Принцип построения линейного нониуса

В основу отсчета по нониусу положена способность человеческого глаза оценивать совпадение или несовпадение штрихов двух сомкнутых шкал более точно при определении долей деления по одной шкале.

Нониусная шкала (рис.4.2) имеет небольшое число интервалов деления – 10-20 по сравнению с основной шкалой. Нулевой штрих нониуса является указателем числа целых делений основной шкалы. На рис. 4.2, б изображена основная шкала 1 и шкала нониуса 2 с отсчетом 0,1 мм. Если отрезок основной шкалы 9 мм разделить на десять частей, то интервал деления шкалы нониуса будет равен 0,9 мм. При совпадении нулевого штриха нониуса, например, со штрихом 20 основной шкалы, следующий первый штрих не дойдет до соответствующего штриха основной шкалы на 0,1 мм, второй на 0,2 мм и т. д., а последний – десятый на 1 мм до штриха 30 мм основной шкалы. На рис. 4.2, в нулевой штрих нониуса расположен справа за двадцатым делением основной шкалы, аодин из штрихов основной шкалы совпадает с третьим штрихом нониуса (размер 20,3 мм). Таким образом, отсчет по нониусу сводится к определению совпадения одного из штрихов нониуса с соответствующим штрихом основной шкалы.

Как видно из рис. 4.2 а, интервал деления шкалы нониуса меньше интервала деления основной шкалы. Такая шкала была бы слепой, поэтому на нониусные шкалы интервалы наносятся увеличенными относительно интервала основной шкалы (рис. 4.2 в). Общее число делений шкалы нониуса точно укладывается в определенное, число делений основной шкалы.

Рисунок 4.2 Принцип построения нониуса:

1 – основная шкала, 2 – шкала нониуса, 3 – штанга, 4 – нониус при

γ=1, 5 – нониус при γ=2.

Для расчета нониуса примем следующие обозначения: i – отсчет по нониусу; а – длина деления основной шкалы; а₁ - длина деления шкалы нониуса; l – длина шкалы нониуса; γ – модуль нониуса.

Модуль нониуса является мерой «растяжки» шкалы и показывает, сколько делений основной шкалы соответствует одному делению шкалы нониуса. Для γ =1 (рис. 4.2 б) длина деления шкалы нониуса а_1, равная 0,9 мм, меньше длины деления основной шкалы а = 1 мм на i = 0,1 мм. Это выражается зависимостью

а₁= γа – I. (4.1)

Отсчет по нониусу определяют выражением

i = а/n, (4.2)

где n – число делений шкалы нониуса.

Длина шкалы нониуса

l = nа₁ = n•(γа – i). (4.3)

Модуль принимают равным 1; 2 и 5, а отсчеты по нониусу – 0,1; 0,05 и 0,02 мм. Отсчет по нониусу 0,02 мм практически не применяется, так как погрешность отсчета не менее, чем погрешность при отсчете 0,05 мм.

.

Задание на выполнение лабораторной работы ф 4-1

По заданию преподавателя, студент измеряет одну из деталей (рис. 4.3 -4.6). Порядок выполнения работы и оформления отчета для всех работ единый.

Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы, внимательно ознакомьтесь с настоящими правилами:

1. Измеряемые детали должны быть сухими и чистыми.

2. Не допускайте ударов или падения измерительных инструментов и приборов.

3. Помните, что точность измерения зависит от измерительного усилия.

4. Во избежание искажения не считывайте показания инструментов сбоку.

5. Не держите долго в руках измерительные инструменты и приборы – их нагревание вызывает дополнительную погрешность измерения. Помните, что нормальная температура при измерении +20⁰С.

6. После окончания работы измерительные инструменты и приборы протрите и аккуратно уложите в футляры. Бережное отношение к приборам и измерительным инструментам обеспечивает длительный срок службы и сохранит их точность.

7. По зависимостям (4.1) – (4.3) произвести расчет нониуса, при γ=1; 2; 5. Полученные данные занести в табл. 4.2.

Рис. 4.3. Измеряемая деталь № 1

Рис. 4.4. Измеряемая деталь № 2

Рис. 4.5. Измеряемая деталь № 3

Рис. 4.6. Измеряемая деталь № 4

С помощью инструментов, произвести измерение размеров данной детали. Действительный размер, полученный в результате измерения, нанести на чертежи деталей.

Таблица 4.2 Результаты вычислений нониуса

Наименование штангенинструмента	Рассчитываемые параметры
	а	a1	i	γ	n	l