрах, записы­вая показания индикатора в крайних точках, и сравнить их с показаниями при первом обороте. Если эти показания расходятся больше чем на одно деление, то выполнить третий оборот с записью показаний.

9) Подсчитать разности показаний в верхней и нижней точках для каждого оборота вала, записать их в отчетный бланк, подсчитать их среднюю величину и записать ее как измеренное значение величины радиального биения. Результаты измерений записываются в таблицу 7.2.

Таблица 7.2

Отсчеты показаний
	Верхняя точка	Нижняя точка	Биение
Первый оборот
Второй оборот
Третий оборот
Радиальное биение поверхности

Вал годен, если измеренное значение радиального биения его поверхности не превышает допускаемой величины, указанной на чертеже.

Заключение и выводы

На основании проведенных измерений сделать вывод о годности вала

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1) Что называется радиальным биением поверхности вала?

2) Какие параметры указываются в рамке допуска?

3) Какие поверхности могут приниматься в качестве базы, относительно которой назначается допуск радиального биения?

4) От чего зависит предельная погрешность измерения радиального биения индикатором часового типа?

5) Опишите конструкцию индикатора часового типа.

6) Как осуществляется отсчет по индикатору часового типа?

7) Какие классы точности имеют индикаторы часового типа?

8) Какие существуют типы индикаторов часового типа?

9) Какие необходимо произвести измерения для определения радиального биения вала с помощью индикатора часового типа?

10) Как определяется годность вала?

Дата выполнения работы: «___» ___________200__ г.

______________________ _________________ ____________________

(Подпись студента)

(Подпись и ФИО преподавателя)

Дата защиты работы: «___» ___________200__ г.

______________________ _________________ ____________________

(Подпись студента)

(Подпись и ФИО преподавателя)

Результат защиты: _____________