Индикатор часового типа руководство по эксплуатации

Точность превыше всего | 25.05.2020

Что такое индикатор ИЧ и для чего он нужен

Оборудование используется для измерений абсолютной и относительной величин, контроля отклонений от назначенной формы геометрии изделия и взаиморасположения поверхностей. Устройства часового типа обладают широким охватом измерений. Они незаменимы для сравнительного анализа, при радиальных и осевых биениях детали, проверке параллельных сторон, например, у призм. Стрелки сразу же дают возможность обнаружить отклонения.

Конструкция индикатора предусматривает наличие соединяющих шестерен и рычагов, оказывающих усиленное воздействие на колебание стержня (щупа), и путем преобразования движения прибор формирует показания. В подавляющей массе механизмов перемещение стержня на 1 мм идентично одному кругообращению стрелки. Таким образом, цена деления (соответственно, значение движения щупа), которое прибор может достоверно измерить – 0,01 мм. Отмерочные пороги обозначены 0-5, 0-10 и 0-25 мм. Индикаторы ИЧ-типа классифицируют по степени точности:

• нулевая;
• первая;
• вторая.

Измерители нулевого класса характеризуются минимальной погрешностью полученных данных, а второго – максимальной.

Точность, маленькая погрешность и долгий эксплуатационный срок индикаторов дают возможность использовать их в производстве, на заводах и фабриках, станциях технического обслуживания. Процедура измерения торцевого биения тормозного барабана транспортного средства требует обязательного задействования ИЧ-индикатора.

Есть приборы, работающие на зубчатой передаче. В них стержень и зубчатая рейка представляют собой цельную часть. Рейка зацепляется за 16-ти зубчатое колесико. Малый рычажно-зубчатый прибор применяется в местах с трудным доступом и изготовлении некоторых деталей в слесарном деле.

Классификация

Типоразмеры и технические требования на данные измерительные инструменты регламентируются ГОСТ 577-68. Индикаторы различают по допускаемым пределам измерений. Например, тип ИЧ-50 означает, что диапазон изменений соответствует 0…50 мм, ИЧ-25 – от 0 до 25 мм, ИЧ-10 – от 0 до 10 мм и т.д.

При малых измерительных диапазонах (0…2 мм) предусматривается производство индикаторов часового типа двух исполнений:

• ИЧ (более распространённый), когда измерение выполняется в направлении, перпендикулярном измерительной шкале;
• ИТ, в которых перемещение измерительного элемента происходит параллельно шкале.

Поскольку точность отсчитываемого результата определяется условиями, в которых работает индикатор часового типа, то данные инструменты классифицируются также по степени защищённости своего корпуса:

• Обыкновенное исполнение предохраняет от внешних механических воздействий и сухой грязи.
• Брызгозащитное дополнительно защищает индикатор от влаги.
• Пылезащитное – от мелкодисперсной пыли.

Индикаторы часового типа разделяют также по способу крепления:

• С клеммным зажимом – для установки на обычную измерительную стойку.
• С профильным стальным зажимом – для прикрепления к магнитной стойке.
• С ушком – для крепления непосредственно к объекту измерений.

Последний вариант применяется лишь для приборов, изготавливаемых по индивидуальным заказам.

Устройство индикатора

Серия ИЧ состоит из корпуса, механизма передачи, шкалы, стрелки, измерительного щупа, и нейтрализующей люфты пружины (сцепление зубчатых колес всегда совершается с одного профиля зубцов). На вращающемся циферблате возможна установка нуля для относительных замерений, и маркера допуска в каком угодно месте. В продаже можно встретить приспособления со специальным ушком для закрепления на штативе.

Многие модели на конце стержня оснащены шариком из твердого сплава в сменяемой оправе. Он должен прикасаться к измеряемой детали. Давление на щуп осуществляется с помощью пружины, устроенной между корпусом и стержнем. Чтобы произвести измерения, индикатор ставится в штатив или стойку. В основании присутствует цилиндрическая штанга, по ней крепится мобильная муфта со стержнем, на конце устанавливается измерительный прибор. Держатель нередко комплектуется фундаментом с магнитами, благодаря которым его можно поставить по вертикали или под наклоном для работы с изделиями, не прибегая к дополнительной фиксации.

Пример реализации

1. Электронный. Сюда относят рычажно-зубчатый тип индикаторов часового типа, который имеет электронную цифровую шкалу.
2. Пружинно-оптический. Сюда относят специальные приборы, которые вместо обычных и привычных стрелок имеют зеркало, с помощью которого осуществляется формирование изображения показателя шкалы. Такой тип ещё называется оптикатором. Они не обладают параллаксом, который присущ стрелочным приборам. Также в специализированной литературе можно встретиться с такими устройствами, как оптико-механические измерительные приборы.

Встретить данный тип можно во многих местах и в самом различном контексте использования. Так, индикатор часового типа нашел себе применение в домашних условиях, показывая давление в отопительной системе жилых строений, а также в газо- или нефтетранспортной отрасли.

Виды индикаторов

По корпусным характеристикам ИЧ-устройства подразделяются на:

• обычные, предохраняющие составные части от разного рода загрязнений и механических повреждений;
• имеющие защиту от брызг, их герметичный корпус исключает попадание брызг в соответствующей среде;
• пылезащитные, используемые на открытых пространствах с повышенным пылеобразованием.

Кроме этого, универсальные приборы, в зависимости от перемещения стержня относительно шкалы, делятся на:

• параллельные (ИЧ);
• перпендикулярные (ИЧТ).

Измерительная головка: что это такое и с какой целью ее используют?

Это инструмент для сравнения эталонной и только что изготовленной деталей. Порядок измерений следующий:

1. Установка прибора «на ноль». Данная операция выполняется с применением эталона (детали, являющейся образцом).
2. Поднятие измерительного стержня. Для этого он оттягивается вверх за «ушко». Эталонная деталь извлекается и на ее место устанавливается другая (объект изысканий).
3. Опускание измерительного стрежня. Процедура выполняется плавно. Важно избегать ударов, способствующих деформации шестеренок и увеличивающих погрешность замеров.
4. Снятие показаний. На циферблате видно, на сколько сотых долей миллиметра данная деталь отличается от эталона.

Процедура извлечения одного изделия и установка на его место другого занимает несколько секунд. Более подробная информация о том, как измерять с помощью индикатора, изложена в его инструкции по эксплуатации.

Как действует отсчетный механизм и на что обратить внимание при его покупке

1. Перед началом работы индикатор зажимается винтом на штативе.
2. Отмерочный стержень поднимается, и на основание помещается предмет с фиксированными параметрами.
3. Прибор опускается вниз по цилиндру штатива, пока наконечник не соприкоснется с поверхностью образца и стрелка не остановится на отметке 0. Такое положение носит название «натяг». Его значение должно быть больше допуска отклонения от номинальных показаний на 1 оборот стрелки.
4. Повторяя действия «поднятие/опускание» стержня, контролируется стабильность данных. Если стрелка отклонилась, настройку следует сделать повторно.
5. Стержень отводится, образец сменяется на измеряемый элемент. Щуп опускается на него, индикаторная шкала показывает отличия размеров от заданных (на 0,01 мм).

Перед тем, как приобрести индикатор ИЧ, необходимо проверить цену деления и размах. Чем меньше первый показатель, тем точнее будет производиться измерение. Чем шире размах (диапазон), тем максимальнее отклонение в миллиметрах может измерять устройство.

Как пользоваться?

Классы точности индикаторов часового типа по ГОСТ 577-68 – 0 или 1. Класс точности 0 устанавливает допустимые пределы погрешностей измерений от 4 до 22 мкм, при колебании в показаниях шкалы от 3 до 5 мкм. Для приборов класса точности 1 соответствующие значения составляют 6…30 мкм, при размахе не более 6 мкм.

Для работы индикатор предварительно калибруют. Для этого его прочно закрепляют на обычной или магнитной стойке опускают измерительный стержень до плотного контакта с измеряемой поверхностью и, вращая ободок, устанавливают стрелку точно напротив 0 на шкале.

Далее производят перемещение контролируемой поверхности (или прибора – в случае измерений на протяжённых расстояниях) вдоль линии измерений, либо или по иной траектории, оптимальной для конкретных условий. Например, часто практикуют перемещение стойки с индикатором часового типа в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В ходе такого перемещения через равные интервалы записывают отклонения стрелки от нулевой отметки. Контактная поверхность должна быть очищена от пыли и грязи.

Отсчёт показаний заключается в записи значений, соответствующих диапазону наибольших отклонений стрелки. Количество параллельно выполненных измерений должно быть не менее трёх. Отрицательное отклонение означает, что измеряемая поверхность располагается выше эталонного участка, а положительное – что выше.

Пружинные измерительные головки

Пружинные измерительные головки выпускаются трёх основных типов: микрокаторы, микаторы (малогабаритные) и миникаторы[18]. Пружинные индикаторы считаются наиболее точными рычажно-механическими измерительными устройствами[18]. В качестве чувствительного элемента используется завитая пружина со стрелкой. Перемещение связанного с измерительным стержнем рычага приводит к изменению длины пружины и повороту стрелки. Основное преимущество такой конструкции, отсутствие трения при движении стрелки, позволяет достигнуть высокой точности[19]. Цена деления микрокатора достигает 0,1 мкм[20]. Кроме того, приборы отличаются простотой конструкции, долговечностью работы и отсутствием мёртвого хода[21].

Встречаются также пружинные индикаторы для более грубых измерений — дециндикаторы[21] с ценой деления 0,05 мм.

Индикаторы часового типа: их устройство, назначение и область применения.

Итак, индикатор часового типа — это измерительный прибор, отсчетное устройство, которое предназначается в основном для относительных измерений и контроля отклонений от заданных размеров геометрической формы деталей (рисунок 1). Что скрывается за таким сухим определением?! Всё очень просто — индикатор часового типа используется для понимания, насколько изготовленная деталь отличается от эталонной, или, насколько одно высверленное отверстие отличается от эталонного.

Рисунок 1.Индикатор часового типа.

«В чем же смысл?» — спросите Вы — «ведь можно взять любой другой микрометрический прибор, и измерить». Смысл в том, что использование индикаторов часового типа в промышленных масштабах позволяет, во-первых, сэкономить время проведения проверки, а во-вторых, значительно сэкономить на закупке измерительных приборов, что в конечном итоге, приведет к повышению рентабельности бизнеса.

Всё ещё непонятно, почему использование индикаторов часового типа является эффективным? Тогда, возможно, есть смысл рассказать о том, как же они работают.

Индикатор часового типа (ИЧТ) — это навесное оборудование. В качестве держателя ИЧТ могут выступать различные штативы, скобы и подставки различных видов. Такие держатели должны отвечать требованиям жесткости и быть неподвижными при проведении измерений. Подставки штативов, для удовлетворения этим условиям, должны быть либо очень массивными, либо должны быть жестко прикручены к столу, станку и другому стационарному оборудованию. Подставки также бывают магнитными, что позволяет устанавливать их на вертикальной или наклонной поверхности металлических конструкций без использования других средств крепления (например, болтов). На рисунке 2 представлены различные виды держателей индикаторов часового типа.

Рисунок 2. Держатели и штативы с установленными индикаторами часового типа.

Вообще, порядок проведения измерений с использованием ИЧТ можно описать следующим образом:

— Установка циферблата на «ноль» — это значит, что перед проведением измерений, необходимо установить нулевое, исходное значение, используя эталон.

— Поднятие измерительного стержня при помощи «ушка», расположенного вверху ИЧТ с одновременным извлечением эталонной детали из под индикатора часового типа.

— Помещение измеряемой детали между основанием штатива и измерительной головкой ( твердосплавным шариком или наконечником) индикатора часового типа.

— Опускание измерительного стержня

— Снятие показаний отклонения размеров измеряемой детали (насколько, в сотых долях миллиметра отличается) от эталонной детали по циферблату ИЧТ.

На рисунке 3 и рисунке 4 представлены примеры использования индикатора часового типа.

Рисунок 3. Использование индикатора часового типа для измерения отклонения уже готовой детали относительно эталона по всей её длине с использованием специальной подставки.

Рисунок 4. Использование индикатора часового типа для измерения отклонения изготавливаемой детали относительно эталонной в процессе её производства по всей длине и вокруг оси детали.

Теперь то вы понимаете насколько удобнее и быстрее использовать индикатор часового типа? Теперь о цене вопроса, любой микрометрический и штанген- прибор для измерения сверхмалых значений будет стоить не менее тысячи рублей и это при том, что для сравнения с эталоном, необходимо постоянно держать в памяти его значение, постоянно что-то выкручивать, вкручивать, сверять деления — на это уходит драгоценное рабочее время. Проверять же отклонение индикатором часового типа намного быстрее — потяните за «ушко», вставьте деталь и индикатор покажет отклонение. К тому же при поломке, заменить ИЧТ на новый можно, примерно, за триста рублей. Штатив при этом не меняется, что позволяет значительно удешевить эксплуатацию измерительных приборов в долгосрочной перспективе.

Ну что же, с первым вопросом мы разобрались. Давайте теперь рассмотрим классификацию и строение различных видов индикаторов, которые существуют на данный момент.

Как Вы могли догадаться, в механическом индикаторе малые измеряемые отклонения (в сотые доли миллиметра) путем прямолинейного перемещения измерительного стержня, преобразуются в большие, удобные для восприятия (благодаря заметному перемещению стрелки на индикаторе), при помощи специального зубчатого или часового передаточного устройства, пружины или электроники. Собственно от типа передаточного устройства зависит основная классификация индикаторов.

1. Индикатор часового типа — самый распространенный индикатор. Внутри цилиндрического корпуса индикатора часового типа размещается реечно-зубчатая и шестеренная передачи, благодаря которым, возвратно-поступательное движение измерительного стержня преобразуется во вращательное движение стрелки индикатора. Также, конструктивно, в ИЧТ имеет пружину, позволяющую исключить люфты шестерёночных передач. Индикатор таких приборов, чаще всего, многооборотный, т.е. количество полных оборотов стрелки выносится на отдельный циферблат, что существенно увеличивает диапазон измерения отклонения и значительно повышает точность. Цена деления таких индикаторов обычно составляет 0,01мм. Примером индикатора часового типа может служить индикатор типа «ИЧ», специальный индикатор «ИЧС», а также индикатор для измерения твердости металлов «ИЧТ».

2. Рычажно-зубчатые индикаторы — отличием индикаторов такого типа от индикаторов часового типа является тот факт, что конструктивно, измерительные головки рычажно-зубчатых индикаторов имеют в неравноплечий рычаг, вместо шестеренно-зубчатой передачи. Малое плечо рычага связано с измерительным стержнем, либо с измеряемой поверхностью, а большое плечо — со вторым неравноплечим рычагом и зубчатой передачей со стрелкой. Т.е., они тоже имеют часовой индикатор, но так уж сложилось, что название «индикатор часового типа» получили индикаторы предыдущего вида. Рычажно-зубчатые измерительные головки могут быть многооборотными или однооборотными. Стоит отметить, что индикаторы данного типа гораздо точнее индикаторов часового типа. Цена деления у таких индикаторов обычно колеблется от 0,001 до 0,002мм. Рычажно-зубчатые индикаторы выпускаются в различных модификациях. Существуют модели бокового действия, модели с непосредственным контактом измерительного рычага с измеряемой деталью либо с измерительным штоком. Примером рычажно-зубчатого индикатора служит индикатор модели «ИРТ», а также индикатор модели «ИРБ».

3. Пружинные измерительные головки — (микрокаторы, микаторы (малогабаритные) и миникаторы) — считаются самыми точными рычажно-механическими измерительными устройствами. Здесь, чувствительным элементом выступает завитая пружина со стрелкой. Перемещаясь, рычаг воздействует на пружину, изменяя её длину, что приводит к повороту стрелки. Благодаря отсутствию трения в этой конструкции, достигается высокая точность показаний. Цена деления у таких приборов достигает 0,1мкм (или 0,0001мм). Преимуществом также является — простота конструкции, долговечность работы и отсутствие мертвого хода. В качестве примера измерительной головки можно взять модель «ИГ» и «МИГ».

4. Электронные индикаторы — могут иметь как рычажно-зубчатую, так и присущую индикаторам часового типа, шестеренную передачу, но индикатор, здесь, имеет вид электронно-цифрового табло. Индикатором с электронным табло является индикатор «ИЧЦ».

Помимо основной классификации, те же самые приборы, можно разделить в зависимости от типа индикатора (часовой тип или электронно-цифровой), а также в зависимости от типа перемещения измерительного стержня (параллельно шкале или перпендикулярно).

Также, разделяют индикаторы в зависимости от назначения: для измерения отклонений в размерах отверстий, деталей, для измерения отклонения в твердости металлов, для настройки различных узлов и агрегатов, для проверки износа оборудования.

Главными показателями, на которые стоит обратить внимание при выбореиндикатора часового типа — это Цена деления и диапазон. Чем меньше цена деления — тем точнее будут измерения. Чем больше измеряемый диапазон — тем большее отклонение (в мм) может измерять индикатор.

Индикаторы широко применяются в машиностроении, металлообработке, производстве приборов, деталей и агрегатов. Индикаторы часового и других типов универсальны, просты в эксплуатации и стоят недорого.

Описание

Принцип действия индикаторов основан на преобразовании линейного перемещения измерительного стержня с наконечником во вращательное движение стрелки по циферблату со шкалой.

Индикатор состоит из измерительного стержня, перемещающегося в направляющей гильзе, и устройства преобразования линейного перемещения измерительного стержня в круговое движение стрелки. В индикаторах циферблат выполнен поворотным для совмещения нулевого деления шкалы циферблата с текущим исходным положением стрелки.

Индикаторы могут изготавливаться с регулируемым полем допуска.

Индикаторы всех серий могут комплектоваться ушком для крепления.

Опломбирование индикаторов от несанкционированного доступа не предусмотрено.

Методика поверки и условия эксплуатации измерительных головок

Средний срок службы приборов данного типа — 6 лет. Условия эксплуатации измерительных головок первого класса точности:

• температура — от -20 до +35 оС;
• влажность — до 80 %;
• присутствие агрессивных газов не допускается.

Не разрешается нанесение масла или эмульсии на поверхность прибора. При снижении плавности хода допускается частичная промывка механизма без его разборки. Для этого с прибора снимается крышка, после чего он помещается в авиационный бензин. В процессе промывки не допускается его попадание на шкалу индикатора.

Поверка прибора производится в соответствии с методикой МИ 2192-92. Межповерочный интервал составляет 1 год.

Примечания

1. ↑ 12
   Сорочкин, 1978, p. 5.
2. ↑ 12
   Апарин, 1956, p. 125.
3. Апарин, 1956, p. 147.
4. Васильев, 1988, p. 4.
5. Чепурин, 1987, p. 375.
6. ↑ 12
   Чепурин, 1987, p. 376.
7. Сорочкин, 1978, p. 94.
8. Сорочкин, 1978, p. 95.
9. ↑ 12
   Афонасов, 2009, p. 4.
10. Васильев, 1988, p. 71.
11. Афонасов, 2009, p. 5.
12. Афонасов, 2009, p. 6.
13. Васильев, 1988, p. 70.
14. Секацкий, 2007, p. 92.
15. ↑ 123
    Васильев, 1988, p. 72.
16. Сорочкин, 1978, p. 102.
17. Апарин, 1956, p. 142.
18. ↑ 12
    Васильев, 1988, p. 74.
19. Васильев, 1988, p. 76.
20. Васильев, 1988, p. 77.
21. ↑ 12
    Апарин, 1956, p. 148.
22. Сорочкин, 1978, p. 77.
23. Зайцев, 2002, p. 79.
24. Апарин, 1956, p. 144.