3. Штангенциркули и микрометры

Штангенциркули и микрометры используются для измерения наружных и внутренних размеров деталей. Штангенциркули изготавливаются различных размеров. В лабораторной практике применяются штангенциркули с пределами измерения от 0-125 мм до 0-500 мм [1].

Штангенциркули выпускают нескольких типов и моделей: ШЦ-1 – с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой для измерения глубин; ШЦТ-1 – с односторонним расположением губок, оснащенных твердым сплавом для измерения наружных размеров и глубин в условиях повышенного абразивного изнашивания; ШЦ-II – с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки; ШЦ-III – с односторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и глубин [5].

Штангенциркули относятся к типу измерительных инструментов с нониусом. Нониусом называется равномерная шкала, позволяющая производить измерения с дробной частью миллиметра.

Рис. 1.6. Штангенциркуль:

1 – штанга; 2 – губки наружного размера; 3 – губки внутреннего размера;

4 – шкала; 5 – нониус; 6 – стопор

Штангенциркуль (рис. 1.6) состоит из штанги 1, губок для измерения наружных размеров 2, губок для измерения внутренних размеров 3, шкалы измерения 4, нониуса 5 и стопора 6. Измерение наружных размеров производится между губками 2, а внутренних размеров снаружи губок 3. Число целых миллиметров размера а отсчитывается на шкале штанги по нулевому штриху нониуса, число десятых долей миллиметра определяется тем штрихом нониуса, который окажется совмещенным с каким-либо штрихом шкалы [1].

Микрометры предназначены для измерения наружных размеров деталей с точностью до 0,01 мм.

Рис. 1.7. Микрометр:

1 – скоба; 2 – пята; 3 – наконечник микрометрического винта; 4 – стопор;

5 – гильза с шкалой; 6 – барабан; 7 – головка с трещеткой

Микрометр состоит из скобы 1, на одном конце которой неподвижно укреплена пята, а на другом – гильза 5. Внутри гильзы передвигается микрометрический винт 3, приводимый в движение барабаном 6. На гильзе нанесена продольная черта и поперечные штрихи через 1 мм. По штрихам, расположенным вверх и вниз от продольной линии, отсчитывается перемещение наконечника в миллиметрах. При одном обороте барабана микрометрический винт получает перемещение 0,5 мм. Шкала конической части барабана проградуирована на 50 делений, одно деление составляет 0,01 мм [1].

Измерение размеров детали производится между пятой и наконечником, в этом случае головка 7 проворачивается с трещеткой.

4. Методы измерений

Испытательные машины, оборудование, приборы, измерительные инструменты созданы для проведения испытаний материалов с определением механических характеристик, а также исследований деформаций и напряжений в деталях.

Следует выделить два основных метода измерений в лабораториях сопротивления материалов: визуально-технический и тензометрический.

Визуально-технический метод широко распространен при определении механических характеристик материалов: показания снимаются исследователями визуально или с помощью технических средств по показаниям приборов без применения тензодатчиков. Порядок проведения измерения этим методом изложен в последующих описаниях выполнения лабораторных работ.

Тензометрический метод основан на использовании специальных датчиков, аппаратуры, оптических и физических свойствах материалов. Общий метод тензометрии включает следующие принципы выполнения измерений: непосредственное тензометрирование, поляризационно-оптический (фотоупругости), муаровых полос, рентгенографический, хрупких покрытий, гальванических покрытий [7].

Из перечисленных принципов проведения измерений в учебных лабораториях наиболее прост в использовании принцип непосредственного тензометрирования, основанный на применении тензометров разного типа: механических, оптических, пневматических, механотронных, электролитических, потенциометрических, емкостных, индуктивных, пьезоэлектрических, тензорезисторов. В учебных лабораториях в подавляющем большинстве тензометрических измерений используются тензорезисторы и механические тензометры.