Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"

1

Ćwiczenie nr 3

Pomiary kątów

1.Cel ćwiczenia

Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami pomiarów kątów

oraz zaznajomienie z budową i obsługą przyrządów pomiarowych.

2.Podstawy teoretyczne

Kątomierz uniwersalny ma podziałkę kątową w zakresie 0 - 360°

oraz noniusz kątowy umożliwiający odczytywanie wskazania z dokładnością

± 5'. Sposób pomiaru kątomierzem przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Pomiar kątomierzem uniwersalnym

Wśród kątomierzy ogólnego zastosowania rozróżnia się następujące odmiany:

-Kątomierz zwykły, czyli kabłąkowy

-Kątomierz uniwersalny

-Kątomierz optyczny

Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"

2

Kątomierz zwykły nie ma żadnego urządzenia zwiększającego dokładność

pomiaru, natomiast kątomierze uniwersalny i optyczny mają noniusze

zwiększające dokładność odczytania.

Przebieg pomiaru kątomierzem uniwersalnym.

1) Zluzować śrubę zaciskową ramienia ruchomego i wysunąć je na

najwygodniejszą dla danego pomiaru długość. Zbyt długie wysunięcie

ramienia ruchomego utrudnia pomiar.

Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"

3

2) Dokręcić śrubę zaciskową ramienia.

3) Lekko zluzować śrubę zaciskową, ustalającą położenie kątowe ramienia

ruchomego.

4) Ustawić wstępnie przybliżoną wartość kąta i lekko dokręcać śrubę

zaciskową tarczy tak, aby uniemożliwić samoczynną zmianę wzajemnego

położenia ramion kątomierza.

5) Do trzymanego w jednej ręce przedmiotu przykładać trzymany w drugiej

ręce kątomierz, poprawiając położenie ramienia ruchomego, aż uzyska się

dokładne przyleganie krawędzi pomiarowych do powierzchni przedmiotu.

6) Dokładność przylegania sprawdzić pod światło. Jeżeli szczelina świetlna nie

jest widoczna lub jest wąska i równomierna, to przyleganie jest prawidłowe.

7) Dokręcić śrubę zaciskową ustalającą położenie kątowe ramienia ruchomego.

8) Odczytać wskazania kątomierza.

W kątomierzu uniwersalnym wskaz zerowy noniusza kątowego wskazuje

całkowitą liczbę stopni, a wskaz noniusza stanowiący przedłużenie jednego ze

wskazów podziałki głównej wskazuje liczbę minut. Należy pamiętać, że aby

ustalić ilość minut, należy odczytać wskazanie noniusza po tej stronie, po której

wzrastają wartości minut na podziałce głównej.

Kątomierz optyczny – zasada pomiaru kątomierzem optycznym jest taka sama,

jak zasada pomiaru kątomierzem uniwersalnym. Różnica polega tylko na

sposobie odczytania wyniku. W kątomierzu optycznym odczytuje się wskazania

przez lupę obserwacyjną o powiększeniu 16x. W polu widzenia obserwujemy

podziałkę

kątową

z

działką

elementarną

1°

oraz

noniusz

z modułem równym zero. Wartość działki elementarnej noniusza wynosi 5'. Na

Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"

4

rys. 2 przedstawiono kątomierz optyczny oraz jego pole widzenia

w okularze odczytowym.

Rys. 2. Kątomierz optyczny z widokiem w okularze odczytowym

Podzielnice optyczne (rys. 3) służą do dokładnych pomiarów kątów

oraz do dokładnego podziału kątowego. Na rys. 3b przedstawiono schemat

pomiaru krzywki we współrzędnych biegunowych za pomocą podzielnicy

optycznej i długościomierza. W podobny sposób można wykonać pomiary

wałków wielowypustowych, elementów sprzęgieł kłowych, wałów

korbowych itd. Podzielnica optyczna jest wyposażona na ogół w łoże

z konikiem oraz długościomierz. W celu dokonania pomiaru na podzielnicy

optycznej należy przedmiot umieścić w kłach 3 i 5 (rys. 3), przesuwając

przy tym konik 4 na odpowiednią odległość wzdłuż łoża 1. Przedmiot musi

być związany z kłem ruchomym 3 głowicy optycznej 2 za pomocą zabieraka.

Obracając pokrętłem 6 przy zablokowanym zacisku 10, dokonujemy obrotu

kła 3, a przez to i przedmiotu o określony kąt. Urządzenie oświetlające

7 umożliwia odczytanie na ekranie 8 wartość przemieszczenia kątowego.

Długościomierz 9 zapewnia natomiast ustalenie wartości przemieszczenia

liniowego. Przez to jest możliwy pomiar we współrzędnych biegunowych.

Podzielnice optyczne są produkowane w różnych wariantach z działką

elementarną 3", 9" i l0".

Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"

5

a)

b)

Rys. 3. Podzielnica optyczna a) – widok ogólny b) – pomiar krzywki we

współrzędnych biegunowych

3.Sprawozdanie

W sprawozdaniu należy zamieścić szkice danego elementu. Podać wartości

kątów pomierzonych za pomocą kątomierza uniwersalnego. Zamieścić

wnioski i uwagi dotyczące pomiarów.

4. Przykładowe pytania kontrolne

1. Zasada pomiaru kątomierzem uniwersalnym.

2. Zasada pomiaru kątomierzem optycznym.

3. Rodzaje kątomierzy.

5.Literatura

Karpiński T., Kacalak W., Łukianowicz Cz., Łukianowicz T.: Ćwiczenia

laboratoryjne z metrologii mechanicznej, Koszalin, Wydawnictwo Uczelniane

Politechniki Koszalińskiej 1997.