Практикум по метрологии, стандартизации и сертификации: Учебное пособие /А. А климов, А. С. Тюриков/ Красноярск, 2008. 149 с

3.1.2 Механические измерительные приборы.
К механическим измерительным приборам относятся индикаторы, рычажные скобы, индикаторные нутромеры, миниметры, измерительные головки и т.д. Эти приборы имеют высокий уровень точности благодаря передаточным механизмам различной конструкции.
Измерительные головки бывают рычажные, рычажно-винтовые, рычажно-пружинные, рычажно-зубчатые и зубчатые. Наибольшее применение имеют зубчатые индикаторные головки. Это приборы часового типа, имеющие зубчатые передаточные механизмы от измерительного стержня до указательной стрелки (рис. 3.2).


Кинематическая схема передаточного механизма индикатора





1 — наконечник; 2 — измерительный стержень; 3 — гильза; 4 — циферблат; 5 — головка измерительного стержня; 6 — стопорный винт; 7 — ободок; 8 — указатель числа оборотов.
Рис. 3.2
Погрешности индикаторов часового типа составляют от ±4,5 до ±26 мкм и выпускают их двух классов точности (0 и 1) по ГОСТ 577-68.
Индикаторные нутромеры (рис. 3.3) предназначены для относительных измерений отверстий от 3 до 1000 мм. Индикатор 14 установлен в корпусе, на конце которого помещена измерительная головка со сменными измерительными вставками. Установка нутромера на нуль осуществляется по блоку концевых мер 6 с боковиками 3, которые зажимаются в державке 5 винтом 4. Цена деления, пределы измерений, глубина измерения варьируются в зависимости от точности изготовления прибора и размеров измеряемого отверстия.


Индикаторный нутромер



1- гайка; 2 — неподвижный стержень; 3 — боковики; 4 — винт; 5-державка; 6 — концевые меры длины; 7 — подвижный измерительный стержень; 8 — центрирующий мостик; 9 - двуплечий рычаг; 10 - корпус; 11 — вертикальный шток; 12 - пружина; 13 — наконечник индикатора, 14- индикатор; 15 — пружины центрирующею мостика

Рис. 3.3
Рычажные микрометры (рис. 3.4) предназначены для относительных измерений наружных размеров, имеют чувствительную пяту 2, которая, перемещаясь, воздействует через рычаг на зубчатый сектор, связанный со стрелкой.

Рычажный микрометр





1 — скоба (основание); 2 — пятка подвижная; 3 — винт микрометрический; 4 — гайка стопорная (левая резьба); 5 — стебель, б — шкала стебля; 7 — круговая шкала; 8 — барабан; 9 — гайка барабана; 10 — мера установочная; 11 — ключ, 12 — отсчетное устройство; 13 — указатели шкалы; 14 — кнопка перемещения пятки

Рис. 3.4

При измерении рычажным микрометром относительным методом с помощью концевых мер настраивают его на номинальный размер, гайкой 4 стопорят микровинт и выводят блок концевых мер. Затем выставляют относительно нулевого штриха шкалы 12 указателями 13 пределы поля допуска, для чего отворачивают колпачок измерительной головки малым разводом ключа 11 и перемещают левый указатель относительно правого, затем фиксируют поле допуска большим разводом ключа.
Рычажно-зубчатые измерительные головки (рис. 3.5) отличаются от индикаторов часового типа тем, что у них наряду с зубчатой передачей имеется рычажная система, которая позволяет увеличить передаточное число механизма. Цена деления шкалы от 0,01 мм (модель 2-ГРЗ) до 0,001 мм (модель 1-МКМ), пределы измерения от ±0,25 мм до ±0,05 мм.


Рычажно-зубчатая измерительная головка типа 1-МКМ
.

1-измерительный стержень; 2-рычажок; 3-рычаг двуплечий; 4-колесо зубчатое; 5-рычаг-сектор; 6-спиральная пружина; 7-пружина; 8- направляющие втулки; 9-указатели допуска; 10-втулка

Рис. 3.5

При перемещении измерительного стержня 1 в направляющих втулках 8 двуплечий рычаг 3, поворачиваясь вокруг своей оси, воздействует на зубчатый сектор 5, который входит в зацепление с зубчатым колесом 4. С зубчатым колесом связана стрелка. Спиральная пружина 6 выбирает зазор, а пружина 7 создает измерительное усилие. Рычажок 2 служит для арретирования измерительного стержня. Шкала снабжена двумя переставляемыми указателями допуска. Головка крепится к стойке за втулку 10.
Пружинные измерительные головки Микрокаторы, микаторы, миникаторы работают на принципе использования упругих свойств плоской скрученной ленты – пружины. Если такую ленту закрепить по концам, то при ее растягивании, под действием измерительного стержня 8, средняя ее часть будет раскру­чиваться и поворачивать стрелку 4 прибора. На рис. 3.16, 3.17 показаны общий вид и схема работы измерительной пружинной головки — микрокатора типа ИГП. Микрокаторы выпускают с ценой деления шкалы: 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,010 мм с пределами измерения по шкале ±0,004…±0,30 мм. Допускаемая погрешность в пределах всей шкалы от ±0,15 до ±5 мкм
Кинематическая схема микрокатора типа ИГП
.
1-противовес стрелки; 2-плоская пружина; 3-бронзовая пружинная лента; 4- стрелка; 5-шкала; 6-пружинный угольник; 7-направляющая втулка; 8-измерительный стержень; 9-пружина

Рис. 3.6
Внешний вид микрокатора типа ИГП

Рис. 3.7

Микаторы и миникаторы имеют такой же пружинный механизм, как и микрокаторы. Микаторы в зависимости от типа имеют цену деления шкалы от 0,0002 до 0,002 мм и пределы измерения по шкале от ±0,010 до ±0,100мм. Миникаторы имеют цену деления шкалы 0,001 и 0,002 мм и пределы измерения по шкале ±0,04 и ±0,08 мм.