Нутромер для измерения внутреннего диаметра

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.

Для разных видов измерений нужна своя точность. Размеры деталей обычно измеряют микрометром. Но что делать, если измерить нужно не саму деталь, а отверстие в ней? Сегодня, мы поговорим о малоизвестном инструменте для которого не составит труда дать значение с точностью до сотых миллиметров для блока цилиндров вашего автомобиля.

Предназначение штихмаса

Штихмас – это инструмент для измерения размеров отверстий разной формы. Поэтому его называют нутромером. Штихмас при измерении соприкасается с поверхностью только в двух точках.

Измеряют диаметры круглых отверстий или ширины паза (расстояния между плоскостями). Точность измерения – одна сотая часть миллиметра.

Есть более точные приборы (цена делений 5 мкм).

С его помощью можно понять, насколько сношены внутренние цилиндрические поверхности, определить овальность, узнать насколько реальный размер детали отличается от нужного.

Виды штихмасов

Общепринятой классификации штихмасов нет. Поэтому их разделяют на группы по способу измерений. Микрометрические и индикаторные имеют разные методы замеров.

Микрометрический измеряет реальную длину.

Индикаторные сравнивают шаблон и реальный размер. Штихмас настраивают на конкретный размер. Потом определяют насколько реальное значение отличается от этого показателя.

Штихмасы имеют разные отсчётные устройства и способы передачи. Разными могут быть формы поверхностей, которые помогают измерять.

Измерительные поверхности трёхточечного штихмаса расположены под углом 120° друг к другу. Это позволяет проводить минимальное количество замеров для определения линейных характеристик детали. Информацию о размере берут на цифровой шкале нутромера.

Сферический штихмас – это инструмент, измерительные поверхности которого находятся на одной сфере. Максимальная длина 1000 мм. Он относится к двухточечным. Для измерений нужно сделать больше замеров, чем трехточечным.

Штихмасом цанговым (шариковым) измеряют небольшие отверстия, которые не под силу измерить микрометрическим (диаметр от 0,95 до 18 мм). Снабжён комплектом головок разных типов. Для измерения головку нужного размера и формы вводят в отверстие, внутренняя игла смещается вдоль оси, цанги прижимаются к его стенкам.

Самым точным, удобным и дорогим является электронный штихмас.

Микрометрический штихмас

Состоит из стального прута, концы которого заточены в виде шара, и устройства со шкалами для определения расстояний.

Существует специальное понятие: «снимать штихмас». Оно обозначает процесс измерения деталей.

Штихмас относится к группе инструментов, называемых калибрами.

Микрометрический штихмас имеет большое сходство с микрометром. Можно сказать, что принцип действия у них один и тот же, а расположения измеряемых деталей разное.

Микрометрическая головка – основная деталь этого штихмаса. Она состоит из стержня (стебля), винта, барабана.

Принцип действия микрометрического штихмаса

Инструмент помещают внутрь измеряемого отверстия. Начинают вращать барабан. Он соединён с измерительным наконечником, который под воздействием барабана выдвигается, пока не упрётся в стенку измеряемого отверстия. Если же сразу размер штихмаса был больше измеряемого расстояния, то наконечник ввинчивается внутрь, пока прибор не поместится в нём.

Но размеры стебля прибора ограничены. Чтобы измерить отверстие, длина которого превышает длину нутромера, используют удлинители. Они имеют постоянный размер. Он обозначен на внешней поверхности прибора. В каждом комплекте для измерения штихмасом есть несколько удлинителей разной длины.

Индикаторный штихмас

Это может быть устройство, по внешнему виду напоминающее циркуль. Его подпружиненные ножки на концах загнуты наружу. Это измерительные поверхности. Ножки такого кронциркуля-штихмаса сдвигаются и раздвигаются винтом.

Другие модели выполнены в форме стержня (направляющая втулка), с одного конца которого находится круглая шкала со стрелкой.

Внутри направляющей втулки есть два стержня разной длины. Тот, что покороче, прикасается к головке. В нем находится движок и стержень для измерения.

Вначале прибор устанавливают на нужный размер. Движок с пружиной передаёт движение на индикатор. Стрелка двигается и указывает отклонение размера.

Телескопический штихмас

Устройство телескопического штихмаса похоже на устройство микрометра. Точность измерения 0,01 мм.

Предназначен для проверки горизонтальных и вертикальных поверхностей, овальности, конусности валов, отверстий и цилиндров.

Измерительные части штихмаса делают из следующих видов стали:

• цементуемых углеродистых 15 и 20;
• углеродистых 12А;
• шарикоподшипниковой ШХ15;
• инструментальных легированных Х и ХГ.

Для того, чтобы измерительные поверхности сохранялись как можно дольше, их хромируют, азотируют или делают наплавку из прочного сплава.

Как читать показания штихмаса?

Когда вращение барабана прекращается и микрометрический винт перестает двигаться, стопором закрепляют его и начинают смотреть на показания прибора. Он состоит из двух шкал, расположенных перпендикулярно друг к другу. Одна, основная, находится на стебле прибора. Цена одного деления на ней 1 мм. Когда пятка прикасается к микрометрическому винту, ноль на шкале барабана совпадает с нолём шкалы на стебле. Шкала барабана разделена 50 делениями. Цифры стоят через каждые 5 делений. Цена каждого 0,01 мм. Поэтому при полном повороте барабана винт сдвигается на 0,5 мм.

Но на стебле есть своя шкала. Ее длина 13 мм. Цена деления на ней 0,5 мм и 1 мм. Поэтому сначала оценивают показания на стебле. Затем смотрят на показания на фаске барабана. Складывают эти цифры. Но это еще не все. В большинстве случаев при измерении используется удлинитель. Его длину тоже нужно прибавить к полученному значению.

Максимальная длина без удлинителя 63 мм. Чтобы прикрепить удлинитель к прибору, снимают гайку со стебля. Устанавливают нужное количество удлинителей и закручивают гайку на конец последнего.

Самый короткий удлинитель 13 мм, самый длинный – 600 мм. Кроме них есть размером 25, 50, 100, 150 и 200 мм.

Требования при работе со штихмасом

Для максимальной точности измерений инструментом нужно соблюдать некоторые требования:

• Измерительные поверхности должны быть чистыми.
• Процедуру измерения проводят при 20 градусах.
• После измерения поверхности, которые прикасались к измеряемым плоскостям, промывают чистым бензином. Смазывают техническим вазелином.
• Штихмас хранят в футляре.

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.