Принцип работы штангенциркуля, виды инструмента и примеры замеров. Виды и типы штангенциркулей Составные части штангенциркуля
– это универсальный измерительный прибор для определения линейных размеров деталей с установленной точностью. С его помощью можно производить измерения наружных и внутренних размеров деталей, а также глубины отверстий при условии наличия выдвижной штанги.
Штангенциркуль предназначен для измерения линейных размеров (внешних, внутренних, глубин). Конструктивно штангенциркуль состоит из измерительной линейки, штанги, нониуса, фиксатора.
Одним из наиболее важных требований обеспечения точности инструмента является его чистота. Намагниченный слой металлических опилок, консервирующая смазка, грязь – все это может значительно исказить результат измерений. Также на результат влияет износ инструмента, его деформация, нарушения настроек. Во избежание этого необходима ежегодная поверка штангенциркуля специализированном сервисном центре с ремонтом и настройкой. Самая же простая проверка корректности показаний – это совпадение нулевых штрихов при полном закрытии губок.
Производство и поверка инструмента регулируется рядом государственных стандартов. Так, определяет технические условия на штангенциркули ГОСТ 166-89. Порядок поверки инструмента определён в ГОСТ 8.113-85.
Как и любой измерительный инструмент, штангенциркуль имеет шкалу делений (цена деления 0,01 означает, что инструмент измеряет размер с точностью до сотой миллиметра) и погрешность измерения. Приемлемой погрешностью считается погрешность до 10% от точности измерения инструмента. На производстве все штангенциркули регулярно один раз в 6 месяцев проходят метрологическую поверку.
Штангенциркуль должен продаваться и храниться в специальном футляре. (ГОСТ 13762-86)
При покупке следует обратить внимание, чтобы губки инструмента были ровными, а при их соприкосновении не было просвета. При сомкнутых губках шкала по нониусу должна быть установлена на нуле, линии нониусной шкалы должны быть четкими. Штангенциркуль должен комплектоваться паспортом, в котором должна стоять отметка о поверке инструмента.
Все штангенциркули подразделяются на 3 основных типа:
Нониусные штангенциркули (тип ШЦ) – классический тип штангенциркулей, отсчет показаний на которых производится по штриховой шкале. Принцип работы основан на совмещении рисок, нанесенных на штангу, с рисками на специальной измерительной планке, называемой «нониус». Штангенциркули данного типа выпускаются с точностью измерений 0,1 мм, 0,05 мм и 0,02 мм.
Цифровые штангенциркули (тип ШЦЦ) – более современная модель, отсчет показаний по которой осуществляется с использованием цифрового электронного табло. Этот тип обладает высокой точностью отсчета – 0,01 мм. Кроме того, программное обеспечение штангенциркулей позволяет установить «0» в любой точке отсчета, перевести единицы измерения в мм/дюймы, передать показания на персональный компьютер.
Стрелочные штангенциркули с круговой шкалой (тип ШЦС или ШЦК) – для снятия показаний используется стрелочный индикатор, вмонтированный в подвижную рамку штангенциркуля. Преобразование линейного перемещение рамки во вращение стрелки индикатора осуществляется посредством использования в конструкции реечно-зубчатой передачи, которая кроме ее прямого назначения, также делает всю конструкцию штангенциркуля более жесткой. Выпускаются стрелочные штангенциркули с ценой деления 0,02 мм и 0,01 мм.
Следующая важная характеристика – форма выпуска. Согласно ГОСТ 166-89, здесь также существует три типа:
Тип ШЦ-I – штангенциркуль с измерительными верхними и нижними губками и глубиномером. Данный тип позволяет измерять внутренние и внешние размеры изделий, выдвижной глубиномер служит для определения высот различных канавок, уступов, неровностей и т.п. Выпускаются длиной до 300 мм – модели ШЦ-I-125, ШЦ-I-150, ШЦ-I-200, ШЦ-I-250, ШЦ-I-300. Это самый универсальный и распространенный тип.
Тип ШЦ-II – штангенциркуль с верхними разметочными и нижними измерительными губками. Главное отличие – это острозаточенные верхние губки, позволяющие производить разметку на металлических, пластиковых и других поверхностях. Нижние губки служат для измерения наружных и внутренних линейных размеров. При измерении внутренних размеров к показаниям отсчетного устройства штангенциркуля необходимо прибавить толщину самих губок, это число указано непосредственно на губке, обычно 10 мм. Закругленная конструкция измерительных поверхностей позволяет измерять цилиндрические внутренние размеры. В отличие от типа ШЦ-I, здесь нет глубиномера. Выпускаются с длиной штанги до 2000 мм, самая «ходовая» модель – ШЦ-II-250.
Тип ШЦ-III – штангенциркуль с нижними измерительными губками. Служит только для определения линейных размеров. Как и в случае с ШЦ-II, на губках указана их толщина, этот число необходимо прибавить к показаниям штангенциркуля при измерении внутренних размеров. Назначение данного типа – измерение относительно больших величин. Выпускаются длиной до 4 метров (модель ШЦ-III-4000), хотя существует и «маленький» типоразмер ШЦ-III-160.
Кроме указанных основных трех типов, еще выпускаются специальные типы штангенциркулей, конструкция которых позволяет решать специфичные, узкоспециализированные задачи. Вот некоторые из них:
Предназначены только для разметки материалов, для чего применяется специальная конструкция с острозаточенными нижними губками. Выпускаются модели с диапазоном 0-150 мм, 0-200 мм, 0-300 мм и 0-500 мм.
Имеют нижние губки определенной формы, позволяющие вставлять их в пазы канавок. Основные типоразмеры для внутренних канавок: 20-170 мм, 25-225 мм, 30-330 мм, 50-560 мм; для наружных канавок: 0-150 мм, 0-200 мм, 0-300 мм, 0-500 мм.
В данной конструкции неподвижная губка выполнена в форме стержня, что позволяет измерять толщины цилиндрических объектов даже небольшого диаметра. Выпускаются модели с диапазонами от 0-150 мм до 0-500 мм.
. «Фишка» данной модели – неподвижную губку с помощью прижима можно регулировать по высоте, сделать ее выше или ниже подвижной губки. Особенно удобно пользоваться на деталях со ступенчатым профилем, где затруднительно снимать показания штангенциркулем обычной формы.
Ещё один важный параметр – это длина губок. Стандартно штангенциркули выпускаются со следующими губками:
Длина штанги Номинальная длина губок
125 мм, 150 мм 40 мм
200 мм 50 мм
250 мм, 300 мм 60 мм
400 мм, 500 мм, 630 мм, 800 мм 100 мм
1000 мм, 1600 мм, 2000 мм 125 мм
Чаще всего, этой длины вполне достаточно. Если же нужно измерить объемный предмет (к примеру, достаточно большой диаметр цилиндрической поверхности), или узнать размер в труднодоступном месте, здесь потребуется штангенциркуль с удлиненными губками. Такими выпускаются только штангенциркули II и III типов (ШЦ-II и ШЦ-III). Для них длина нижних губок может составлять 90, 100 , 125, 150, 200, 250 и 300 мм. Нужно определиться с необходимой в вашем случае длиной, и указать этот параметр при заказе.
Также стоит обратить внимание на материал измерительных поверхностей. Основная масса всех штангенциркулей производится из углеродистой конструкционной или нержавеющей стали, измерительные поверхности подвергаются закалке до 60 HRC. Это позволяет обеспечить высокие эксплуатационные качества инструмента.
Но бывают ситуации, когда требуется повышенная твердость поверхностей, например, при разметке высокопрочных материалов, при работе с абразивными материалами, или когда вы хотите максимально продлить срок службы штангенциркуля. Для таких случаев существуют штангенциркули с твердосплавными поверхностями. Их особенность – твердосплавные напайки в рабочей зоне инструмента. Недостаток у данной модификации только один – высокая цена, так что необходимо обоснованно подходить к их выбору.
Например, по данным ГОСТ 166-89, таблицы 5 следует что:
| Наименование поверхности | Верхний предел измерения, мм | Вид обработки или покрытия штангенциркулей из стали |
|
| высоколегированной | инструментальной и конструкционной | ||
| Штанга (кроме шкалы и торца), губки, рамка штангенциркуля, рамка микроподачи, за исключением измерительных и прилегающих к ним поверхностей | До 2000 | – | Хромирование |
| Шкала штанги и нониуса | До 630 | Матовая поверхность | Хромирование матовое |
| Хромирование | |||
| Св. 630 до 2000 | – | Хромирование | |
| Примечание. Допускается применять другие металлические и неметаллические покрытия по ГОСТ 9.303 и ГОСТ 9.032 , по защитно-декоративным свойствам, не уступающим указанным в табл.5. Допускается штангенциркули с верхним пределом измерения свыше 1000 мм не хромировать. |
|||
Что касается эксплуатации, то штангенциркули допускается эксплуатировать при температуре окружающей среды от 10 до 40 °С и относительной влажности воздуха – не более 80% при температуре 25 °С.(ГОСТ 166-89)
Устройство
Штангенциркуль, как и другие штангенинструменты (штангенрейсмас , штангенглубиномер), имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус - вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений. Точность его измерения - десятые/сотые (у разных видов) доли миллиметра.
На примере штангенциркуля ШЦ-I :
- штанга;
- подвижная рамка;
- шкала штанги;
- губки для внутренних измерений;
- губки для наружных измерений;
- линейка глубиномера;
- винт для зажима рамки.
Снятие показаний
Циферблатный штангенциркуль
Цифровой штангенциркуль
По способу снятия показаний штангенциркули делятся на:
- нониусные,
- циферблатные - оснащены циферблатом для удобства и быстроты снятия показаний,
- цифровые - с цифровой индикацией для безошибочного считывания.
Порядок отсчёта показаний штангенциркуля по шкалам штанги и нониуса:
- считают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса, и запоминают его числовое значение;
- считают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги, и умножают его порядковый номер на цену деления (0,1 мм) нониуса.
- подсчитывают полную величину показания штангенциркуля, для этого складывают число целых миллиметров и долей миллиметра.
Виды штангенциркулей
- ШЦ-I - штангенциркуль с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой для измерения глубин.
- ШЦ-IC - (штангенциркуль со стрелочным отсчётом) для отсчёта показаний вместо нониуса имеет отсчётную стрелочную головку. В выемке штанги размещена рейка, с которой сцеплена шестерёнка головки, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок, читают на круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее и менее утомительно для исполнителя, чем чтение отсчёта по нониусу;
- ШЦТ-I - с односторонним расположением губок, оснащённых твёрдым 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. Для облегчения последней оснащён рамкой микрометрической подачи.
- ШЦ-III - с односторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров.
- ШЦЦ - с цифровой индикацией (электронный).
Уход
В условиях активной работы со штангенциркулем рекомендуется протирать его салфеткой, смоченной в водно-щелочном растворе, затем вытирать насухо, а по окончании работ - укладывать в чехол. Не желательно допускать при эксплуатации грубых ударов или падения инструмента во избежание изгибов штанги, а также царапин на измерительных поверхностях или их трения об измеряемую деталь.
- В немецком языке штангенциркулем (Stangenzirkel) называется циркуль для начертания окружностей и дуг больших радиусов. По-немецки штангенциркуль называется Messschieber или Schieblehre - соответственно, «раздвижной измеритель» или «раздвижная линейка».
- Разновидность штангенциркуля, оснащённая глубиномером на профессиональном сленге называется «Колумбус» или «Колумбик». Это название произошло от «Columbus» - производителя измерительного инструмента, такой штангенциркуль массово поставлялся в СССР под этой маркой.
- В авиационной промышленности такие штангенциркули назывались «Маузер», по причине того что штангенциркули повышенного качества поставлялись в СССР фирмой «Маузер ».
Примечания
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Смотреть что такое "Штангенциркуль" в других словарях:
Штангенциркуль … Орфографический словарь-справочник
штангенциркуль - Штангенциркуль, название этого измерительного инструмента заимствовано из немецкого языка, и заимствованное слово почти точно копирует оригинальное Stangenzirkel. Известно, что в любой области деятельности возникает свой профессиональный жаргон.… … Словарь ошибок русского языка
Штангельциркуль Словарь русских синонимов. штангенциркуль сущ., кол во синонимов: 1 штангельциркуль (1) Словарь синонимов ASIS … Словарь синонимов
ШТАНГЕНЦИРКУЛЬ, штангенциркуля, муж. (нем. Stangenzirkel) (спец.). Инструмент для измерения толщины предметов или ширины отверстий. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Измерительный инструмент, состоящий из двух щек: одной, неподвижно соединенной с масштабной линейкой, и другой, скользящей вдоль линейки. Точность измерения 0,1 0,05 мм. Широко применяется в металлообработке. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л … Морской словарь
Инструмент для внутреннего и наружного измерения длин и диаметров, представляющий собой линейку с одной неподвижной ножкой и другой, соединенной с рамкой, свободно перемещающейся вдоль линейки. Отсчеты при измерении производятся по совпадению… … Технический железнодорожный словарь
Инструмент для линейных измерений наружных размеров деталей и заготовок и отверстий в них. Представляет собой металлическую линейку (штангу) с упорами (губками) на одном конце для измерения внутренних (верхние губки) и наружных (внутренние губки) … Энциклопедия техники
- (нем. stangenzirkel) измерительный инструмент, состоящий из металлической линейки с нанесенной на нее шкалой и двух губок: одна неподвижно соединена с линейкой, а другая скользит вдоль нее; ш. служит для определения линейных размеров; примен.… … Словарь иностранных слов русского языка
штангенциркуль - slankmatis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Neskaitmeninis matuoklis su nonijumi, kuriuo matuojamas detalės skersmuo, ilgis, gylis ar kt. ilginiai matmenys. atitikmenys: angl. vernier caliper; vernier calliper; vernier… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
штангенциркуль - slankmatis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. slide caliper; vernier caliper; vernier gage; vernier gauge vok. Meßschieber, m; Schieblehre, f; Schublehre, f rus. штангенциркуль, m pranc. calibre à coulisse, m; pied à coulisse, m … Fizikos terminų žodynas
Один из самых конструктивно простых и распространенных измерительных инструментов, который отличается своей универсальностью, высокой точностью показаний и способностью выполнять замеры внутренний и внешних диаметров – штангенциркуль.
Среди множества его видов, имеющих, к тому же, разные размеры, можно найти варианты с действительно минимальной погрешностью.
Сам инструмент активно применяют в быту, а в машиностроении и токарном деле без него и вовсе невозможно обойтись.
Подробнее о том, что такое штангенциркуль, на что он способен, из чего сделан, каким бывает и какой выбрать, далее.
Назначение и принцип действия
Назначение штангенциркуля – выполнение замеров высокой точности внутри и с наружи измеряемых объектов, а также глубины всевозможных отверстий.
Особенность инструмента — универсальность.
Штангель – распространенное название штангенциркуля среди тех, кто им постоянно пользуется, является обыкновенным сокращением слова.
Этот инструмент “умеет” измерять внешние и внутренние диаметры круглых и цилиндрических объектов, например, гаек и болтов, подходит для внутренних измерений канавок по всем параметрам.
Принцип измерения штангенциркулем заключается в определении размера на основании положения измерительной рамки, которая свободно перемещается вдоль штанги с нанесенной шкалой.
Само значение размера определяется методом совпадения, а его точность, в зависимости от, собственно, класса точности, способно доходить до сотых частей миллиметра.
Устройство, характеристики и свойства
Если подключить фантазию, то внешне штангель выглядит, как симбиоз молотка и линейки.
Состоит классический инструмент из следующих элементов:
Рассмотренная конструкция, имеющая односторонние губки, позволяет определять лишь внешние размеры объектов.
Для внутренних замеров потребуется штангенциркуль с двусторонним размещением губок.
Вторые имеют, как правило, меньшие размеры, расположены аналогично первым, но с противоположной стороны штанги, а рабочими являются внешние грани.
Материал
Металлический штангенциркуль изготавливают преимущественно из углеродистой и нержавеющей стали, низколегированных инструментальных сталей 9ХС, ХВГ.
Нержавеющий инструмент — классика, однако, в производстве современных штангелей используют и композит, например, на основе углеродного волокна и полимерных смол.
Размеры
Типовые размеры классических штангенциркулей:
- Длина губок для выполнения наружных замеров: 35 – 300 мм.
- Длина губок для выполнения внутренних замеров: 6 – 22 мм.
- Измерительный диапазон – до 2 м.
- Длина нониуса: 9 – 39 мм.
- Вес (зависит от материала и размеров): 0,2 – 8,9 кг.
Модели с диапазоном измерений до 5000 мм могут весить более 35 кг.
ГОСТ
Следующие действующие ГОСТы регулируют как поверку, так и производство штангенциркулей:
- ГОСТ 166-89 – определяет технические условия
- ГОСТ 8.113-85 – определяет порядок поверки
Точность
Нониусный штангенциркуль характеризуется несколькими классами точности:
- класс – погрешность составляет 0,05 мм (двадцатая часть миллиметра)
- класс – погрешность составляет 0,1 мм (десятая часть миллиметра)
Для высокоточных замеров применяется совершенно другой инструмент – микрометр.
Чтобы наглядно показать, на что влияет класс точности, достаточно предположить, что необходимо определить диаметр нескольких сверл без маркировки.
Штангель второго класса точности позволит найти сверла диаметром 6,7 или 6,8 мм, а первого класса еще и 6,75 мм.
Для электронных инструментов погрешность может достигать 0,01 мм.
Поверка
В процессе работы штангенциркулем может наблюдаться нарушение его настроек, различные деформации отдельных элементов, банальный износ.
Все это влияет на точность проводимых измерений, которые, к тому же, способна исказить налипшая грязь, смазка, металлические опилки, покрывающие инструмент намагниченным слоем.
Важно!
Каждому владельцу штангеля необходимо бережно обращаться с ним, и содержать инструмент в чистоте.
Дабы избежать различных искажений результатов измерений, выполняется ежегодная поверка инструмента.
Для этого достаточно обратится в специализированный сервисный центр по настройке и ремонту.
По результатам поверки выдается соответствующее свидетельство.
В домашних условиях выполнить простейшую проверку правильности показаний можно, если свести до упора губки штангенциркуля.
В этом случае нулевые штрихи должны совпадать.
Маркировка
- ШЦ-I – позволяет определять внешние и внутренние размеры за счет двух пар губок. Глубина отверстий определяется посредством соответствующей линейки.
- ШЦ-IС – снятие показаний упрощено за счет стрелочной головки, шестерни которой сцеплены с рейкой, установленной в штанги.
- ШЦТ-I – односторонние губки имеют твердосплавное покрытие. Используют в условиях повышенной абразивности.
- ШЦК – используют там, где не требуется высокой точности измерений, так как показания снимаются с круговой шкалы, в основе которой лежит пружинный механизм.
- ШЦ-II – к двухсторонним губкам добавлен механизм подачи рамки, что позволяет выполнять разметку.
- ШЦ-III. Характерная черта – односторонние губки и большие размеры. Неспособен измерять глубину.
- ШЦЦ – показания снимаются по цифровой шкале.
Виды штангенциркулей и их цена
Штангенциркули делятся на следующие основные виды:
Аналоговый
Отсчет ведется по нониусу. Другое название – нониусный. Стоимость – от 400 рублей.
Стрелочный
Не требует вычислений, более простой в использовании, так как результаты замеров отображаются на циферблате с круговой шкалой.
Стоимость – от 1700 рублей.
Цифровой
С небольшим дисплеем, на который выводятся в цифровом виде результаты замеров. Обладает наивысшей точностью.
Другое название – электронный. Стоимость – от 700 рублей за самые простые модели.
Кроме того, штангели бывают с глубиномером (тип Т-I и I) и без него (тип II и III).
Прецизионный штангенциркуль – общее название для моделей, обладающих повышенной точностью измерений.
Кстати говоря, моноблочный инструмент (неподвижные губки не закреплены на штанге, а являются неотъемлемой ее частью) выдают самые точные показания.
Существуют задачи, с которыми стандартный инструмент справиться попросту не способен.
Тогда мастер берет в руки специальный штангенциркуль.
Специальные штангенциркули
Яркие примеры специализированных моделей:
Разметочный
С остро заточенными твердосплавными губками и специальным циркульным механизмом.
Кроме проведения измерений, позволяет отрисовывать дуги прямо губками на твердом материале.
Разметочный штангенциркуль аналогичен вариантам без циркульного механизма с губками, в основе которых лежат твердые сплавы.
Цена – от 2,5 тыс. рублей.
Для тормозных дисков (ШЦЦД)
Конструкция с односторонними удлиненными губками для наружных измерений, имеющими на рабочей поверхности зубья для повышения точности замеров.
Существуют варианты, позволяющие определять толщину тормозных дисков авто и мотоциклов без необходимости демонтажа колеса.
Стоимость самых простых моделей – около 1 тыс. рублей.
Путевой
Для замера параметров рельсового полотна.
Цена – от 20 тыс. рублей.
К аналогам штангенциркуля относятся следующие измерительные инструменты:
Инструмент, предназначенный для измерения зубьев реек и шестерен с точностью 0,02 мм.
Инструмент, предназначенный для измерения глубин, высот глухих отверстий, выступов, пазов, канавок.
Инструмент, позволяющий без специализированных навыков выполнять измерения высот и производить вертикальную разметку деталей с точностью до 0,05 мм.
Другое название – штангенрейсмус.
Как выбрать хороший штангенциркуль?
Основные достоинства штангеля — его точность измерений.
По этой причине хороший инструмент, в первую очередь, обязан быть изготовлен из прочного материала, иметь легко различимую разметку и переносить активное использование.
Популярностью у опытных мастеров пользуется именно нержавеющий штангенциркуль с выгравированными делениями из-за своей высокой устойчивости к коррозии и долговечности.
Главные принципы выбора:
- Длина – определяет диапазон измерений. Подбирается в зависимости от задачи. Для использования в быту будет достаточно инструмента на 125 мм, а для строительства дома, например, потребуется 5-метровый штангель.
- Шаг измерений. Грубо говоря, результат измерений точнее у моделей с наименьшим расстоянием между соседними делениями шкалы.
- Стоимость – нет необходимости покупать дорогостоящую модель для нечастого бытового использования, однако, хороший штангель дешевым быть не может. Мастерам же, у которых штангенциркуль – основной измеритель, лучше смотреть в сторону проверенных японских, германских и швейцарских моделей. Качественный штангенциркуль, особенно электронный – достаточно дорогостоящий инструмент, который покупается один раз, можно сказать, на всю жизнь. От этого и стоит отталкиваться.
Перед покупкой штангенциркуля следует убедиться в отсутствии люфтов между подвижной и неподвижной его частями, а также в совпадении нулевых отметок двух шкал при сведенных губках.
Что нужно знать о штангенциркулях?
Штангенциркуль нуждается в бережном, аккуратном обращении, так как следующие факторы способны снизить его точность и исказить результаты замеров:
- Повреждение рабочих поверхностей. Решающим может стать даже наличие небольших забоев или царапин.
- Отсутствие строгой параллельности между губками, либо их износ.
- Скопившаяся пыль или грязь между подвижными элементами штангенциркуля.
- Нулевые показания настроены неверно.
Хранение инструмента выполняется в футляре, который обязательно должен идти в комплекте.
Производители штангенциркулей
Изготовлением штангенциркулей занимаются следующие производители:
- TOPEX,
- МЕГЕОН,
- КРИН,
- MATRIX,
- CNIC,
- GRIFF,
- КАЛИБРОН,
- MITUTOYO.
Деревянные штангенциркули использовались уже в начале XVII века.
Например, металлические штангенциркули 18 века с крупной шкалой делений. Первые настоящие штангенциркули с нониусом появились только в конце XVIII века в Лондоне
Самый старый из них относится к началу – середине 19 века.
Приблизительно с середины 19 века штангенциркули начали выпускать в промышленных объёмах и устанавливать на них нониус для повышения точности измерений. Штангенциркули практически не изменялись по своей сути, а отличались друг от друга только способом и временем изготовления.
Столь древний измерительный прибор, конструкция которого практически не претерпела каких-либо существенных изменений за все эти века, служит эталоном технического совершенства и заслуживает максимум почтения пред гением человеческой мысли. Вряд ли можно подсчитать, сколько экземпляров штангенциркуля находится сейчас в употреблении.
В немецком языке штангенциркулем (Stangenzirkel) называется циркуль для начертания окружностей и дуг больших радиусов. По-немецки штангенциркуль называется Messschieber или Schieblehre - соответственно, «раздвижной измеритель» или «раздвижная линейка».
Разновидность штангенциркуля, оснащённая глубиномером на профессиональном сленге называется «Колумбус» или «Колумбик». Это название произошло от «Columbus» - производителя измерительного инструмента, такой штангенциркуль массово поставлялся в СССР под этой маркой.
В авиационной промышленности такие штангенциркули назывались «Маузер», по причине того что штангенциркули повышенного качества поставлялись в СССР фирмой «Маузер».
Следует отметить, что современный штангенциркуль – это лишь усовершенствованный, в соответствие с новыми технологиями,
аналог того самого первого инструмента конца восемнадцатого века.
Нониус был изобретен Португальским математиком Педру Нунишем.
В то время, он работал над изобретением навигационного прибора, однако принцип, выработанный при этом, основанный на том, что человеческий глаз точнее определяет совпадение делений на шкалах, нежели относительное положение одного деления между двумя другими, лег в основу нониуса, названного в его честь.
Современную конструкцию шкалы нониуса придумал французский математик Пьер Вернье в 1631 году, поэтому, в честь него, нониус также называют «верньер».
Интересным является тот факт, что в немецком языке словом Stangenzirkel называют циркуль, применяемый для начертания окружностей и дуг больших радиусов. По-немецки, штангенциркуль называется Messschieber («раздвижной измеритель») или Schieblehre («раздвижная рейка»).
рис. =Штангенциркуль без нониуса. Германия, XIX век.=
В СССР, на профессиональном сленге разновидности штангенциркулей, массово поставляемые под марками «Columbus» и «MAUSER», приобрели соответствующие нарицательные имена.
Таким образом, «Колумбус» или «Колумбик» - это разновидность штангенциркуля, оснащенная глубиномером, а «Маузер» - штангенциркуль повышенного качества для авиационной промышленности.
Для того, чтобы провести сверхточные измерения используется прибор в виде штангенциркуля. Различают несколько разновидностей данного прибора. Об их характеристике и об особенностях применения штангенциркуля, поговорим далее.
Как пользоваться штангенциркулем: особенности и характеристика прибора
Штангенциркуль отличается универсальным применением, так как данный прибор способен с высокой точностью измерить внутренние и внешние линейные размеры. Из-за своей простоты и легкости применения данный инструмент довольно распространен в бытовом использовании. Кроме того, скорость измерения с помощью штангенциркуля также находится на высоком уровне.
Именно конструктивные особенности данного инструмента являются ключевыми в определении его названия. Основными составляющими штангенциркуля является измерительная шкала и дополнительный элемент в виде нониуса. С его помощью удается отсчитать доли деления. У некоторых моделей штангенциркулей имеется возможность измерения деталей вплоть до сотых тысячных миллиметров.
В составе обычного штангенциркуля присутствуют элементы в виде:
- штанг и подвижных частиц;
- измерительной шкалы;
- губки, с помощью которой проводятся внутренние измерения;
- губки, которая позволяет проводить внешние измерения;
- глубинометрической линейки;
- нониуса;
- зажимного механизма.
В соотношении с принципом работы, штангенциркули бывают нескольких видов. В составе нониусного механизма содержится стандартный нониус. Для того, чтобы упростить процесс измерения и легко снимать показания, нониус заменяет циферблатный механизм. На цифровом жидкокристаллическом дисплее высвечиваются показатели более усовершенствованных моделей штангенциркулей.
Каждая модель штангенциркуля отличается наличием определенной маркировки, которая в свою очередь определяет функциональные возможности механизма. Предлагаем ознакомиться с основными разновидностями штангенциркулей:
- шц-1 - инструмент на котором с двух сторон расположены губки, которые позволяют проводить измерения как внутреннего, так и наружного и глубинного характера;
- шцк - на данном приборе также имеется круговая шкала, для считывания данных показаний следует смотреть на стрелку, соединенную со штангой, данный механизм более удобен и прост в работе, а его конструкция повышает скорость считывания измерений;
- шцт-1 - на данном инструменте губки расположены в одностороннем порядке, однако, замеры выполняются как внутри, так и снаружи приборов;
- шцц - этот прибор отличается наличием цифровой индикации.
Устройство и измерение штангенциркулем
Благодаря тому, что несколько составляющих штангенциркуля соединены между собой, механизм отличается высокой точностью в измерении. Сфера использования данного инструмента довольно широкая, в некоторых отраслях промышленности, он является незаменимым помощников в проведении точнейших подсчетов.
При помощи данного механизма удается получить линейные размеры любого предмета, причем снятые как с его внешней, так и с внутренней сторон. Точность штангенциркуля находится на высочайшем уровне, а погрешность штангенциркуля равна нулю.
Основная функция данного инструмента - выполнение измерительных работ по измерению длины, глубины или диаметра определенных предметов. Основная составляющая механизма - линейка, выполняющая роль штанги, чаще всего размер линейки ровняется 15-ти см. С помощью линейки определяется максимальное значение, измеряемое прибором.
На конечном участке линейки располагаются детали в виде губок, такие же детали располагаются и на подвижной раме, которая движется в соотношении с линейкой. Различают два варианта губок: внутренние и внешние. С помощью первых удается измерить геометрическую внутреннюю длину, а вторые помогают измерить предмет снаружи. Для повышения точности снятия мерок, на раме имеется специальный винт, позволяющий фиксировать результаты замеров.
Основная линейка показывает предварительные результаты, а для того, чтобы получить более точные замеры используется нониус. Данный элемент отличается наличием десяти делений, каждое из которых занимает 0,19 см. В данном случае, описан нониус стандартного механизма, в некоторых более усовершенствованных моделях данное значение изменяется в большую или меньшую сторону. Кроме того, для определения глубины предмета используется элемент в виде хвостика, выдвигаемого при необходимости.
В соотношении с основными составляющими прибора, штангенциркуль бывает трех видов и восьми подвидов. В соотношении с типами шкалы по которой снимаются мерки, штангенциркули подразделяются на:
- штангенциркуль цифровой - имеющий специальный дисплей;
- циферблатный механизм;
- устройство в основе которого лежит нониус.
В зависимости от размеров штангенциркуля, он бывает восьми подвидов. В соотношении с конструктивными особенностями линеек и дополнительных функций, штангенциркули могут быть большими, средними и маленькими. Кроме того, данные инструменты изготавливают не только из металла, но и из пластика, дерева, твердосплавных материалов.
Электронный штангенциркуль отличается наличием функции самоизмерения, достаточно зафиксировать прибор в нужном положении, и на дисплее появятся значения измерений. Разметочный штангенциркуль позволяет не только измерить предметы, но и произвести на них разметку, согласно ранее предъявленным требованиям. Они незаменимы в моделировании, машино- и авиастроительной промышленности.
Первый этап работы с данным инструментом основывается на фиксации детали в нужном положении. Для этого, изначально необходимо провести проверку инструмента, свести губки на ноль и осмотреть точность их соединения. Между губками не должно быть просвета.
Далее приступайте к работе по измерению определенной детали. Если вы правша, то поместите инструмент в правую руку, а предмет, который подвергается измерению - в левую. Для того, чтобы измерить наружный размер детали, достаточно развести внешние губы прибора и поместить между ними измеряемую деталь. Губки должны плотно соприкасаться с деталью. Учтите, что сдавливать слишком мягкую деталь не нужно, так как результаты измерений будут неточными.
Для контроля усилий измерения, губки сдавливаются в соотношении с предметом. При слишком высоком соскальзывании губок существует риск их пережатия.
Для перемещения рамки лучше всего использовать большой палец на той руке, которой удерживается прибор. Для начала, следует проверить отношение инструмента и прибора, губки располагаются на одинаковом расстоянии от каждого края детали, перекосы должны отсутствовать.
Далее следует процесс фиксации винта, который способен сохранить результаты измерений. Учтите, что винт вкручивается с помощью указательного и большого пальца, а остальная часть руки удерживает прибор в таком же положении. После фиксации значений деталь откладывается в сторону и производится снятие результатов измерений.
Этот этап является вторым в работе со штангенциркулем, но не менее важным чем первый. Ведь неточности снятия измерений, в некоторых случаях приводят к большим неприятностям.
Для считывания показаний установите инструмент прямо перед глазами. Для начала, запишите на листе бумаги основные показания на шкале. Для этого обратить внимание следует на основную штангу, которая приближенная к нулевому значению. Значение данного штриха умножается на 0,1 или другое число, указанное в техническому документу к прибору. Далее результаты суммируются между собой и получается результат измерения детали или какого-то предмета.
По завершению работы со штангенциркулем следует обезжирить инструмент, раздвинуть губки, ослабить их зажим и установить в чехол. При длительном хранении инструмента и его нечастом использовании, следует обработать его с помощью антикоррозийного раствора.
Как правильно пользоваться штангенциркулем
С помощью штангенциркуля удается определить внутренний и внешний размер предмета, а также его глубину, при необходимости. Для того, чтобы определить наружные размеры прибора используются широкие нижние дополнительные губки. Кроме того, с помощью данных губок также выполняется нанесение разметки на детали, так как они имеют заостренную форму.
Для того, чтобы определить глубину изделия используется специальный элемент, расположенный на инструменте. Независимо от вида штангенциркуля, процесс измерения любым из приборов является одинаковым, единственное отличие состоит в снятии мерок.
Поэтому, предлагаем ознакомиться с рекомендациями об особенностях работы с различными штангенциркулями. Изначально следует произвести измерения. Перед началом работы, инструмент очищается от пыли или смазочного материала и проверяется на точность. Для этого, следует сопоставить губки прибора между собой и определиться в отсутствии между ними просвета. Кроме того, десятый нониусный штрих должен совпасть с 19-тым штрихом рабочей поверхности, только после этого, начинают работу.
Для проверки штангенциркуля стрелочного или цифрового типа, также потребуется совместить их губки между собой. Стрелка на цифровом приборе должна остановиться на нуле. Дисплей электронного штангенциркуля также должен показывать ноль.
В работе следует проявлять особую осторожность, так как губки отличаются наличием острых краев, существует риск пораниться, при неправильном обращении с прибором.
Существует три варианта измерений с помощью штангенциркуля:
1. Наружные параметры предмета.
Для измерения внешних параметров детали, достаточно установить ее между двумя губками. Рекомендуется удерживать прибор в правой руке, а деталь в левой. После установки губок по краям от детали, они прижимаются к ней. Для фиксации результатов используется специальный винт, который закручивается двумя пальцами. Перед тем как вытащить предмет из прибора, убедитесь в том, что деталь расположена правильно по отношению к прибору, а перекосы отсутствуют. Кроме того, правильность расположения детали констатируется тем, что вытаскивая ее из штангенциркуля, она легко проходит между губками, контактируя с ними.
2. Внутренние параметры детали.
Для того, чтобы измерить деталь внутри, используют губки, имеющие острые края. Они располагаются внутри детали, далее следует их развести. При этом, губки должны плотно соприкасаться со стенками детали. После фиксации результатов деталь извлекается и производится снятие мерок.
3. Как определить глубину детали.
Для того, чтобы измерить деталь в соотношении с ее глубиной, следует установить во внутрь предмета специальный элемент штангенциркуля, который называется глубиномером. Далее, губки раздвигаются до того положения, пока глубиномер не начинает упираться в поверхности. Дальнейшие действия связаны со считыванием результатом измерений.
Дальнейшие действия связаны со считыванием показаний. Наиболее сложными на данном этапе являются штангенциркули с нониусными элементами измерения. Для определения показаний на данном инструменте установите его непосредственно перед собой. Учтите, что расположение прибора сбоку от глаз, приведет к неточности в измерениях.
Независимо от типа измерений: внешнего внутреннего или глубинного, размеры считываются в одном и том же порядке. На поверхности шкалы имеется участок в виде небольшого скоса. В данном случае, с его помощью удается сопоставить нониус и основную шкалу. В зависимости от расположения данных элементов штангенциркуля определяется размер детали.
Для начала, следует записать показатели в миллиметрах. Затем следует определить количество долей и умножить их на значение каждой доли. Полученное значение будет результатом как внутреннего, так и внешнего или глубинного измерения детали.
Если в процессе работы использовался стрелочный штангенциркуль, то для того, чтобы считать с него показатели, следует осмотреть шкалу прибора, определить показатели на ней и умножить полученное число на интервал между обозначениями, указанный в технических параметрах прибора.
Цифровые устройства отображают показатели непосредственно на дисплее в любом удобном формате. После завершения работы для очищения штангенциркуля используется наждачная бумага, а для протирки измерительных поверхностей, используйте ветошь. Для хранения прибора используйте специальный футляр.
Как пользоваться штангенциркулем видео:
