Как настроить нутромер индикаторный

Как проводить измерения индикаторными нутромерами?

Нутромеры предназначены для измерения диаметров отверстий, размеров пазов и внутреннего расстояния между поверхностями. Данные приборы применяются в тех случаях, когда использование линейки и рулетки невозможно или не обеспечивает необходимую точность замеров.

Приборы данного типа являются идеальным инструментом для проверки внутреннего диаметра цилиндров при сборке и ремонте автомобильных моторов. Сфера их применения: слесарные мастерские, пункты автосервиса и механосборочные цеха.

Что измеряют нутромеры

Существует два метода замеров: абсолютный и относительный. Первый применяется при использовании микрометрического нутромера. Прибор помещается внутрь отверстия и работает аналогично микрометру. Он замеряет абсолютное расстояние от одной поверхности до другой в миллиметрах.

Относительный метод применяется при использовании индикаторного нутромера. Перед началом измерений прибор приводится в рабочее положение, настраивается и выставляется «на ноль».

Принцип работы и характеристики индикаторных нутромеров

Каждый прибор состоит из двух основных узлов: индикатора с циферблатом часового типа и измерительной части (стебля). Величина перемещения подвижного стержня передается на отсчетное устройство с помощью клиновой или рычажной передачи.

Характеристики индикаторных нутромеров:

• минимальный диаметр измеряемого отверстия – от 6 мм;
• погрешность – 0,15-0,025 мм;
• цена деления – от 0,01 до 0,001 мм;
• движение стержня – от 1 до 10 мм (зависит от модели).

Как работать с индикаторным нутромером

Как того требует инструкция, перед началом работы инструмент нужно выставить «на ноль». Удобнее всего это сделать с помощью калибровочного кольца. При его отсутствии можно воспользоваться концевой мерой со струбциной или другим прибором (например, микрометром или штангенциркулем).

Настройка нутромера по микрометру

В первую очередь проверяется точность микрометра с помощью концевой меры. Если погрешность находится в допустимых пределах, то действовать необходимо по следующему плану:

• подбирается сменный стержень (например, длиной 10 мм) и устанавливается на измерительную штангу нутромера;
• на микрометре так же выставляется размер 10 мм, после чего зажимается стопорный винт;
• нутромер фиксируется в тисках через деревянную втулку на стебле. Этим обеспечивается его неподвижность;
• стержень нутромера помещается между измерительными губками микрометра;
• отклонившаяся стрелка совмещается с отметкой «ноль» на циферблате вращением головки индикатора.

Для измерения диаметра цилиндра прибор помещается внутрь отверстия так, чтобы его стержень находился перпендикулярно продольной оси изделия. Нужное положение достигается с помощью легких покачиваний.

Если стрелка отклоняется влево от нуля, то диаметр исследуемого отверстия больше размера образца. Если вправо – то меньше.

Снимаем показания: стрелка отклонилась влево на 15 делений. Делаем расчет: умножаем 15 на цену одного деления (0,01 мм) и получаем 0,15 мм.

Зная диаметр образца (10 мм), производим окончательный расчет: 10+0,15=10,15 мм.

При снятии показаний стоит учитывать, что индикатор имеет две шкалы:

• большую – сотые доли мм.;
• малую – миллиметры.

Для измерения отверстий больших размеров применяются дополнительные стержни-удлинители, входящие в комплектацию нутромера. Более детальную информацию о том, как пользоваться прибором, вы можете найти в инструкции по эксплуатации.

Как работать микрометрическим нутромером

Перед началом работ прибор устанавливается «на ноль» с помощью меры, входящей в комплект. Процедуру рекомендуется выполнять при температуре +20 о С по следующему плану:

• микрометрическая головка размещается между губами установочной меры;
• вращением барабана добиваемся прижатия измерительных поверхностей с обеих сторон;
• закручиваем фиксирующий винт и извлекаем прибор.

Снимаем показания. Если нулевое значение на барабане совпадает с продольной линией на стебле, то прибор настроен и готов к работе.

Как измерять микрометрическим нутромером

Принцип работы с таким прибором отличается от замеров с помощью индикаторных аналогов. Для измерения диаметра цилиндра на нутромере выставляется приблизительный его размер. После этого микрометрическая головка помещается в отверстие перпендикулярно его продольной оси. Вращением барабана и трещотки необходимо добиться прижатия измерительных поверхностей с двух сторон.

Следующее действие – завинчиваем до упора стопорный винт и извлекаем прибор из отверстия для снятия показаний. Для получения искомого значения складываются три составляющие:

• значение на шкале;
• длина манометрической головки;
• размер удлинителя, если таковой применяется.

Условия эксплуатации, хранения и методика поверки нутромеров

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

Условия эксплуатации нутромеров:

• окружающая температура – от +15 до +25 о С;
• влажность – до 80%;
• установка ноля – перед каждым началом работы.

При пользовании индикаторным нутромером рекомендуется его удерживать за деревянную втулку. В противном случае, стальная штанга будет нагреваться от тепла руки. Это повлечет ее удлинение на сотые доли миллиметра, что спровоцирует искажение показаний индикатора.

Как разобрать индикаторный нутромер

Разборка прибора производится в порядке, обратном сборке. Сначала вывинчивается удлинительный стержень, а затем индикатор отделяется от измерительной штанги. Перед длительным хранением все элементы конструкции, за исключением циферблата индикатора, протираются авиационным бензином и смазываются. Хранение нутромера осуществляется в упаковочном боксе при температуре +20±5°С.

Как пользоваться нутромером

Многие детали имеют отверстия и полости. Для их измерения созданы специализированные инструменты – нутромеры. Далее рассмотрено, устройство нутромера, варианты данных инструментов, как пользоваться нутромером.

Устройство и принцип функционирования

Нутромеры – это инструменты для нахождения внутренних размеров (диаметров отверстий, пазов и т. д.). Они рассчитаны на случаи, когда недоступно применение других инструментов в виде рулетки либо линейки или они недостаточно точны. Рассматриваемые приборы применяют в автосервисах, механосборочных цехах, слесарных мастерских, например, для замера цилиндров двигателя.

Общепринятой классификации данных устройств не создано, однако нутромеры дифференцируют на основе различных параметров. Так, по конструкции их подразделяют на шариковые, цанговые и др., по варианту отсчетного устройства – на индикаторные и др., по контакту с определяемой поверхностью – на кромочные и др. Наиболее известна и обширно распространена классификация, основанная на совокупности конструктивных особенностей нутромеров и их назначении:

• Конструкция микрометрических моделей, включает соединенные колпачком микрометрический винт и барабан, стебель со сферическим наконечником, предохранительный колпачок, стопор. К тому же их комплектуют несколькими удлинителями и мерой. Головку вариантов с верхним значением измерений более 1250 мм оснащают индикатором часовой конструкции с интервалами делений в 0,01 мм. Рассматриваемые приборы производят на основе ГОСТ 17215. Встречается пять типоразмеров таких моделей с различными рабочими диапазонами: от 50 до 2500 мм. Варианты с часовым индикатором представлены еще в трех типоразмерах с диапазоном от 1250 до 10000 мм. Устройства данного типа ввиду хороших метрологических параметров (точность и погрешность равны около 0,01 и 0,006 мм соответственно) обычно применяют для точной проверки размеров.
• Индикаторные нутромеры включают два основных узла: индикатор с часовым циферблатом и измерительную часть, представленную двумя стержнями (подвижным, служащим для монтажа сменных вставок, и находящимся в корпусе неподвижным). Кроме того, в корпусе размещена система подвижных рычагов. Индикаторные приборы подходят для отверстий диаметром от 6 мм и имеют погрешность в 0,025-0,15 мм. Движение стержня и цена деления составляют 1-10 и 0,001-0,01 мм соответственно.

Первые простейшие модели нутромеров появились около XVII в. Данные инструменты были выполнены в виде циркулей с отогнутыми наружу концами ножек. Современные начальные модели, называемые штихмассами, представлены трубками либо стержнями с наконечниками сферической формы. Они рассчитаны на крупные отверстия диаметром 100-2500 мм.

Принцип их функционирования состоит в передаче величины перемещения подвижного стержня на отсчетное устройство посредством передаточного механизма. Нутромеры оснащают передаточными механизмами различного типа, что также определяет сферу применения. Так, варианты с рычажными, конусными и клиновыми передачами рассчитаны на небольшие отверстия. Конусные модели (кромочные со стрелочной головкой либо шкалой с нониусом, цанговые, шариковые в трех типоразмерах) применяют для малых отверстий (от 0,2, от 0,95, 3-18 мм соответственно). Большинство индикаторных нутромеров оснащают передаточными устройствами рычажного либо клинового типа. Рабочий диапазон для них составляет от 3 до 1000 и от 18 до 50 мм соответственно.

Еще одним классификационным признаком для нутромеров является количество точек соприкосновения с поверхностью.

Большинство вариантов относится к двухконтактной схеме измерения.

Только пассиметры имеют три наконечника, один из которых подвижен. Такие устройства имеют рабочий диапазон от 19 до 120 мм. Кроме того, для дифференциации нутромеров используют форму контактной поверхности (плоская, кромочная и др.).

Отдельно следует отметить электронные модели. Они представлены модификациями микрометрических нутромеров, оснащенными электронной головкой с цифровым отсчетом. Как и для механических аналогов, принцип измерения такими приборами основан на сравнении с мерой, в качестве которой в данном случае применяется высокоточное кольцо.

Настройка

Предварительно требуется настройка нутромера, состоящая, прежде всего, в обнулении. Тип инструмента определяет, как настроить нутромер.

Микрометрический нутромер обнуляют с применением меры. Рекомендуется осуществлять данную операцию при 20 °C.

• Начинают с размещения головки прибора между губками меры.
• Путем вращения барабана обеспечивают прижатие поверхностей измерения.
• Далее, закрутив фиксирующий винт, извлекают инструмент.
• Наконец, снимают показания. О готовности прибора свидетельствует совмещение продольной линии стебля с нулевым значением барабана.

Перед работами с индикаторным нутромером также осуществляют обнуление. Для этого наиболее подходит калибровочное кольцо. В отсутствии его применяют концевая мера со струбциной либо прочий инструмент, который может быть представлен штангенциркулем либо микрометром.

Далее рассмотрена проверка точности индикаторного микрометра с использованием концевой меры. В случае допустимой погрешности выполняют приведенную далее последовательность действий:

• Прежде всего, подбирают сменный стержень и монтируют на измерительную штангу прибора.
• Далее на микрометре выставляют размер, соответствующий стержню, и зажимают стопорный винт.
• Затем нутромер через втулку стебля фиксируют в тисках.
• Его стержень устанавливают между микрометрическими измерительными губками.
• Наконец, путем вращения индикаторной головки стрелку совмещают с нулевой отметкой циферблата.

Технология измерения

Прежде всего, необходимо отметить, что разработано два метода измерения:

• Абсолютный способ состоит в определении значения расстояния между заданными точками путем помещения прибора внутрь.
• При относительной технологии для получения результата используется образец.

Следует отметить, что названные технологии подходят для различных типов измерительных приборов. Первая служит для микрометрического нутромера, а вторая – для индикаторного.

Измерения прибором первого типа включают приведенные далее операции:

• На инструменте выставляют приблизительный размер измеряемого отверстия.
• Головку располагают внутри перпендикулярно продольной оси прибора.
• C обеих сторон обеспечивают прижатие поверхностей измерения к стенкам путем вращения трещотки и барабана.
• Закручивают стопорный винт и извлекают инструмент.
• Для получения результата к значению шкалы прибавляют длину манометрической головки, а также удлинителя в случае его применения.

При работах с отверстиями цилиндрической формы инструмент покачивают поочередно в продольном и поперечном направлениях с целью определения максимального и минимального значения соответственно.

Измерение индикаторным прибором также включает несколько этапов:

• Прежде всего, индикаторный нутромер располагают внутри отверстия стержнем перпендикулярно продольной оси измеряемой детали, корректируя его легкими покачиваниями.
• Отклонение стрелки вправо свидетельствует о меньшем диаметре отверстия в сравнении с образцом, влево – о большем.
• Далее снимают показания, применяя обе шкалы индикатора.
• Наконец, к полученному значению прибавляют диаметр образца.

Для измерения больших отверстий индикаторные нутромеры комплектуют дополнительными стержнями-удлинителями.

Обслуживание и эксплуатация

Для обеспечения длительного эксплуатационного срока нутромера следует правильно эксплуатировать и обслуживать его.

Так, для микрометрических вариантов требуется периодически осуществлять проверку, регламентированную ГОСТ 17215-71. Она относится к следующим параметрам.

• Внешний вид, маркировка, наличие комплектующих.
• Взаимодействие конструктивных элементов.
• Размер штрихов стебля и барабана.
• Расстояние между стеблем и торцом барабана.
• Радиус головки и измерительной поверхности.
• Погрешность головки.
• Погрешность общего размера головки с удлинителями, а также жесткость (для вариантов с верхним рабочим пределом более 1250 мм).
• Биение точки касания.
• Размеры меры в точках измерительной поверхности.

Проверка индикаторных вариантов значительно проще. Она включает пункты, регламентированные рекомендациями МИ 2194-92 и 2193-92:

• Внешний осмотр.
• Опробование.
• Определение технических и метрологических параметров.

Скачать рекомендацию МИ 2193-92

Скачать рекомендацию МИ 2194-92

Для микрометрических моделей следует избегать перетяжки соединения удлинителей и головки. Во избежание изменения размеров меры не следует выкручивать ее винты. Не стоит лишний раз вынимать стержни. При работе следует удерживать инструмент в местах наименьшего прогиба.

Перед хранением инструмент следует разобрать, протереть авиационным бензином и смазать его элементы, кроме циферблата.

Разборку индикаторного нутромера осуществляют путем откручивания удлинительного стержня и отсоединения от штанги индикатора. Хранение осуществляют в температурном диапазоне от 15 до 25 °C.

Диапазон рабочих температур для нутромеров составляет от 15 до 25 °C, влажность – до 80%.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Это и будет точная настройка индикаторного нутромера на нуль

Смысл заключается в том, что в момент перехода осей измерительных стержней положения 0 – 0, перпендикулярного к плоским рабочим поверхностям боковиков, большая стрелка и меняет направление движения на обратное. То есть, положение 0 – 0есть самое кратчайшее расстояние, равное – D_n, между плоскими рабочими поверхностями боковиков.

Так как индикаторный нутромер с первого раза точно установить на нуль сложно, особенно без практических навыков, то настройку на нуль проверьте несколько раз. Если при повторных проверках большая стрелка индикаторной головки меняет направление движения на обратное в одном и том же месте (у одной и той же метки) значит, установка на нуль выполнена правильно и можно приступить к измерениям. В противном случае, повторите установку на нуль.

Внимание! 1)После удаления нутромера из приспособления, большая стрелка не обязательно должна совпадать с нулевой меткой. Большая стрелка обязательно должна совпадать с нулевой меткой только при установке нутромера в приспособление и при покачивании его влево и вправо.

2) После настройки нутромера на нуль запрещается вращать ободок индикаторной головки, так как нарушается настройка на нуль.

Измерение внутреннего диаметра гильзы с помощью индикаторного нутромера типа НИ.

Измерения необходимо выполнять по схеме, указанной на рисунке 27, результаты занести в таблицу 26. Из схемы видно, что измерения выполняются в восьми сечениях (1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5, 6-6, 7-7, 8-8),перпендикулярных к оси гильзы и отстоящих соответственно на расстоянии l1, l2, l3, l4, l5, l6, l7, l8 от верхнего торца гильзы.

В каждом сечении измерения выполняются в 4-х направлениях: А-А; Б-Б; В-В; Г-Г. Таким образом, в каждом сечении вы получите по четыре значения диаметра отверстия гильзы, а всего 8 · 4 = 32значения.

Разметка сечений измерения по высоте гильзы.

Провести пальцем по внутренней поверхности отверстия гильзы в зоне износа (рис. 27). При этом в зоне максимального износа можно заметить буртик, где останавливается верхнее компрессионное кольцо в процессе работы. Этот буртик виден и глазом при внимательном осмотре.

С помощью линейки определить расстояние – l0 от торца гильзы до буртика, делите это расстояние на 2. Это будет расстояние – l1 первого сечения 1-1.

То есть, l1 = (l 0/2) мм.

Расстояние — l2 = (l0 + 5) мм сечения 2-2.

Расстояние между остальными сечениями определить по формуле:

Δh = (h1 — 10) / 6.

Тогда остальные расстояния будут:

l3 = l2 + Δh; l6 = l5 + Δh;

l4 = l3 + Δh; l7 = l6 + Δh;

l5 = l4 + Δh; l8 = l7 + Δh.

Занести расстояния всех сечений в таблицу 27 и с помощью мела или карандаша сделать разметку всех сечений и направлений на наружной поверхности гильзы.

Порядок отсчета показаний индикаторного нутромера типа НИ при измерениях.

Процесс измерения диаметра отверстия с помощью индикаторного нутромера типа НИ и отсчет показаний выполняется по следующим этапам (рис. 28).

После ввода измерительного мостика нутромера в отверстие гильзы и базирования его относительно одного из сечений, например 5-5 и направления А-А установить нутромер в исходное положение – «0» как показано на рис. 32. При этом большая стрелка индикаторной головки должна показывать величину натяга (например, 1 мм). То есть, нутромер в отверстии необходимо по возможности стремиться установить так, чтобы его ось была по возможности параллельна оси отверстия, что можно делать визуально или ориентируясь по показаниям стрелок. На рисунке 32 это положение показано как исходное положение – «0».

Плавно и осторожно наклонить нутромер от исходного положения влево или вправо (разницы нет), при этом большая стрелка повернется против часовой стрелки на угол – α1, как показано на рисунке 28 (положение «I», а малая стрелка – по часовой стрелке на угол — γ1).Значение угла α1 должен быть таким, чтобы ось измерительных стержней 0 – 0 (рис. 32) заняла положение 1 – 1 при наклоне влево, или положение 2 – 2 при наклоне вправо. При слишком большом значении угла — α1 есть опасность смещения оси измерительных стержней от ранее установленного сечения, например, сечения 5 – 5. На рисунке 28 углу — α1 соответствует положение большой стрелки на метке 40 (60), и в нашем случае нутромер наклонен влево, о чем свидетельствует стрелка над циферблатом.

Из этого положения нутромер плавно наклонить в сторону положения 0 до тех пор, пока большая стрелка не изменит направление движения по часовой стрелке на обратное (против часовой стрелки). На рисунке 28 большая стрелка изменить направление движения по часовой стрелке на обратное у метки 10 (90), на рисунке 28 положения «2» и «3». Это значит, что в это момент оси измерительных стержней находятся в положении 0 – 0 как показано на рисунке 32, то есть, находятся именно на диаметре отверстия, а не на хорде или не на диагонали.

Малая стрелка при этом переместится от цифры «1» против часовой стрелки на некоторый угол — γ1.

Так как на циферблате индикатора нанесено 100 делений и у каждой десятой метки нанесены цифры по нарастающей и цена одного деления составляет 0,01 мм, то индикаторная головка показывает 0,10 мм (в момент изменения стрелкой ее направления движения на обратное).

Отсчет показания индикаторной головки ведется от нулевой метки влево или вправо. В нашем примере — влево.

А измеренный диаметр отверстия будет: D_изм. = (D_n + 0,10).

Пример: Если D_n = 100 мм, а величина натяга (запас размера) установлена равной 1 мм, и стрелка индикаторной головки меняет направление движения по часовой стрелке, не доходя до нуля на обратное, у метки 90 (10), то отсчет будет «+ 0,10» мм. А измеренное значение диаметра отверстия будет: D_изм. = (100 + 0,10) = 100,10 мм.

Имеется следующее правило отсчета: Показание индикаторной головки принимается со знаком «+» (плюс), если большая стрелка изменила направление движения на обратное не доходя до нулевой метки шкалы (пример) на рисунке 28, деление – 90 (10) и со знаком «-» (минус), если большая стрелка изменила направление движения по часовой стрелке на обратное переходя нулевое деление, например, на метке 10 (90). Тогда размер диаметра был бы (100 – 0,10) = 99,90 мм.

Измерение

Чтобы получить точные результаты, измерения необходимо выполнить строго именно в заданном сечении и в заданном направлении. В противном случае, результаты измерений будут характеризовать диаметр внутреннего отверстия гильзы в каком-то другом сечении и направлении.

То есть, погрешность результатов измерений в данном конкретном сечении и направлении будет большой, несмотря на точную настройку и точный отсчет показаний нутромера по причине неточного базирования нутромера относительно поверхности контролируемой детали.

Взять штангенглубиномер и настроить на заданное расстояние измеряемого сечения, например, на l5. Для этого глубиномер установить корпусом на верхний торец гильзы, а измерительный торец штанги опустить по наружной поверхности гильзы до метки l5 и зафиксировать в данном положении. От показаний глубиномера отнимать значение 5,5 мм (радиус измерительного стержня нутромера), то есть, глубиномер должен показать размер (l5 – 5,5) мм.

Взять настроенный нутромер и ввести его в отверстие гильзы, для чего нутромер наклонить в положение – I (рис. 32), то есть, нутромер необходимо вести в отверстие гильзы наклоном в сторону центрирующего мостика и слегка подавливая мостик, а потом и неподвижный (сменный) стержень. Нутромер в отверстие необходимо ввести осторожно и аккуратно.

Взять настроенный глубиномер и опустить его штангу вдоль стенки отверстия до упора рабочей поверхности его корпуса об верхний торец гильзы напротив одного из меток, например, в направлении А-А сечения l5.

Перемещая угломер по высоте и по окружности подвести неподвижный измерительный стержень нутромера до его упора в торец штанги глубиномера. То есть, таким образом, мы базируем нутромер точно по сечению 5-5 и направлению А-А.

Выполнить измерение и отсчет показаний, как было описано выше, и занести результаты измерений в таблицу 26.

Выполнить расчет овальности и конусности по соответствующим формулам.

где Δ_ов – овальность в данном сечении, D_max и D_min – соответственно максимальное и минимальное значения диаметра в данном сечении из четырех измерений. Овальность рассчитывается по каждому сечению и показывает отклонение формы цилиндрической поверхности в поперечном сечении.

Конусность. Для определения конусности необходимо рассчитать среднее значение диаметра из четырех в каждом сечении. Определить в одном из сечений и в одном из сечений.

Конусность определяется по следующей формуле:

где, С – конусность характеризует отклонение формы цилиндрической поверхности в продольном сечении, величина безразмерная и рассчитывается один раз для данной гильзы, – максимальное значение диаметра отверстия в данном сечении, рассчитанное как среднее из четырех значений в данном сечении, – минимальное значение диаметра отверстия в данном сечении, рассчитанное как среднее из четырех значений в данном се чении, L– расстояние между сечением с и сечением с .

Рис. 27. Схема измерений внутреннего диаметра гильзы

Среднее – рассчитывается как среднеарифметическое из четырех диаметров в каждом сечении, например, в первом сечении:

Метрологические характеристики измерительных приборов

Результаты измерений диаметра отверстия гильзы