Suwmiarka noniuszowa: rodzaje, urządzenie, błąd i wybór

Suwmiarka noniuszowa jest uniwersalnym narzędziem pomiarowym i cieszy się dużym zainteresowaniem kontrolerów, technologów, projektantów, tokarzy, frezarek, ślusarzy, mechaników samochodowych i stolarzy. Duża popularność urządzenia wynika z łatwości obsługi, dużego zakresu pomiarowego i najwyższej dokładności.

Zacisk zawdzięcza swój wygląd przede wszystkim rewolucji przemysłowej XVIII-XIX wieku., podczas którego rozpoczęło się masowe przejście do mechanizacji pracy fizycznej i industrializacji. Jednak prototyp nowoczesnego przyrządu pomiarowego, który był szeroko stosowany w inżynierii mechanicznej tego okresu, pojawił się dwa wieki wcześniej, a mianowicie w połowie XVI wieku. W tym czasie w warsztatach tokarskich na maszynach tnących zaczęły pojawiać się władcy wykonane z drewna i wyposażone w ruchome szczęki.

Nieco później, a mianowicie w 1631 r. przez matematyka P. Verniera instrument został zmodyfikowany i wyposażony w dodatkową skalę pomiarowąco pozwala na wykonywanie dokładniejszych pomiarów z minimalnym błędem. Stworzony przez niego zacisk przetrwał do dziś praktycznie w niezmienionej formie, a w kręgach zawodowych zyskał popularną nazwę „Kolumbik”.

Obecnie głównym celem suwmiarki jest wykonywanie precyzyjnych pomiarów, które można wykonywać zarówno wewnątrz mierzonych obiektów, jak i na zewnątrz. Ponadto służy do pomiaru głębokości otworów, stopni i elementów zakrzywionych. Narzędzie jest po prostu niezbędne do pomiaru średnic zewnętrznych i wewnętrznych przedmiotów o kształtach okrągłych i cylindrycznych., takich jak śruby i nakrętki oraz do określenia parametrów wewnętrznych rowów, wnęk i szczelin. Zasada działania Kolumba polega na określeniu rozmiaru metodą ruchu specjalnej ramy pomiarowej, swobodnie poruszającej się po drążku, z nałożoną na nią skalą.

Suwmiarka posiada proste urządzenie, wygląda dość bezpretensjonalnie i składa się z kilku elementów.

• Linijka ze skalą jest głównym elementem konstrukcyjnym i określa maksymalną wartość pomiaru. Im dłuższa wędka, tym szerszy zakres pomiarowy.
• Rama pomiarowa jest reprezentowana przez ruchomą część narzędzia i jest w stanie z łatwością poruszać się wzdłuż głównego wysięgnika. Obecność specjalnej skali - noniusza z krokiem 0,1 mm - oraz zastosowanie techniki wyrównania podziałów umożliwia uzyskanie pomiarów z dokładnością do ułamka milimetra. Śruba mocująca oraz sprężyna znajdują się po wewnętrznej stronie ramy, dzięki czemu rama jest mocno dociskana do drążka i nie przekrzywia się podczas poruszania się po linijce stałej. W niektórych modelach noniusz jest zastępowany przez tarczę lub mały wyświetlacz cyfrowy, w zależności od modelu suwmiarki.
• Szczęki są ważnymi częściami urządzenia, które są ruchome i nieruchome. Te pierwsze są uwzględnione w konstrukcji ruchomej ramy lub są na niej sztywno zamocowane, te drugie są częścią pręta i są absolutnie statyczne. Szczęki ruchome i stałe znajdują się naprzeciw siebie, a podczas przesuwania ramy pomiarowej są w bliskim kontakcie.W tym przypadku zerowe znaki podziałki sztangi i noniusza pokrywają się. Ze względu na przeznaczenie funkcjonalne gąbki dzielą się na jednostronne (umożliwiające pomiary tylko z zewnątrz) i dwustronne (przeznaczone również do pomiarów wewnętrznych).
• Wysuwany drążek jest konstrukcyjną częścią ramy pomiarowej i służy do pomiaru głębokości otworów i rowków.

Opis suwmiarki byłby niepełny bez uwzględnienia materiałów, z których jest wykonana.

Aby ułatwić projektowanie nowoczesnych zacisków, jako materiały do ​​produkcji zaczęto stosować kompozycje kompozytowe oparte na włóknach węglowych i żywicach polimerowych, a także uwzględniać w projekcie elementy plastikowe.

W chwili obecnej istnieją trzy odmiany konstrukcyjne suwmiarek, różniące się wielkością błędu, urządzeniem i techniką pomiarową. Niezależnie od typu, narzędzia doskonale sprawdzają się przy wewnętrznych i zewnętrznych pomiarach części., ale różnią się jedynie łatwością obsługi, szybkością pomiarów i ceną.

Ten typ Kolumba to klasyczna wersja instrumentu. Składa się z drążka i ruchomej ramy z noniuszem. Urządzenie wyróżnia się prostotą konstrukcji i dość przystępnym kosztem. Więc, Najprostszy model noniusza z jednostronnymi szczękami i głębokościomierzem można kupić za 400 rubli.

W suwmiarkach tego typu noniusz jest zastąpiony przez tarczę, na której ruchoma wskazówka błyskawicznie wyświetla wyniki pomiarów. Podczas korzystania z takich urządzeń nie są wymagane żadne obliczenia, dzięki czemu ich obsługa jest wygodna i prosta.

Suwmiarki tego typu wyposażone są w cyfrowe wyświetlacze ciekłokrystaliczne, co umożliwia pomiary z dużą dokładnością. Takie modele są dodatkowo wyposażone w akumulator, posiadają przycisk włączania/wyłączania i są w stanie mierzyć nie tylko w milimetrach, ale także w calach. Najtańszy instrument cyfrowy można kupić za 1000 rubli.

Suwmiarki wszystkich typów są produkowane w ścisłej zgodności z GOST 166-89 i są odpowiednio oznaczone.

• SHTs-1 to narzędzie charakteryzujące się dwustronnym rozmieszczeniem szczęk i przeznaczone do zewnętrznych i wewnętrznych pomiarów liniowych. Urządzenie jest również wyposażone w głębokościomierz i jest uważane za najpopularniejszy model suwmiarki.

• SHT-2 Posiada również dwustronne rozmieszczenie szczęk, a oprócz wewnętrznych i zewnętrznych pomiarów liniowych może służyć do znakowania. W tym celu urządzenie wyposażone jest w mikrometryczną ramkę podającą, która pozwala na równomierne i dokładne oznaczenie powierzchni.

• SHTs-3 to narzędzie z jednostronnym rozmieszczeniem szczęk, przeznaczone do wewnętrznych i zewnętrznych pomiarów liniowych.

• ShTsK - suwmiarka noniuszowa, posiada skalę kołową i umożliwia pomiary z dużą dokładnością i szybkością.

• Т-1 Reprezentowany jest przez narzędzie z jednostronnym rozmieszczeniem szczęk i charakteryzuje się zwiększoną odpornością na zużycie. Urządzenie wykonane jest z twardych stopów i jest w stanie mierzyć nie tylko wymiary liniowe, ale także głębokość.

• SCC - elektroniczny model cyfrowy, który wyróżnia się wysoką dokładnością pomiaru i nowoczesnym wyglądem.

Oprócz modeli produkowanych zgodnie z GOST 166-89 na krajowym rynku urządzeń pomiarowych znajdują się przyrządy wykonane zgodnie z warunkami technicznymi 3933-145-00221072-2003.

Takie próbki obejmują:

• suwmiarka ShTsS-200wykonane ze stali odpornej na korozję i zdolne do pomiaru powierzchni stopniowanych, głębokości i występów;

• Model ShTSSU-200, będący odmianą poprzedniej wersji, wykonaną ze stali konstrukcyjnej i narzędziowej;

• urządzenie -200, również typ ShTsS-200, wyposażony w ogranicznik głębokości i wykonany z gatunków stali antykorozyjnych;

• Model SCCS, który jest nowoczesnym mechanizmem cyfrowym, który ma możliwość zmiany wartości pomiaru z milimetrów na cale oraz wyświetlania wyników pomiarów urządzeniom zewnętrznym znajdującym się w odległości do 70 m od urządzenia;

• suwmiarka SCR, przeznaczony do znakowania prac na różnych przedmiotach i powierzchniach, a obecność zaostrzonych szczęk z węglików spiekanych pozwala na obrysowywanie znakowania bezpośrednio na twardych powierzchniach.

Służą do rozwiązywania problemów, z którymi nie jest w stanie poradzić sobie konwencjonalny przyrząd, i są klasyfikowane jako profesjonalny sprzęt pomiarowy:

• model SCCT jest przeznaczony do pomiaru średnic wewnętrznych i zewnętrznych rur, dlatego często nazywany jest modelem rur;
• urządzenie ShTSTsD jest w stanie mierzyć grubość różnych części z licznymi występami;
• suwmiarka noniuszowa ШЦЦП służy do określania głębokości bieżnika opon i jest często stosowana w sklepach oponiarskich;
• Narzędzie ShTsTsM jest przeznaczone do pomiaru odległości między środkami sąsiednich części złożonych mechanizmów;
• urządzenie szynowe PShV jest przeznaczone do pomiaru torów kolejowych, należy do kategorii wysoce specjalistycznych narzędzi i kosztuje ponad 20 000 rubli;
• Zaciski do określania grubości tarcz hamulcowych pozwalają określić stopień zużycia bez zdejmowania kół.

Pomimo dużej różnorodności odmian dostępnych na rynku, główne parametry techniczne narzędzia są wspólne dla wszystkich jego typów i są reprezentowane przez takie parametry, jak maksymalna granica pomiaru, skok szczęk, dopuszczalny błąd i wymiary produkty.

Ten parametr pokazuje maksymalny rozmiar pomiaru i jest zawsze wskazany na oznaczeniu suwmiarki. Na przykład, przyrząd ШЦ-1 125 może mierzyć odległości od 0 do 125 mm, a dla większych modeli, takich jak ШЦ-3 630, granica pomiaru zaczyna się nie od zera, ale od 250 mm i kończy się na 630 mm.

Ten parametr zależy również od modelu zacisku. Na przykład, dla modelu ШЦ-1 powinna wynosić co najmniej 40 mm dla pomiarów zewnętrznych (żuchwy dolne) i co najmniej 17 mm dla pomiarów wewnętrznych (szczęki górne)... W tym przypadku przyrządu ShTs-3 4000, przeznaczonego wyłącznie do pomiarów zewnętrznych, wysunięcie szczęk nie może być mniejsze niż 150 mm.

Klasa dokładności instrumentów z noniuszem jest ograniczona do podziału 0,05 mm, ponieważ drobniejsza gradacja praktycznie nie jest postrzegana przez ludzki wzrok i może prowadzić do błędu w obliczeniach. Elektroniczne urządzenia cyfrowe są wyposażone w podziałkę 0,01 mm i są dokładniejszymi mechanizmami... Poziomy błędów zależą od klasy dokładności urządzenia. Na przykład model klasy 2 jest w stanie zmierzyć średnicę wiertła 5,7 lub 5,8 mm, a produkt pierwszej klasy może z łatwością określić rozmiar 5,75 mm.

Przyczyną nawet niewielkiego wzrostu błędu pomiaru może być błąd samego narzędzia, zła jakość mierzonej części, obecność zadziorów, niska jakość obróbki metalu, odchylenia głębokościomierza od pozycji ściśle pionowej, luźne docisk szczęk do obiektu i słabe mocowanie wózka śrubą.

Ten parametr zależy całkowicie od rodzaju zacisku i waha się od 125 g do 9 kg. Jednak ta waga jest typowa dla modeli domowych i małych profesjonalnych.

Wielkość przyrządu zależy od jego rodzaju, przeznaczenia, zakresu pomiarowego i waha się od 12,5 cm do kilku metrów.

Kalibracja przyrządów pomiarowych, a także ich produkcja, odbywa się zgodnie ze standardami GOST 8.113-85. Manipulacje kontrolno-pomiarowe przeprowadzane są w specjalnych laboratoriach i wykonywane na ultraprecyzyjnych maszynach. Jednak najprostszą kalibrację suwmiarki można wykonać w domu. W tym celu narzędzie jest dokładnie oczyszczane z brudu, kurzu, przyklejonych trocin, wiórów metalowych i smarów, a następnie wycierane do sucha czystą szmatką. Następnie szczęki suwmiarki są opuszczane do oporu i obserwują pozycję zerowych suwów.

Jeśli urządzenie jest prawidłowo wyregulowane, ryzyko powinno się zgadzać. W przeciwnym razie należy skontaktować się z wyspecjalizowanym centrum, gdzie dokona kalibracji i regulacji urządzenia, na podstawie którego zostanie wydany certyfikat o ustalonej formie. Przy regularnym używaniu suwmiarki weryfikację przeprowadza się co najmniej raz w roku. Jeśli metal szczęk roboczych jest zużyty, narzędzie staje się bezużyteczne i należy je wymienić na nowe. Aby wydłużyć żywotność urządzenia, konieczne jest utrzymanie go w czystości i przechowywanie tylko w etui lub futerale.

Nowoczesny rynek przyrządów pomiarowych prezentuje szeroką gamę suwmiarek. Poniżej znajdują się najlepsi producenci według wersji sklepów internetowych, których produkty są bardzo dokładne i spełniają wszystkie współczesne wymagania.

• Japońska firma Mitutoyo zajmuje się produkcją suwmiarek i innego sprzętu pomiarowego od 1934 roku do dnia dzisiejszego. W asortymencie przedsiębiorstwa znajdują się zarówno proste modele noniusza, jak i zaawansowane technologicznie próbki cyfrowe zasilane panelami słonecznymi.

• Nie mniej znana firma Shahe jest również uznanym liderem w produkcji aparatury pomiarowej. Produkty firmy są reprezentowane przez modele wszystkich typów, w tym cyfrowe modele elektroniczne oraz wersje mechaniczne ze skalą noniusza.

• Suwmiarki niemieckiej marki Matrixmade in China cieszą się również dużym zainteresowaniem wśród amatorów i profesjonalistów. Produkty firmy charakteryzują się wysoką jakością, szerokim asortymentem oraz rozsądną ceną. Na przykład możesz kupić ultraprecyzyjny model elektroniczny z głębokościomierzem za jedyne 1600 rubli.

• Instrumenty rosyjskiej marki „Kolibron”, produkowane w zakładzie w Chinach, wyróżniają się szerokim zakresem cenowym i dostępnością dla konsumentów. Najprostszy model 1. klasy dokładności typu noniusza można kupić za jedyne 800 rubli. Produkty są zgodne z normą państwową 166-89 iw pełni spełniają nowoczesne wymagania jakościowe i niezawodnościowe.

• Intertool z Chin dostarcza na rynek dokładne i trwałe narzędzia. Firma zajmuje się produkcją urządzeń analogowych, tarczowych i cyfrowych po cenach znacznie niższych niż u konkurencji. Pozwala to na zakup za niewielkie pieniądze mocnego i dokładnego instrumentu, który niezawodnie posłuży przez ponad rok.

• Młode rosyjskie przedsiębiorstwo „Żubr” zaczął zajmować się produkcją przyrządów pomiarowych całkiem niedawno, ale w krótkim czasie przyciągnął uwagę zarówno amatorów, jak i profesjonalistów. Firma posiada własne biuro konstrukcyjne, które zatrudnia wysoko wykwalifikowanych specjalistów, a testy produkowanych urządzeń przeprowadzane są we własnym laboratorium. Najtańszy zacisk o długości 12,5 cm i wadze zaledwie 140 g można kupić za 700 rubli, a elektroniczny model cyfrowy kosztuje 4300 rubli.

Zakup dowolnego przyrządu pomiarowego jest bardzo ważnym i odpowiedzialnym biznesem, dlatego do jego wyboru należy podchodzić ze szczególną starannością. Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę przy zakupie instrumentu, jest klasa dokładności i warunki, w jakich instrument ma być używany.

Kupując zacisk przeznaczony do prac jubilerskich, lepiej skupić się na krótkich miniaturowych próbkach o długości 12-15 cm. O wiele wygodniej jest im mierzyć małe przedmioty bez obawy o uszkodzenie ich powierzchni.

Jeśli na pierwszym miejscu jest wygoda wykonywanej pracy, a także szybkość pomiarów, lepiej wybrać model elektroniczno-cyfrowy lub tarczowy. Jeśli chodzi o klasę dokładności, urządzenie z odczytem 0,1 mm jest wystarczające do użytku domowego, a w przypadku próbek profesjonalnych wymagana jest znacznie wyższa dokładność: skala odczytu na takich urządzeniach powinna mieć krok 0,05, 0,02 a nawet 0,01 mm .

Kolejnym ważnym kryterium będzie wybór producenta. Eksperci zalecają zakup produktów znanych marek, które będą gwarantem niezawodności, dokładności i wysokiej jakości przyrządów pomiarowych. Jeśli planujesz dokonywać pomiarów w trudnych warunkach zewnętrznych, lepiej zaopatrzyć się w urządzenie, na którym skala będzie grawerowana na metalu, a nie malowana farbą. Najlepsze profesjonalne modele to modele niemieckie, japońskie i szwajcarskie, które w zasadzie nie mogą być tanie. Ale taki zacisk przetrwa kilkanaście lat i zostanie odziedziczony przez wnuki.

W momencie zakupu należy sprawdzić dostępność dołączonej dokumentacji wskazującej klasę dokładności i gatunek stali, a także upewnić się, że nie ma luzu między częściami nieruchomymi i ruchomymi. Oprócz, znaki zerowe obu łusek z ciasno przyciśniętymi szczękami muszą koniecznie się pokrywać... W przypadku nieprawidłowej pracy narzędzia, zbyt ciasnej lub przeciwnie, łatwego przesuwania ramy pomiarowej i szczęk, a także w przypadku wystąpienia wad i uszkodzeń należy zrezygnować z zakupu urządzenia.

Jak używać suwmiarki, patrz poniżej.