Индикаторы часового типа и измерительные головки. Принцип действия. Виды.

Тема нашей сегодняшней статьи посвящена индикаторам часового типа. Мы столкнулись с тем, что молодое поколение не совсем понимает, для чего же нужны такие измерительные устройства. Они говорят, вот есть же микрометры, нутромеры, зачем ещё приобретать такой древний несуразный прибор, к которому ещё нужны крепления, которые могут стоить в несколько раз дороже, чем сам индикатор. Так что сегодня, мы будем ломать сложившиеся у молодого поколения стереотипы и расскажем, зачем всё-таки нужен индикатор часового типа, и почему на крупных производствах, без него не обойтись.

Итак, индикатор часового типа - это измерительный прибор, отсчетное устройство, которое предназначается  в основном для относительных измерений и контроля отклонений от заданных размеров геометрической формы деталей (рисунок 1). Что скрывается за таким сухим определением?! Всё очень просто - индикатор часового типа используется для понимания, насколько изготовленная деталь отличается от эталонной, или, насколько одно высверленное отверстие отличается от эталонного.

Рисунок 1.Индикатор часового типа.

«В чем же смысл?» - спросите Вы - «ведь можно взять любой другой микрометрический прибор, и измерить». Смысл в том, что использование индикаторов часового типа в промышленных масштабах позволяет, во-первых, сэкономить время проведения проверки, а во-вторых, значительно сэкономить на закупке измерительных приборов, что в конечном итоге, приведет к повышению рентабельности бизнеса.

Всё ещё непонятно, почему использование индикаторов часового типа является эффективным? Тогда, возможно, есть смысл рассказать о том, как же они работают.

Индикатор часового типа (ИЧТ) - это навесное оборудование. В качестве держателя ИЧТ могут выступать различные штативы, скобы и подставки различных видов. Такие держатели должны отвечать требованиям жесткости и быть неподвижными при проведении измерений. Подставки штативов, для удовлетворения этим условиям, должны быть либо очень массивными, либо должны быть жестко прикручены к столу, станку и другому стационарному оборудованию. Подставки также бывают магнитными, что позволяет устанавливать их на вертикальной или наклонной поверхности металлических конструкций без использования других средств крепления (например, болтов). На рисунке 2 представлены различные виды держателей индикаторов часового типа.

Рисунок 2. Держатели и штативы с установленными индикаторами часового типа.

Вообще, порядок проведения измерений с использованием ИЧТ можно описать следующим образом:

- Установка циферблата на «ноль» - это значит, что перед проведением измерений, необходимо установить нулевое, исходное значение, используя эталон.

- Поднятие измерительного стержня при помощи «ушка», расположенного вверху ИЧТ с одновременным извлечением эталонной детали из под индикатора часового типа.

- Помещение измеряемой детали между основанием штатива и измерительной головкой ( твердосплавным шариком или наконечником) индикатора часового типа.

- Опускание измерительного стержня

- Снятие показаний отклонения размеров измеряемой детали (насколько, в сотых долях миллиметра отличается) от эталонной детали по циферблату ИЧТ.

На рисунке 3 и рисунке 4 представлены примеры использования индикатора часового типа.

Рисунок 3. Использование индикатора часового типа для измерения отклонения уже готовой детали относительно эталона по всей её длине с использованием специальной подставки.

Рисунок 4. Использование индикатора часового типа для измерения отклонения изготавливаемой детали относительно эталонной в процессе её производства по всей длине и вокруг оси детали.

Теперь то вы понимаете насколько удобнее и быстрее использовать индикатор часового типа? Теперь о цене вопроса, любой микрометрический и штанген- прибор для измерения сверхмалых значений будет стоить не менее тысячи рублей и это при том, что для сравнения с эталоном, необходимо постоянно держать в памяти его значение, постоянно что-то выкручивать, вкручивать, сверять деления - на это уходит драгоценное рабочее время. Проверять же отклонение индикатором часового типа намного быстрее - потяните за «ушко», вставьте деталь и индикатор покажет отклонение. К тому же при поломке, заменить ИЧТ на новый можно, примерно, за триста рублей. Штатив при этом не меняется, что позволяет значительно удешевить эксплуатацию измерительных приборов в долгосрочной перспективе.

Ну что же, с первым вопросом мы разобрались. Давайте теперь рассмотрим классификацию и строение различных видов индикаторов, которые существуют на данный момент.

Как Вы могли догадаться, в механическом индикаторе малые измеряемые отклонения (в сотые доли миллиметра) путем прямолинейного перемещения измерительного стержня, преобразуются в большие, удобные для восприятия (благодаря заметному перемещению стрелки на индикаторе), при помощи специального  зубчатого или часового передаточного устройства, пружины или электроники. Собственно от типа передаточного устройства зависит основная классификация индикаторов.

1.  Индикатор часового типа - самый распространенный индикатор. Внутри цилиндрического корпуса индикатора часового типа размещается реечно-зубчатая и шестеренная передачи, благодаря которым, возвратно-поступательное движение измерительного стержня преобразуется во вращательное движение стрелки индикатора. Также, конструктивно, в ИЧТ имеет пружину, позволяющую исключить люфты шестерёночных передач. Индикатор таких приборов, чаще всего, многооборотный, т.е. количество полных оборотов стрелки выносится на отдельный циферблат, что существенно увеличивает диапазон измерения отклонения и значительно повышает точность. Цена деления таких индикаторов обычно составляет 0,01мм. Примером индикатора часового типа может служить индикатор типа «ИЧ», специальный индикатор «ИЧС», а также индикатор для измерения твердости металлов «ИЧТ».

2. Рычажно-зубчатые индикаторы - отличием индикаторов такого типа от индикаторов часового типа является тот факт, что конструктивно, измерительные головки рычажно-зубчатых индикаторов имеют в неравноплечий рычаг, вместо шестеренно-зубчатой передачи. Малое плечо рычага связано с измерительным стержнем, либо с измеряемой поверхностью, а большое плечо - со вторым неравноплечим рычагом и зубчатой передачей со стрелкой. Т.е., они тоже имеют часовой индикатор, но так уж сложилось, что название «индикатор часового типа» получили индикаторы предыдущего вида. Рычажно-зубчатые измерительные головки могут быть многооборотными или однооборотными. Стоит отметить, что индикаторы данного типа гораздо точнее индикаторов часового типа. Цена деления у таких индикаторов обычно колеблется от 0,001 до 0,002мм. Рычажно-зубчатые индикаторы выпускаются в различных модификациях. Существуют модели  бокового действия, модели с непосредственным контактом измерительного рычага с измеряемой деталью либо с измерительным штоком. Примером рычажно-зубчатого индикатора служит индикатор модели "ИРТ", а также индикатор модели «ИРБ».

3. Пружинные измерительные головки - (микрокаторы, микаторы (малогабаритные) и миникаторы) - считаются самыми точными  рычажно-механическими измерительными устройствами. Здесь, чувствительным элементом выступает завитая пружина со стрелкой. Перемещаясь, рычаг воздействует на пружину, изменяя её длину, что приводит к повороту стрелки. Благодаря отсутствию трения в этой конструкции, достигается высокая точность показаний. Цена деления у таких приборов достигает 0,1мкм (или 0,0001мм). Преимуществом также является - простота конструкции, долговечность работы и отсутствие мертвого хода. В качестве примера измерительной головки можно взять модель «ИГ» и «МИГ».

4. Электронные индикаторы - могут иметь как рычажно-зубчатую, так и присущую индикаторам часового типа, шестеренную передачу, но индикатор, здесь, имеет вид электронно-цифрового табло. Индикатором с электронным табло является индикатор «ИЧЦ».

Помимо основной классификации, те же самые приборы, можно разделить в зависимости от типа индикатора (часовой тип или электронно-цифровой), а также в зависимости от типа перемещения измерительного стержня (параллельно шкале или перпендикулярно).

Также, разделяют индикаторы в зависимости от назначения: для измерения отклонений в размерах отверстий, деталей, для измерения отклонения в твердости металлов, для настройки различных узлов и агрегатов, для проверки износа оборудования.

Главными показателями, на которые стоит обратить внимание при выбореиндикатора часового типа - это Цена деления и диапазон. Чем меньше цена деления - тем точнее будут измерения. Чем больше измеряемый диапазон - тем большее отклонение (в мм) может измерять индикатор.

Индикаторы широко применяются в машиностроении, металлообработке, производстве приборов, деталей и агрегатов. Индикаторы часового и других типов универсальны, просты в эксплуатации и стоят недорого.