Прибор для измерения внутреннего диаметра

Микрометрический нутромер (шти́хмас) (от нем. Stichmaß ) — инструмент (прибор) для измерения внутреннего диаметра или расстояния между двумя поверхностями.

Точность измерений нутромером такая же, как и микрометром — 0,01 мм. Состоит он (рис. 1) из головки и сменных калиберных стержней (удлинителей).

С помощью сменных наконечников (удлинителей) увеличивают предел измерений. Считывают размеры при пользовании этим инструментом так же, как и при замерах микрометром.

Штихмас [ править | править код ]

В обувном производстве — измерительная лента с делениями для обмера колодки и стопы, а также система измерения размеров обуви. При делении размера обуви на 1,5 получается длина стопы в сантиметрах.

Выбор измерительных средств. Приемы и точность измерений

Большое разнообразие объектов измерений приводит к большому разнообразию контрольно-измерительных инструментов и приборов, а также методов и приемов измерений. Вместе с тем в зависимости от на­значения отдельных деталей машин, измерения необходимо произво­дить с различной точностью. В одном случае достаточно воспользовать­ся обычной масштабной линейкой, а в другом — применить точный прибор, дающий возможность произвести измерение с точностью до ве­личины ±0,01 мм.

Допустим, требуется замерить диаметр поршня. Его можно замерить кронциркулем и масштабной линейкой, штангенциркулем и микрометром. В первом случае точность измерений соответствует величине —0,5 мм, во втором — от 0,1 до 0,05 мм, а в третьем — 0,01 мм.

Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений уста­новлены ГОСТ 8.050-73. Погрешности, допускаемые при измерении линей­ных размеров от 1 до 500 мм, в зависимости от допусков и номинальных размеров изделий регламентированы в ГОСТ 8.051-73. Предел допускаемой погрешности измерения учитывает влияние погрешности измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, метода измерения и т. д. Результат измерений с погрешностью, не превышающей допускае­мую, принимают за действительное значение.

Основные факторы, влияющие на выбор средства измерения, — это раз­мер и квалитет (класс точности) измеряемого изделия, допускаемая по­грешность средства измерения, условия и метод использования средства из­мерения.

Раздвижной измерительный инструмент с линейным нониусом. Штан­генциркуль — многомерный раздвижной инструмент с нониусом * для из­мерения наружных и внутренних размеров, диаметров, глубин и высот де­талей. Конструкции выпускаемых штангенциркулей позволяют произво­дить отсчет размеров с точностью до 0,1 и 0,05 мм. Такая высокая точность достигается применением специального устройства для отсчета — линей­ного нониуса.

На рис. 129 изображен штангенциркуль (универсальный) с точностью измерений до 0,1 мм ГОСТ 116-89. Он состоит из штанги 1, на которой на­несена шкала линейки, губок 2 и 9 и перемещающейся по штанге рамки 7 с губками рамки 3 и 8.

Измеряемый предмет слегка зажимают между губками, фик­сируют рамку зажимным винтом 4 и затем по шкалам штанги и нониуса производят отсчет раз­мера. В пазу обратной стороны штанги свободно скользит ли­нейка 5 глубиномера, представ­ляющая собой плоский стер­жень. Один конец ее жестко со­единен с рамкой. В сомкнутом положении свободный торец линеики глубиномера точно совпа­дает с торцом штанги. При измерении глубины штанга торцом устанав­ливается на плоскость детали у измеряемого отверстия. Нажимом на рамку стержень глубиномера перемещают до упора в дно отверстия и за­тем фиксируют положение рамки зажимным винтом.

Отсчет размеров производят по штанге и нониусу. Нониус длиной 19 мм разделен на 10 частей. Одно его деление, таким образом, составляет 19/10 = 1,9 мм, что на 0,1 мм меньше целого миллиметра (рис. 130,I). При нулевом показании штрих нониуса находится от ближайшего справа штриха штанги на расстоянии, равном величине отсчета 0,1 мм, умноженной на порядко­вый номер штриха нониуса, не считая нулевого (рис. 130, II). Целое число миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо нулевым штрихом нониуса. Дробная величина (количество десятых долей мил­лиметра) определяется умноже­нием величины отсчета ОД мм на порядковый номер штриха нониуса (не считая нулевого), совпадающего со штрихом штан­ги.

На рис. 130, III показано два примера отсчета. В первом по шкале штанги читаем целое чис­ло 39 мм, затем по шкале нониу­са определяем дробную величи­ну 0,1 мм х 7 = 0,7 мм (седьмой штрих обозначен крестиком). Значит, замеряемый размер 39 мм + 0,7 мм = 39,7 мм. Во вто­ром примере аналогично перво­му определяем 61 мм + 0,1 мм х 4 = 61,4 мм.

Точность отсчета в 0,1 мм иногда бывает недостаточной. В этом случае пользуются штан­генциркулем, позволяющим производить измерение с точно­стью до 0,05 мм.

Штангенглубиномер (ГОСТ 162-90) (рис. 131) предназначен для измерения глубины глухих отверстий, па­зов, канавок, уступов и высот с величиной отсчета по нониусу 0,1 и 0,05 мм. Он отличается от штангенциркуля только конст­рукцией: штанга заканчивает­ся срезанным торцом, являю­щимся измерительной поверх­ностью, рамка имеет вместо гу­бок широкую опорную поверх­ность — основание 1.

При измерениях штангенглу- биномер основанием устанавли­вают над отверстием, а штангу выдвигают до упора в его дно. Далее все действия аналогичны операции по замеру детали штангенциркулем.

Микрометрический измерительный инструмент. Микрометр (ГОСТ 6507-90) — более сложный по устройству инструмент, чем рассмотренные раньше (рис. 132). Он позволяет производить измерения с большей точностью.

Микрометр для наружных измерений состоит из подковообразной скобы 1, пятки 2, стебля 5, зажимного устройства — стопора 4, барабана 6 с мик­рометрическим винтом 3, колпачка 7 с насечкой, навинченного на правую часть барабана, и трещотки, присоединенной при помощи винта к торцу шейки колпачка. Отсчеты измерений производятся по шкале на стебле 5 и шкале на коническом нониусе барабана 6.

Шкала на стебле имеет 25 делений, нанесенных вдоль оси стебля сверху и снизу и перпендикулярных к ней с расстоянием между ними в 1 мм. Штрихи, расположенные над риской, смещены вправо относительно ниж­них штрихов на 0,5 мм. По ,нижним штрихам отсчитывают целое число миллиметров, а по верхним — 0,5 мм. Сотые доли миллиметра определяют­ся при помощи делений на нониусе, поверхность которого разделена штри­хами в виде образующих нониуса на 50 равных частей.

При повороте на одно деление микрометрический винт 3, соединенный с барабаном 6, перемещается вдоль оси на 1/50 шага, т. е. на расстояние, рав­ное 0,5 мм : 50 = 0,01 мм.

Для определения какого-либо размера детали микрометром ее помещают между пяткой 2 и торцом микрометрического винта 3. Затем поворачивают барабан до тех пор, пока торец микрометрического винта не приблизится к поверхности детали. Дальнейшее продвижение винта 3 производят при по­мощи колпачка 7 с трещоткой. Услышав характерный треск, подобный тре­ску пружины часов при заводе, поворот колпачка прекращают. После этого стопором 4 стопорят микрометрический винт, отделяют микрометр от дета­ли и считывают показания.

Отсчет показаний производят следующим образом (рис. 133): если кром­ка барабана остановится ближе к нижнему штриху стебля (рис. 133, I), то число целых миллиметров полученного размера определяют по нижнему делению шкалы, а Число сотых долей миллиметра — по показаниям бараба­на. Так, приведенное на рисунке положение шкал соответствует размеру 8 + 0,24 = 8,24 мм;

если кромка барабана остановится ближе к верхнему штриху стебля, то по­лученный размер представит сумму трех величин: числа целых миллиметров до ближайшего нижнего к кромке барабана деления на стебле плюс 0,5 мм от него до верхнего деления и плюс показания со­тых долей миллиметра по барабану. В приведенном случае (рис. 133, II) поло­жение шкал соответствует размеру 8 + 0,5 + 0,24 = 8,74 мм. На рис. 134 по­казаны приемы измерения деталей мик­рометром.

Микрометрический нутромер (штихмас) (ГОСТ 10-88) служит для из­мерения внутренних размеров деталей, а также размеров диаметров отверстий. Точность измерений нутромером такая же, как и микрометром — 0,01 мм. Состо­ит он (рис. 135) из головки и сменных калиберных стержней (удлинителей). Мик­рометрическая головка состоит из микро­метрического винта 6, расположенного внутри барабана 4, колпачка 5, стебля 3, стопорного устройства 2 и сменного нако­нечника 1. С помощью сменных наконеч­ников (удлинителей) увеличивают предел измерений.

Считывают размеры при пользовании зтим инструментом так же, как и при за­мерах микрометром.

Инструмент для измерения углов и ко­нусов. Размеры углов, как и все другие, могут иметь допуски. Верхнее и нижнее отклонения угловых размеров располагают на чертежах так же. как и линейных размеров. Например, означает угол с номинальным размером 90°, верхнее допустимое отклонение которого равно 10°, а ниж­нее — 8°. Когда размеры углов на чертежах не имеют допусков, их устанав­ливают в соответствии с отраслевыми стандартами.

Для измерения углов и конусов применяют различные инструменты. Рассмотрим некоторые из них.

Универсальный угломер (ГОСТ 5378-88) (рис. 136) применяют для измерения наружных и внутренних углов различных деталей.

Угломер состоит из основания 1, на котором нанесена основная шкала на дуге 130°, и жестко скрепленной с ним линейки 4. По дуге основания перемещается сектор 3, несущий нониус 2. К сектору 3 посредством дер­жавки 7 может быть прикреплен угольник 6, в котором в свою очередь с помощью державки 8 закреплена съемная линейка 5. Угольник 6 и съем­ная линейка 5 имеют возможность пе­ремещаться по краю сектора 3.

Хотя основная шкала угломера на­несена лишь на дуге 130°, но, меняя установку измерительных деталей, можно измерять углы от 0 до 320°. Точность отсчета по нониусу равна 2′. Отсчет, полученный при измерении угловых величин или при установке заданного угла, производится так же, как и на линейных шкалах штангенинструмента, т. е. по шкале и нониу­су. Число градусов отсчитывают по шкале основания, а минут — по шкале иониуса.

Например, на рис. 137 нулевой штрих нониуса пришелся на деление между 76 и 77° основной шкалы, а со штрихом (отмечен крестиком) шкалы основания совпадает 9-й штрих нониу­са. Следовательно, по основной шкале отсчитывают 76°, а по шкале нониуса 9 х 2′ = 18′. Значит, угол в данном случае равен 76°18′.

Калибры и шаблоны. Предель­ные калибры —скобы ГОСТ 16775-71. 16777-71 применяют для контроля наружных диаметров валов по предельным размерам.

Предельная скоба имеет две стороны с размерами: наибольший допусти­мый ПР — проходная сторона и наименьший допустимый НЕ — непроход­ная сторона.

На рис. 138 показана схема и прием контроля измеряемого диаметра ва­ла 1 проходной скобой; 2 — непроходная скоба; 3 — проходная скоба. Раз­ница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра кон­тролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по наименьшему допусти­мому размеру диаметра таким образом, чтобы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра вала при этом виде контроля установить нельзя. Нельзя также установить действительный размер отклонений от ге­ометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д. Для определения дейст­вительного размера диаметра вала и дей­ствительных отклонений, выраженных в числовых значениях, следует применять универсальные измерительные средства.

Предельные калибры — пробки (рис. 139) применяют для кон­троля цилиндрических отверстий ГОСТ 24962- 81, для определения соответствия размера диаметра отверстия заданным на чертеже пределом (допуском). Принцип контроля этим калибром аналогичен пре­дыдущему.

Для проверки цилиндрической кре­пежной резьбы II применяют рабочие, приемные и контрольные калибры ГОСТ 24963-81. Рабочие калибры используют для проверки правильности размеров резьбы изделий в процессе их изготовле­ния. Приемные калибры — для проверки правильности размеров резьбы контроле­рами и заказчиками. Контрольные кали­бры (контркалибры) — для контроля и регулировки (установки) размеров рабочих калибров.

Шаблоны широко распространены в машиностроении для проверки деталей сложного профиля. Профиль шаблона (отсюда название профиль­ный калибр — шаблон) по идее представляет собой ту идеальную форму, ко­торую следует придать детали. Проверка шаблоном заключается в прикла­дывании его к изделию и оценке величины световой щели между проверяе­мым профилем и измерительной кромкой шаблона. Шаблонами контроли­руют профиль зубьев зубчатых колес I и зубьев ходовых резьб II, профиль кулачков и шпоночных пазов, радиусы скруглении, углы заточки режуще­го инструмента и др. (рис. 140).

Шаблоны профильные служат для определения отклонений действи­тельного профиля зуба от теоретического. Проверка заключается в накла­дывании шаблона на зуб колеса и определении отклонения по величине све­товой щели на просвет. Такая проверка не дает числового выражения от­клонения, но во многих случаях бывает достаточной.

Кроме специальных шаблонов индивидуального назначения, в произ­водстве используют еще и нормализованные шаблоны. Один из них ГОСТ 4126-82 показан на рис. 141. Он представляет собой набор стальных пласти­нок с закругленными по определенному радиусу (отмеченному на пластин­ках) концами. Данный радиусомер имеет комплект пластин для замера радиусов от 1 до 6,5 мм. Промышленность располагает радиусомерами и боль­шего размера.

Измерение цилиндрических резьб. Наиболее ходовыми средствами из­мерения и контроля резьбы являются резьбовой микрометр и резьбомеры.

Резьбовой микрометр ГОСТ 4380-86 предназначен для измерения средне­го диаметра наружной резьбы на стержне (рис. 142,I). Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок: конусного наконечни­ка, вставляемого в отверстие микровинта и призматического наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру изготовляются пара­ми, каждая из которых предназначена для измерения крепежной резьбы с углом профиля 55 или 60° с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется в тех случаях, когда надо измерить резьбу с шагом 1. 1,75 мм, другая — 1,75 . 2,5 мм и т. д.

После установки микрометра на нуль вставками как, бы обнимается один виток проверяемой резьбы (рис. 142, II). После того как вставки вошли в со­прикосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки (рис. 142, III).

Резьбомеры ГОСТ 519-77 (рис.143) применяют для измерения шага резьбы. Это наборы шаблонов (тонких стальных пластинок), измеритель­ная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы опреде­ленного шага или числа ниток на дюйм для подсчета шага. Резьбомеры из­готавливают двух типов: на одном из них № 1 выбито клеймо «М60°», на другом № 2 — «Д55°».

Для измерения шага резьбы подбирают шаблон-пластинку (гребенку), зубцы которой совпадают с впадинами измеряемой резьбы. Затем читают указанный на пластинке шаг или число ниток на дюйм. Для определения шага по резьбомеру № 2 требу­ется дюйм — 25,4 мм разделить на число ниток, указанное на шаблоне.

Наружный диаметр резьбы

В начале измерения упор 3 устанавливают при помощи нониуса 2 на раз­мер заданной высоты и фиксируют его стопорным винтом. Штангензубомер упором 3 ставят на окружность вершины зуба, который собираются заме­рить. Затем сдвигают губки горизонтальной линейки до соприкосновения с профилем зуба, после чего по шкале нониуса 4 отсчитывают размер толщи­ны зуба, так же как и при измерении штангенциркулем.

Обычно, когда говорят о точности обмера, подразумевают под этим то максимальное отклонение от истинного размера, которое может получить­ся при измерении. Например, точность измерения ± 0,02 показывает, что истинное значение может отличаться от прочитанного на шкале инструмен­та максимум на 0,02 мм. Эта величина характеризует измерительный инст­румент, но для практики она неудобна, так как не дает прямого указания, когда в сложившихся обстоятельствах и каким инструментом следует про­изводить измерение. В этом случае удобнее связать тип инструмента с раз­мером допуска. Допуск всегда указан на чертеже. При отсутствии чертежа величину допуска выбирают в зависимости от характера сопряжения дан­ной детали с другими.

Измерительный инструмент для внешнего промера

Измерительный инструмент для внутреннего промера

Измерительный инструмент для промера глубины

В табл. 15, 16 и 17 (рис. 144 А, В и В) приведены рекомендации по при­менению измерительного инструмента со шкалами в зависимости от уста­новленных допусков и размеров детали. В ней даны верхние пределы при­менения инструмента, т. е. наименьшие допуски, которые могут быть про­мерены данным инструментом. Каждый из приведенных в таблице типов инструмента может быть применен и для более грубых промеров.

Совершенствование методов и средств технического контроля осуще­ствляется путем механизации и автоматизации контрольных операций и применением так называемого активного контроля, позволяющего проверять размеры деталей во время их обработки. Прогрессивные сред­ства контроля выбирают исходя из экономической эффективности их применения. Для механизации контрольных операций применяют мно­гомерные контрольные приспособления и различные механические уст­ройства.

В таких многомерных приборах и приспособлениях используются раз­личные жесткие калибры, индикаторы и устройства, основанные на пнев­матических, электроконтактных и других способах измерения.

Промышленность располагает также автоматами с механическими из­мерительными устройствами и с электроконтактными датчиками, электро­измерительные устройства которых позволяют с высокой точностью проверять различные геометрические и физические параметры деталей.

Приборы для автоматического контроля деталей в процессе их обработ­ки наиболее часто применяются при шлифовании валов, отверстий, плоско­стей и пр. Эти приборы, устанавливаемые на станках, подают сигнал при достижении деталью заданного размера или автоматически изменяют ре­жим обработки и останавливают станок.

* Нониус — вспомогательное отсчетное устройство, повышающее точность оценки долей делений основной шкалы измерительного инструмента

Дата публикации: 15 октября 2013 .
Категория: Справочник электромеханика.

Инструменты, применяемые при центровке валов электрических машин

Простейшие линейные измерения при центровке валов электрических машин производят при помощи стальных линеек с делениями и складных метров. Точные измерения длин, диаметров и зазоров выполняют многомерным, точным измерительным инструментом: штангенциркулями, микрометрами, скобами с отсчетным устройством, микрометрическими нутромерами и пластинчатыми щупами.

Штангенциркуль

Штангенциркулями (рисунок 1) измеряют наружные и внутренние диаметры, а также длину деталей размером до 4000 мм. Кроме этого отдельными типами штангенциркулей могут измеряться глубины, удаленности наружных и внутренних уступов, а также выполняться разметочные работы. Штангенциркули различаются по типам, моделям, диапазонам измерений и уровням точности измерений. Точность измерений может быть от ± 0,01 до 0,1 мм.

Различают механические и электронные или цифровые штангенциркули. Механические штангенциркули имеют два вида отсчетных устройств – рамку с нониусом или стрелочный индикатор. Цифровой штангенциркуль вместо рамки имеет цифровое отсчетное устройство, в котором измеренные значения выводятся в виде цифр на жидкокристаллический дисплей.

Самый простейший штангенциркуль, позволяющий измерять диаметры и длины, состоит из штанги 1,с нанесенной на ней измерительной шкалой, на которой закреплены измерительные губки 2. По штанге, перемещается подвижная рамка 3 с нониусом 5. Затяжка рамки на штанге осуществляется с помощью зажима 4. В штангенциркуле предусмотрена микрометрическая подача 6 рамки.

Рисунок 1. Устройство штангенциркуля

Как измерять штангенциркулем? Перед началом измерений (например, диаметра конца вала) необходимо ослабит винт, освободить штангу и передвигать наружную измерительную губку до тех пор, пока обе губки слегка зажмут вал. Затем с помощью винта микрометрической подачи подводят рамку с нониусом и закрепляют последнюю зажимом. Отсчет целых миллиметров производят по делениям на штанге, а долей миллиметра по нониусу.

Для знакомства с конструкциями других типов штангенциркулей и более подробного изучения методов производства измерений штангенциркулями, посмотрите видео 1.

Видео 1. Измерение штангенциркулем

Микрометр

Микрометры (рисунок 2) применяют для измерения наружных диаметров (например, диаметр конца вала) и длины деталей размером до 2000 мм. Точность измерений может быть от ± 0,001 до 0,01 мм.

Рисунок 2. Устройство микрометра

Отсчеты целых и половин миллиметров производят на делениях стебля 7, а долей миллиметра – на нониусе, нанесенном на барабане 5.

Перед началом работы с микрометром следует отвинтить стопорный винт 3 и стопорную шайбу 8 на скобе 1 и передвигать пятку 2 до тех пор, пока не совпадут нулевые деления барабана и стебля (при соприкосновении измерительных поверхностей пятки и микрометрического винта 4). После этого стопорный винт вновь завинчивают и закрепляют пятку.

Для измерения деталь необходимо слегка зажать мерительными поверхностями микрометра. Для этого вращают микрометрический винт при помощи трещотки 6 до проскальзывания последней.

На видео 2 вы можете наглядно ознакомиться с тем, как нужно пользоваться микрометром.

Видео 2. Измерение микрометром

Скоба с отсчетным устройством

Скобы с отсчетным устройством (рисунок 3) предназначены для измерения наружных диаметров и длины деталей размером до 1000 мм.

Рисунок 3. Устройство скобы с отсчетным устройством

Скоба состоит из плоского полукруглого корпуса 3, в котором закреплены подвижная 1 и переставная 5 пятки, а также прикрепленное к подвижной пятке индикаторное отсчетное устройство 2 с делениями. Скоба снабжена теплоизоляционными накладками 4, предотвращающими влияние тепла рук замерщика на точность результатов измерений.

Точность измерений скобами составляет от ± 0,002 до 0,01 мм.

Микрометрический нутромер

Микрометрические нутромеры (рисунок 4) применяют для измерения внутренних диаметров (например, диаметр отверстия ступицы полумуфты) или расстояния между поверхностями. Нутромеры выпускают с пределами измерений от 50 – 75 мм до 400 – 10000 мм.

Рисунок 4. Устройство микрометрического нутромера

Нутромеры с пределами измерений 1250 – 4000 мм и более имеют две головки: микрометрическую и микрометрическую с индикатором.

Микрометрический нутромер состоит из трубки 2, соединенной с удлинителями 3 и прикрепленным к последним измерительным наконечником 4. Внутри второго конца трубки закреплен стебель (на рисунке 4 не виден) микрометрической головки 1, на котором плавно вращается барабан последней. Измерительные поверхности микрометрической головки и измерительного наконечника нутромера выполнены из твердого сплава. На стебле и барабане микрометрической головки нанесены деления.

После установки нутромера в рабочее положение и соприкосновения измерительных поверхностей его микрометрической головки и измерительного наконечника с поверхностями отверстия ступицы полумуфты необходимо совместить нулевой штрих на барабане микрометрической головки с продольным штрихом на ее стебле. При измерении диаметра отверстия в ступице полумуфты нутромер необходимо установит под прямым углом к оси отверстия, так как даже при незначительном его наклоне измерения будут неверны.

Пластинчатый щуп

Пластинчатые щупы (рисунок 5) применяют для измерения зазоров между плоскостями полумуфт центрируемых валов, а также между конусом стержня индикатора (или штифта центровочной скобы) и ободом полумуфты. Такой щуп 1 состоит из калиброванных пластин 2 толщиной от 0,02 до 1 мм. Длина пластин в щупах может быть 100 или 200 мм. Щупы с пластинами длиной 100 мм поставляют только четырьмя наборами от 9 до 17 пластин в каждом наборе. Щупы с пластинами длиной 200 мм поставляют в виде отдельных пластин.

Рисунок 5. Устройство пластинчатого щупа

Пластины щупа должны входить в зазор на глубину не более 20 мм не свободно, а с некоторым трением, которое должно быть примерно одинаковым при всех измерениях.

Приборы, применяемые при центровке валов электрических машин

Кроме перечисленных инструментов, при центровке валов электрических машин применяют индикаторы, уровни, виброметры, вибрографы, а также ряд приспособлений.

Индикатор

Индикаторы используют для измерения биения центрируемых валов, биения соединительных полумуфт, а также для проверки правильности формы названных выше деталей электрических машин. Индикатор (рисунок 6) представляет собой несложный прибор, состоящий из собственно индикатора 1 с измерительным стержнем 2, укрепленного при помощи держателя 3 на стойке 4, которая установлена на штатив 5.

Рисунок 6. Устройство индикатора

Для производства измерения (например, биения вала) индикатор устанавливают на неподвижной опоре, которая не испытывает вибрации, а измерительный стержень – перпендикулярно оси вала и слегка нажимают на проверяемую поверхность. Конструкция индикатора основана на применении зубчатого зацепления, преобразующего поступательное движение измерительного стержня во вращательное движение стрелки индикатора. Индикаторы изготавливают с пределами измерений 0 – 2; 0 – 3; 0 – 5 и 0 – 10 мм и точностью отсчета основной шкалы индикатора 0,01 мм.

Уровень

Уровни применяют при выверке лини валов соединяемых машин, а также для проверки горизонтальности фундаментных плит в процессе установки электрических машин и приводимых ими в действие механизмов. Для указанных целей используют уровни: рамный, с микрометрическим винтом типа "Геологоразведка" и гидростатический.

Рамные уровни выпускаются со сторонами размерами 200 × 200 мм и 300 × 300 мм и с ценой деления от 0,02 до 0,3 мм. Под ценой деления понимается угол наклона ампулы или величина подъема в миллиметрах на 1 м, соответствующие перемещению пузырька на одно деление.

Рабочие поверхности уровня – плоские; на нижней, верхней и одной из боковых поверхностей имеются призматические выемки.

Уровень типа "Геологоразведка" с микрометрическим винтом показан на рисунке 7. Верхняя часть его представляет собой цилиндрическую стеклянную ампулу, заключённую в металлический цилиндр с вырезом. Цилиндр с одно стороны шарнирно соединен с корпусом уровня, с другой стороны его находится микрометрический винт с делительной головкой, поворот которой вызывает подъем или опускание конца цилиндра с ампулой. Цена деления 0,1/1000 мм, то есть одно деление соответствует подъему в 0,1 мм на 1 м.

Рисунок 7. Внешний вид уровня типа "Геологоразведка" с микрометрическим винтом

Для определения уклона какой либо поверхности пузырек в ампуле приводится в нулевое положение вращением микрометрического винта, после чего отсчетом на микрометрической головке определяют величину уклона. Для проверки правильности полученных показаний следует повернуть уровень на 180°.

Виброметр

Виброметры (рисунок 8) предназначены для измерения амплитуды вибрации электрических машин или отдельных их частей и ее направления. Под амплитудой вибрации следует понимать величину перемещения контролируемой поверхности машины (например, поверхности полумуфты) от одного крайнего положения через положение равновесия до другого крайнего положения. Виброметр состоит из рамы 1, массивной призмы 2, подвешенной к раме на пружинах 3, встроенного в призму индикатора 4, упирающегося своей пуговкой 5 в кольцо 6, скрепленное с рамой, винтов 7 застопоривания призмы и ручки 8 для переноски виброметра. Индикатор свободно вращается вокруг своей оси, так что пуговка может занимать любое радиальное положение. Это дает возможность проверять не только амплитуду колебаний, но и ее направление. Для крепления прибора к вибрирующей поверхности в нижней части рамы имеется отверстие с резьбой. Применение массивной призмы вызвано ее свойством в силу инерции, будучи упруго подвешенной, оставаться при колебаниях корпуса прибора практически неподвижной; в этом случае перемещение корпуса относительно неподвижной массы измеряют индикатором.

Рисунок 8. Устройство виброметра

Вибрацию следует замерять в трех направлениях; вертикальном осевом (вдоль оси машины) и поперечном (в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси машины).

При измерении вибраций от 0,05 до 6 мм у электрических машин с номинальной частотою вращения более 750 об/мин следует применять ручные вибрографы ВР-1.

Виброграф ВР-1

Виброграф ВР-1 (рисунок 9) состоит из передающего рычажного механизма, устройства для передвижения ленты и отметчика времени.

На оси 1 (рисунок 9, а) имеется штифт 2, прикасающийся к вибрирующей поверхности. Ось при помощи шарнира 3 связана со стальным пером 4, которое может поворачиваться вокруг оси рукоятки 5. Пружина 6, натяжение которой можно регулировать, предназначена для получения надлежащего контакта между штифтом и вибрирующей поверхностью. Кривая вибрации записывается острием пера, царапающего на бумажной ленте 7, покрытой слоем воска. Лента передвигается с определенной скоростью при помощи часового механизма с пружинным заводом. Отметчик времени делает отметку на ленте каждую секунду, что дает возможность определить частоту вибраций.

Рисунок 9. Устройство вибрографа

Общий вид вибрографа приведен на рисунке 9, б. Ось 1 со штифтом помещается в направляющей трубке 8. Для регулирования натяжения пружины используется винт 9. Рычажок служит для включения и отключения движения ленты и отметчика времени. Пружину часового механизма заводят рукояткой 5. За движением пера вибрографа наблюдают через лючок в корпусе. Прибор снабжен рычажным увеличителем записи колебаний, надеваемым на направляющую трубку и позволяющим увеличивать записи в 2 и 6 раз.

Приспособления, применяемые при центровке валов электрических машин

Для центровки валов применяют также специальные приспособления: центровочные скобы, приспособления для центровки с электромагнитным прижимом и индикаторами, приспособления для центровки машин с промежуточным валом, приспособления для шлифовки вала, для проворачивания валов, для подъема вала на небольшую высоту, упоры против осевого смещения вала, универсальные трех-захватные съемники полумуфт и другие. Ниже рассматривается конструкция отдельных типов центровочных скоб. Конструкция и принцип действия остальных приспособлений будут подробно рассмотрены в статьях "Подготовка к центровке валов" и "Центровка валов электрических машин".

Центровочные скобы изготовляют непосредственно перед монтажом или ремонтом электрических машин. В отдельных случаях это делают без предварительного расчета, что следует считать серьезным упущением, так как от правильного выбора конструкций скоб в большой степени зависит точность центровки.

В таблице 3 приведены основные размеры, по которым, зная длину скобы, можно подобрать сечение (высоту h и ширину b).

Основные размеры центровочных скоб

На рисунке 10 показаны отдельные конструкции центровочных скоб. Скоба, показанная на рисунке 10, а, применяется в случаях больших расстояний между полумуфтами. Ее площадь поперечного сечения должна обеспечивать достаточную жесткость для предотвращения смещения конца скобы в процессе центровки.

В том случае, когда на ободе полумуфты нет специального нарезанного отверстия для завертывания болта, крепящего скобу на полумуфте, применяется скоба, показанная на рисунке 10, б. Эта скоба крепится штифтом, устанавливаемым в отверстие для болта полумуфты.

Нашли также широкое применение скобы, закрепляемые на ободе полумуфты (рисунок 10, в).

Рисунок 10. Конструкции центровочных скоб.
а – для больших расстояний между полумуфтами; б – закрепляемая штифтом, устанавливаемым в отверстии для болта полумуфты; в – закрепляемая на ободе полумуфты

В СССР для монтажа средних и крупных электрических машин применяли бригадные наборы специальных инструментов.

Каждый из таких наборов включает следующие инструменты, приспособления и приборы, в том числе и необходимые для центровки валов: микрометр типа МК, предел измерений 0 – 25 мм, точность измерений 0,01 мм (ГОСТ 6507-90); комплект микрометрических нутромеров, пределы измерений 50 – 600 мм (ГОСТ 10-88); комплект щупов типа I 1 – 100, 5 – 100 и типа II 7 – 200 (ГОСТ 882-75); комплект гаечных ключей размером 8 – 36 мм (ГОСТ 2906-80); комплект конических разверток Ø 13 – 27 (ГОСТ 10082-71); комплект индикаторных скоб типа С, 300 – 800; индикатор валовый типа I, точность измерений до 0,01 мм; уровень типа "Геологоразведка" с микрометрическим винтом, с ценой деления 0,1 / 1000 мм; уровень рамный нерегулируемый; уровень гидростатический; щуп клиновый; ключ со сменными головками для больших гаек; набор инструментов слесаря монтажника; электрошарошка, бучарда пневматическая, приспособление для развертывания отверстий в полумуфтах; приспособление для проворачивания валов; приспособление для центровки валов с электромагнитным прижимом и индикаторами; приспособление для центровки машин с промежуточным валом; съемник подшипников качения (со скобой и хомутом); съемник трех-захватный универсальный; домкрат клиновый грузоподъемностью 50 тс; домкрат гидравлический грузоподъемностью 100 тс; виброметр с ценой деления 0,01 мм; тахометр центробежный ручной типа ИО-10; комплект отвесов; комплект стропов; призма длиной 100 – 150 мм (ГОСТ 5641-88).

Помимо этого для центровки валов электрических машин используют такелажные механизмы: лебедки тали и блоки, а также такелажную оснастку: канаты стальные и пеньковые, коуши и зажимы.

Материалы, применяемые при центровке валов электрических машин

В процессе центровки валов электрических машин расходуется также ряд материалов. К последним относятся: керосин и бензин – для очистки шеек и концов валов и посадочной части полумуфт от консервирующей антикоррозийной смазки; кроме того, керосин используют для разведения пасты ГОИ; бязь и марля чистые – для протирки указанных частей машин; цветной мел или цветные карандаши – для пометок на полумуфтах; тетради – для записи результатов замеров; мешковина в качестве защитного покрытия; тряпки чистые; концы обтирочные; нитки суровые, шпагат крученый; фетр и войлок – для шлифовки шеек вала; прессшпан, кожа, мел, паста ГОИ – для полировки шеек вала; уайт-спирит, ксилол – для снятия антикоррозийного покрытия на шейках валов; этиловый спирт – для протирки шеек вала.

Источник: Каминский М. Л., "Центровка валов электрических машин" – Москва: Энергия, 1972 – 72с.