Оборудование лабораторной работы:

1. Штангенциркуль с ценой деления нониуса 0,05 мм.

2. Штангенциркуль с ценой деления нониуса 0,1 мм.

3. Штангенглубиномер.

4. Штангенрейсмас.

5. Плита поверочная.

6. Детали для измерения.

7. Справочные материалы.

Теоретическая часть

Штангенинструменты являются универсальными измерительными средствами, широко применяемыми в машиностроении и в ремонтном производстве.

К штангенинструментам общего назначения относятся штангенциркуль, штангенрейсмас, штангенглубиномер. Эти инструменты применяют для измерений линейных размеров абсолютным методом и для разметки деталей.

Назначение и устройство нониуса.Нониус предназначен для повышения точности отсчета дробных долей делений основной шкалы.

Нониус назван именем его изобретателя – португальского монаха Педро Нониуса.

Нониусштангенинеструментов представляет собой небольшую линейку с делениями, закрепленную на подвижной рамке (иногда деления наносят непосредственно на рамке).

Теория нониуса основана на разных значениях длин (интервалов) делений нониуса и штанги (рис. 1.1).

Рисунок 1 - Схемы и условные обозначения к расчету нониуса:

1 – основная шкала;2– шкала нониуса;3– штанга;

4 – нониус при=1;5– нониус при=2.

Длина деления нормального нониуса делается меньше длины деления штанги с таким расчетом, чтобы nделений нониуса равнялись (n-1) делениям основной шкалы.

Выведем формулы, позволяющие произвести расчет любого штрихового нониуса. Примем следующие обозначения (см. рис. 1):

a– длина (интервал) деления основной шкалы;

b– длина (интервал) деления нониуса;

n– число делений нониуса;

i– рабочая длина нониуса.

Пользуясь принятыми обозначениями, напишем основную формулу нониуса:

(1)

После соответствующих преобразований этой формулы получим следующее выражение:

Отношение длины одного деления основной шкалы к числу делений нониуса определяет цену деления нониуса:

(2)

Из формулы (2) следует, что число делений нониуса будет определяться равенством:

(3)

а также, что

(4)

Следовательно, длина деления нормального нониуса меньше длины деления основной шкалы на величину i.

Для облегчения снятия отсчета по нониусу большинство штангенинструментов имеет растянутый нониус.

В общем случае длина деления нониуса определяется равенством:

(5)

где - модуль нониуса, показывающий, сколько делений основной шкалы соответствует одному делению нониуса.

Нормальный нониус имеет модуль =1 (см. рис.1 поз.4). Модульрастянутого нониуса принимают равным 2; 3; 5; чаще=2. При модуле=2 длина деления нониусаbменьше, чем два деления основной шкалы на величинуi(см. рис.1 поз.5).

(6)

Рабочая длина нониуса будет определяться равенством:

(7)

Из формулы (7) следует, что:

(8)

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что основной характеристикой при расчете нониуса является цена деления нониуса.

Воспользуемся выведенными формулами для решения конкретного примера.

ПРИМЕР. Для расчета нониуса штангенинструмента дано: длина деления основной шкалы a=1мм, цена деления нониусаi=0,05мм, модуль нониуса=2.

Требуется определить: число делений нониуса n, длину деления нониусаbи рабочую длину нониусаl.

Число делений нониуса определяется по формуле (3):

делений.

Длину деления нониуса найдем по формуле (5):

мм.

Рабочая длина нониуса определяется по формуле (7):

мм