ГОСТ 160ФЗ—SI

Затверджено

Методичною радою коледжу

Голова методичної ради

_______________В.Р. Рішан

Методичні рекомендації

для самостійного вивчення тем з дисципліни

«Основи конструювання вимірювального інструменту та пристроїв»

для студентів спеціальності 5.05050302

Автор – укладач Істюнькін В.А.

Розглянуто та схвалено на засіданні

циклової комісії

Протокол №_____ від ______2010р.

Голова комісії_______ Д.Г. Василюк

Перелік тем, що виносяться на самостійне опрацювання студентів

Зміст ……………………………………………………………….. 2

Вступ ……………………………………………………………….. 3

Тема 1: Правила експлуатації та зберігання вимірювальних засобів…….6

Тема 2: Похибка вимірювання…………………………………………….9

Тема 3: Калібри ……………………………..……………………………..13

Тема 4: Плоско – паралельні міри довжини………………………………22

Тема 5: Вимірювальні засоби КВЗ ………………………………………….28

Тема 6: Рухомі передачі…………………………………………………….35

Тема 7: Допоміжні елементи КВЗ………………………………………….50

Тема 8: Установка деталей зовнішніми циліндричними поверхнями

У КВП …………………………………………………………….56

Тема 9: Установка деталей у КВП внутрішніми циліндричними

поверхнями…………………………………………………………62

Тема 10: Активний контроль……………………………………………….77

Література……………………………………………………..…85

Вступ

Сучасна вимірювальна техніка є результатом довготривалого розвитку вимірювальних засобів і вивчення про вимірювання.

Виникнення перших вимірювальних засобів відноситься до глибокої давнини. Розвиток мір тісно пов’язаний з розвитком землеробства, торгівлі та будівництва. Вивчення давніх єгипетських пірамід показує, що вже в той час техніка вимірювань знаходилась на порівняно високому рівні.

Старі засоби вимірювань (палиця, тінь, мотузка, камінь, рис.1.) замінилися новими.

Рис. 1. Старі засоби вимірювань

Па протязі тисячоліть засоби та методи вимірювань повільно удосконалювалися. Тільки в другій половині ХІХст. з зв'язку з швидким розвитком металообробної промисловості, почався прискорений прогрес вимірювальної техніки.

З 1850р. було організовано промислове виробництво штангенциркулів, а в 1867р. - мікрометрів.

Па кінці ХІХст. в машинобудуванні отримали широке поширення нормальні калібри, що застосовувалися в Росії при виробництві вогнепальної зброї ще у ХVIIIст. Вслід за нормальними калібрами почали застосовувати на виробництві граничні калібри.

Е І898р. з'явилися кінцеві міри довжини, які спочатку призначалися в якості складних калібрів для перевірки деталей машин. Промислове виробництво наборів кінцевих мір довжини було організоване фірмою Йотанссон (Швеція) з 1911р.

В 1890р були випущені ричажні прилади - мініметри, які різко підвищили точність промислових вимірювань. На початку ХХст. з'явилися зубчасті та ричажно-зубчасті прилади - індикатори і мікрометри з ціною поділки від 0, 01 до 0, 001мм.

Подальший розвиток механічних вимірювальних приладів пов'язаний з створенням в 1937р. пружинної вимірювальної головки - мікрокатора з ціною поділки в долі мікрона.

З двадцятих років починається швидкий розвиток оптичних та оптико-механічних приладів, розроблених фірмою Цейсс.

В 1920р. цією фірмою були створені оптиметр та інструментальний мікроскоп. В 1923р. був створений інтерференційний компаратор Кестерса, іаснований на схемі інтерферометра Майкельсона, запропонований в 1892р.

В 1925р. з’явився перший різьбовий компаратор - мікроскоп- для вимірювання елементів зовнішньої різьби, попередник універсального мікроскопа, випущеного в 1926р. До 1925р. відноситься також освоєння виробництва оптичних ділильних голівок.

В 1926р. була випущена перша оптична вимірювальна машина, а з 1930р. почалося виробництво сучасних проекторів.

В 1946р. інженером Уверським І.Т. (завод Калібр) був створений контактний інтерферометр зі змінною ціною поділки 0, 05-, 2мкм, що до цього часу є найбільш точним контактним вимірювальним пристроєм.

В 1928р. в Франції були створені перші пневматичні вимірювальні пристрої низького тиску і водяним манометром. В тридцятих роках в Австралії. США і Англії з’явилися пневматичні прилади високого тиску і пружинними манометрами.

В 1940р. з’явилися пневматичні прилади з ротаметрами.

В 1945-1955рр. В СРСР були створені диференційні пневматичні прилади високого тиску і розроблені основи їх теорії.

Початок розвитку електрифікованих вимірювальних пристроїв різних типів: електроконтактних датчиків, індуктивних, фотоелектричних і ємкісних приладів відноситься до 30-х років. Подальший розвиток електрифікованих приладів продовжується і в наш час.

На базі електрифікованих вимірювальних приладів значно розширились роботи по автоматизації контролю. З 1937р. почали випускатися електроконтактні контрольно-сортувальні апарати, а з 1948р. - багатомірні і багатодіапазонні автомати, засновані на диференціальному пневматичному методі контролю.

На базі пневматичного та індуктивного методів вимірювання в передвоєнні роки почали створюватися прилади для контролю в процесі обробки, що застосовуються і тепер на більшості шліфувальних верстатах, які застосовуються в серійному та масовому виробництвах.

Основними напрямками подальшого розвитку конструювання вимірювальних засобів є:

- підвищення точності за рахунок покращення конструкції і використання нових фізичних принципів (індуктивні, пневматичні, інтерференційні прилади);

- підвищення продуктивності контролю за рахунок спеціалізації, механізації та автоматизації приладів;

- випереджання браку а виробництві за рахунок розробки та застосування засобів активного контролю, що керують процесом обробки.

Тема 1: Правила експлуатації та зберігання вимірювальних засобів.

План

1. Правила експлуатації та зберігання вимірювальних засобів.

2. Правила техніки безпеки та виробничої санітарії при експлуатації вимірювальних засобів.

Література: [1] c.368-372. [2] с. 12-14.

Студенти повинні знати:

1. Правила експлуатації та зберігання вимірювальних засобів.

2. Правила техніки безпеки та виробничої санітарії при експлуатації вимірювальних засобів.

Студенти повинні вміти:

Застосувати отриману інформацію при роботі з контрольно – вимірювальними інструментами на підприємстві.

1. Правила експлуатації та зберігання вимірювальних засобів.

1. Після довгого зберігання вимірювальних засобів, перед початком їх використання, необхідно очистити їх від технічного мастила, тканиною змоченою в авіабензині і протерти насухо чистою серветкою із лляної тканини.

2. При здійсненні вимірювань на вимірювальні засоби не повинна попадати стружка, пил, емульсія, інше агресивне середовище. Вимірювання слід здійснювані чистими, сухими руками.

3. Перед вимірюванням необхідно здійснити перевірку вимірювальних засобів на нуль.

4. Вимірювальні головки (індикатори) повинні кріпитися надійно, але без пере тискання, щоб не сталося заклинення вимірювального стержня.

5. При вимірюванні не застосовують великі зусилля. Не дозволяється здійснювання вимірювань при ввімкненому верстаті.

6. Користуючись мікрометром не дозволяється працювати ним як скобою. Перед обертанням мікрометричного гвинта необхідно звільнити фіксатор. Вимірювання завжди слід здійснювати, обертаючи гвинт тільки за тріскачку (обертання гвинта за барабан дозволяється лише для попереднього підведення мікро гвинта до деталі).

7. Після завершення роботи вимірювальні засоби протирають сухою тканиною, потім масляною ганчіркою і кладуть до футляру.

8. Для довготривалого зберігання вимірювальних засобів після очистки змащують антикорозійним мастилом (консервують).

9. Зберігати вимірювальні засоби необхідно у футлярах, сухих теплих приміщеннях при температурі +10°...+35°С, відносній вологості повітря не більше 80% без домішок у повітрі агресивних газів.

2. Правила техніки безпеки та виробничої санітарії при експлуатації вимірювальних засобів.

Правила та норма з техніки безпеки і виробничої санітарії встановлені для різних галузей промисловості відповідними постановами. Нижче наведені лише деякі правила та норми, що стосуються конструювання вимірювальних засобів і умов праці контролерів.

Робочі місця контролерів вимагають підвищеної освітленості. Рекомендується застосування люмінесцентних ламп і комбінованого освітлення, а саме комбінування місцевого та загального освітлення (не допускається використання лише місцевого освітлення). Лампи повинні бути оснащенні освітлювальною арматурою. Лампи місцевого освітлення повинні мати відбивачі, що зроблені з матеріалу, який не просвічується.

Освітлювачі місцевого освітлення, що застосовуються при точних роботах з блискучими металевими деталями і при візуальному контролі їх, повинні бути перекриті знизу світлорозсіючим склом, яркість якого повинна бути 2500-4000нт при роботі з невеликими деталями та 1500 - 2000нт при роботі з великими деталями.

Освітленість робочих столів контролерів при комбінованому освітленні повинна бути не менша 1500лк при люмінесцентних лампах і 750лк при лампах розжарення.

Найменша освітленість від загального освітлення робочих кімнат для конторських занять повинна бути не менше 200лк, а конструкторських бюро -300лк. В обох випадках повинне бути додаткове місцеве освітлення.

При систематичному контролі важких деталей (маса більше 20кг) на робочому місці повинні бути відповідні підйомні пристрої. До керування цими пристроями допускаються лише контролери, знання та практичні навички яких перевірені.

Всі оголені струмоведучі частини електрообладнання повинні бути огороджені. Корпуси приладів, котрі можуть бути під напругою більше 38В, повинні бути надійно заземлені. Роботи по ремонту повинні проводитися тільки після відключення електроструму від мережі. Дверцята електрошаф та пультів керування повинні бути оснащені електроблокуванням. Для освітлення та електроприводів рекомендована напруга 6, 12, 36В.

Видача і заповнення посудин легкозаймистими матеріалами повинні проводитися за межами робочих приміщень. Запас не повинен перевищувати потреб однієї зміни. Кількість та правила зберігання легкозаймистих речовин повинні бути обумовлені з пожежною охороною.

Притуляти ці матеріали до опалювальних та електротехнічних пристосувань, а також до гарячих предметів забороняється. Зберігати ці матеріали в робочому приміщенні після роботи не допускається.

Перелік контрольних питань для самоперевірки:

1. Які заходи необхідно виконувати перед виконанням вимірювального засобу після його довгого зберігання?

2. Які правила необхідно виконувати під час вимірювання мікрометричними інструментами?

3. Послідовність виконання дій при консервації вимірювального засобу.

4. Правила техніки безпеки при використанні вимірювальних засобів.

5. Промсанітарія.

Тема 2: Похибка вимірювання.

План

1. Суть похибки вимірювання. Класифікація похибок вимірювання.

2. Математична обробка ряду вимірювань. Систематичні та випадкові похибки вимірювання.

Література: [1] c.15-25.

Студенти повинні знати:

1. Суть похибки вимірювання.

2. Класифікацію похибок вимірювання.

3. Сумарну похибку вимірювання.

4. Математичну обробку ряду вимірювань.

Студенти повинні вміти:

Аналізувати похибки вимірювання шляхом математичної обробки ряду вимірювань.

1. Суть похибки вимірювання. Класифікація похибок вимірювання.

Похибка вимірювання є результатом сумарної дії елементарних помилок, то викликані різними причинами. В залежності від - причин елементарні похибки діляться на такі групи:

Інструментальні похибки (похибка власне вимірюючого приладу), причиною яким є похибки виготовлення та юстировки приладу, а також недоліки його принципової схеми.

Похибки схеми вимірювання є результатом вибраної для вимірювання схеми базування і умов проведення вимірювань, що не виключають вплив відомих джерел похибок (наприклад, при вимірюванні діаметру циліндричної деталі за двома взаємоперпендикулярними напрямками, замість неперервного вимірювання при повороті деталі на 180⁰, похибка може досягати половини овальності деталі).

Зовнішні похибки виникають від впливу зовнішнього середовища.

Об'єктивні похибки визначаються технічною характеристикою об’єкту вимірювання - відхиленням форми, шорсткістю поверхні, жорсткістю, зміною розмірів в результаті старіння.

Суб'єктивні похибки викликаються обмеженими можливостями зору контролера при відліку за шкалами з оцінкою часток поділки, при суб’єктивних вимірюваннях (наприклад оцінці світлової щілини).

Суб'єктивні помилки залежать від досвіду і гостроти зору контролера, а також від норми часу на контрольну операцію.

Сумарна похибка вимірювання в основному складається з:

1) похибок показів приладу;

2) похибок кінцевих мір чи установочних зразків;

3) похибок, що викликані відхиленням температури виробу і вимірювального засобу від нормальної температури;

4) похибок, викликаних вимірювальним зусиллям приладу.

Похибки приладу пояснюються неточним виконанням окремих деталей його механізму. Зазорами та силами тертя в його кінематичних парах і а ряді випадків недоліками схеми приладу, що призводить до порушення пропорційності переміщення вимірювального стержня і стрілки (наприклад в ричажно-зубчатих індикаторів). Похибки приладу найчастіше визначаються шляхом перевірки за кінцевими мірами.

Похибки кінцевих мір чи установочних зразків входять в сумарну похибку тільки у випадках їх застосування при вимірюваннях.

2. Математична обробка ряду вимірювань. Систематичні та випадкові похибки вимірювання.

Температурні похибки пропорційні розмірам, що вимірюються, відхиленням температури і різницям коефіцієнтів лінійного розширення матеріалів вимірювальних засобів і об'єктів, що перевіряються.

Температурна похибка обчислюється за формулою:

де а₁ - похибка вимірювання;

І – номінальний розмір;

а₁ та а₂ – коефіцієнти лінійного розширення матеріалів;

t₁ та t₂ - температури вимірюваного об'єкту та вимірювального засобу.

Похибки від вимірювального зусилля викликаються контактними деформаціями поверхні, що вимірюються в місці дотику з вимірювальним наконечником, деформаціями виробу і деформаціями скоби чи стійки вимірювача.

Контактні деформації для випадку вимірювання плоских стальних деталей сферичним наконечником визначаються за формулою:

,

де ∆ k - величина контактної деформації в мкм;

Р - зусилля вимірювання в Н:

r- радіус вимірювального наконечника в мм;

k - коефіцієнт, що залежить від матеріалу наконечника: для наконечника зі сталі k=1, з корунда – 0, 86 і твердого сплаву – 0, 81.

Суттєві похибки вимірювання виникають за рахунок нераціонального розміщення лінії вимірювання і лінії відліку за шкалою інструменту. Ці похибки виникають в результаті перекосів вимірюючих органів приладу в зв'язку з існуванням зазорів в направляючих і відхиленням їх від прямолінійності.

За закономірністю похибки діляться на:

Систематичні похибки - похибки постійні або такі, що змінюються за парним законом. Прикладом систематичних похибок є похибки нанесення поділок на очних шкалах. Систематичні похибки визначаються дослідним шляхом і вписуються у вигляді поправок в атестах.

Випадкові похибки - похибки, що змінюються за величиною та знаком.

Грубі похибки - похибки випадкові, що призводять до явних перекручень результатів вимірювання.

Похибка вимірювання, під котрою розуміють відхилення знайденого значення величини від його істинного значення повинна бути якомога меншою. Одним з основних шляхів зменшення похибки вимірювання є підвищення точності вимірювальних засобів. Однак занадто завищена точність призводить до ускладнення конструкції, збільшення ціни і в окремих випадках, до зниження продуктивності. Тому при вимірюваннях існують певні допустимі межі похибки вимірювання. В середньому величина похибки вимірювання допускається в межах 8% - 30% від величини допуску розміру, що контролюється, а саме:

- для відповідальних деталей - 8%

- деталі середньої відповідальності - 12%-13%

- невідповідальні деталі - 30%

Перелік контрольних питань для самоперевірки:

План

1. Класифікація калібрів.

2. Калібри для гладких отворів та валів.

3. Калібри для шліцьових і різьбових деталей.

4. Матеріали виготовлення, технічні вимоги, розрахунок розмірів.

Література: [1] c.28-34.

Студенти повинні знати:

1. Класифікацію калібрів.

2. Матеріал для виготовлення, технічні вимоги.

3. Схему розташування полів допусків калібрів для валів та отворів.

4. Розрахунки при конструюванні калібрів.

Студенти повинні вміти:

Здійснити контроль калібрами.

1. Класифікація калібрів.

Калібрами називаються безшкальні контрольні інструменти, що призначені для обмеження відхилень розмірів, форм та взаємного розміщення поверхонь деталей. Контроль калібрами не дозволяє визначити дійсних відхилень виробу, але дозволяє встановити - знаходяться чи ні відхилення розмірів в заданих межах.

В залежності від виду виробів, що контролюються, розрізняють калібри для перевірки гладких циліндричних виробів, гладких конусів, циліндричних зовнішніх і внутрішніх різьб, лінійних розмірів, зубчатих (шліцьових) з'єднань. розміщення отворів, профілів та ін.

За способом обмеження відхилень калібри поділяються на нормальні та граничні.

Нормальним називається калібр, до якого проводиться припасування (підгонка) виробу (за відчуттям щільності з'єднання, за фарбою чи на просвіт). Таким чином забезпечується відповідність розмірів виробів і калібру. Оцінка якості припасування залежить від досвіду контролера. На виробництві більше поширені граничні калібри.

Граничним називається калібр, виконаний за одним з граничних розмірів виробу. Контроль граничним калібром зводиться до визначення входження чи не входження його у виріб. При контролі виробів граничними калібрами користуються двома калібрами, що виконані по верхній та нижній границі допуску виробу.

За способом оцінки гідності виробу граничні калібри поділяються на прохідні, які повинні входити в годний виріб і непрохідні, котрі не повинні входити в годний виріб. Виріб вважається годним, якщо прохідний калібр входить, а не прохідний - ні.

За технічним призначенням калібри поділяються на робочі калібри, що використовуються для контролю виробів в процесі виготовлення, калібри контролера - частково зношені робочі калібри, що призначені для контролю готових виробів робітниками ОТК, прийомні калібри для перевірки виробів представниками замовника і контрольні калібри (конткалібри) для перевірки робочих та прийомних калібрів.

За числом елементів, що контролюються розрізняють комплексні калібри, що контролюють одночасно декілька елементів виробу (різьбовий прохідний калібр) і прості калібри, що перевіряють один елемент виробу.

За характером контакту з виробом розрізняють калібри з поверхневим контактом (пробка), з лінійним контактом (скоба) і точечним контактом (нутромір).

За конструктивними ознаками розрізняють калібри: нерегульовані (жорсткі) - для контролю одного визначеного розміру, регульовані, що дозволяють компенсувати зношування калібру чи встановити його на інший розмір, однограничні з роздільним виконанням прохідного і непрохідного калібрів, двограничні, що представляють конструктивне об'єднання прохідного і непрохідного калібрів.

При конструюванні граничних калібрів необхідно виходити з принципу подібності (принципу Тайлора), відповідно до якого прохідний калібр повинен бути подібний до деталі, і повинен контролювати всю поверхню по довжині контакту (поверхневий контакт), а непрохідний калібр повинен перевіряти кожен розмір окремо, забезпечуючи точний контакт деталлю.

2. Калібри для гладких отворів та валів.

Калібри-пробки для отворів, бувають наступних конструкцій:

а) пробки із вставками із дроту для контролю отворів діаметром від 1 до 3мм.

б) двосторонні пробки, що мають вставки короткими хвостовиками для контролю отворів діаметром від 1 до 50 мм.

в) для контролю отворів діаметром від 30 до 100 мм використають однобічні пробки.

г) для контролю отворів діаметром більше 50 мм використовують пробки із неповним профілем.

д) контроль розмірів від 250 до 1000 мм здійснюють штихмасами.

Калібри-скоби для контролю валів мають різні конструкції. Скоба листова однобічна від 1 до 180 мм, листова двостороння від 1 до 50 мм.

Скоба штампована двостороння від 3 до 100 мм. Скоба регульована (більше 8 квалітету) від 0 до 340 мм.

Скоби виготовляють одно- і двосторонніми з листових заготовок або штампованими. Крім твердих калібрів-скоб, промисловість випускає і регульовані скоби (важільні).

Граничні калібри широко використовують для контролю не тільки діаметральних, але і інших лінійних розмірів. Або перевіряють ширину, висоту, глибину, довжину різних уступів. Вони мають різну конструкцію, що залежить від методу контролю. Контроль лінійних розмірів цими калібрами здійснюють методами " входження", " надвигання", " світлової щілини", " по ризиках".

Шаблони-калібри виготовляють із листового матеріалу. За допомогою цих калібрів контролюють внутрішні і зовнішні розміри, відстані між паралельними поверхнями з допусками за 11 квалітетом.

Комплект робочих граничних калібрів для контролю розмірів гладких циліндричних деталей складається з:

1) ПР - номінальний розмір якого дорівнює d_mах або D_min; їм контролюють граничний розмір, що відповідає максимуму матеріалу об'єкта, що перевіряється.

2) НЕ - номінальний розмір якого дорівнює d_min або D_max; їм контролюють граничний розмір, що відповідає мінімуму матеріалу об'єкта, що перевіряється.

Деталь уважають придатною, якщо прохідний калібр під дією власної ваги або зусилля проходить, а НЕ не проходить по контрольованій поверхні деталі. У цьому випадку дійсний розмір деталі перебуває між заданими граничними розмірами. Якщо прохідний калібр не проходить, деталь можна поправити, а якщо проходить, деталь є непоправним браком, тому що розмір такого вала менше найменшого граничного розміру, що допускає, деталі, а розмір такого отвору більше найбільшого допустимого граничного розміру.

В умовах виробництва контроль діаметрів валів проводять за допомогою калібрів-скоб, які за конструкцією бувають односторонні або двосторонні. Прохідна сторона скоби виготовляється номінально рівною найбільшому граничному розміру контрольованого валу, а непрохідна сторона - номінально рівною якнайменшому граничному розміру валу. Калібри-пробки для контролю отворів також бувають прохідними Р-ПР та непрохідними Р-НЕ. Прохідна сторона пробки виготовляється номінально рівною найменшому граничному розміру контрольованого отвору, а непрохідна сторона – номінально рівною найбільшому розміру отвору.

Розміри прохідних і непрохідних калібрів, як і розмір будь-якого виробу, не можуть бути виготовлені абсолютно точно. Допуски на неточність виготовлення калібрів і допуск на їх знос передбачені спеціальними стандартами. Допуск на знос встановлюється тільки для робочих прохідних калібрів. Встановлені стандартом відхилення для калібрів відлічуються від граничних розмірів деталей.

В діючому стандарті СТ СЄВ 157 – 75 прийняті наступні позначення розмірів і допусків:

D – номінальний розмір виробу;

D_min – найменший граничний розмір виробу;

D_max – найбільший граничний розмір виробу;

Т – допуск виробу;

Н – допуск на виготовлення калібрів для отвору;

Н_s – допуск на виготовлення калібрів із специфічними вимірювальними поверхнями для отвору;

Н₁ – допуск на виготовлення калібрів для валу;

Н_Р – допуск на виготовлення контрольного калібру для скоб;

Z – відхилення середини поля допуску на виготовлення прохідного калібру для отвору відносно найменшого граничного розміру виробу;

Z₁ – відхилення середини поля допуску на виготовлення прохідного калібру для валу відносно найбільшого граничного розміру виробу;

Y – допустимий вихід розміру зношеного прохідного калібру для отвору за межу поля допуску виробу;

Y₁ - допустимий вихід розміру зношеного прохідного калібру для валу за межу поля допуску виробу;

α – величина для компенсації погрішності контролю калібрами отворів з розмірами понад 180 мм;

α ₁ - – величина для компенсації погрішності контролю калібрами валів з розмірами понад 180 мм

Схеми розташування полів допусків калібрів для отворів квалітетів 6, 7 та 9 та номінальних розмірів до 180 мм:

Рис.3.1.

Для валів квалітетів 6, 7 та 8 та номінальних розмірів до 180 мм:

Рис.3.2.

3. Калібри для шліцьових і різьбових деталей.

Нарізні пробки ПР для контролю гайок і нарізні кільця для контролю болтів є прототипами деталей, що з’єднують. Прийняті по них нарізні деталі забезпечують повну взаємозамінність.

Вгвинчування пробки ПР у гайку показує, що середній діаметр не виходить за встановлений найменший граничний розмір, наявні помилки шагу і кута профілю різі гайки компенсовані відповідним підвищенням середнього діаметра, D₁> d (зовнішній діаметр гайки не менше зовнішнього діаметра болта). Отже, прохідна пробка контролює наведений середній діаметр D₂ - це значення середнього діаметра різьблення, збільшене для болта і зменшено для гайки на сумарну діаметральну компенсацію відхилень шагу і кута нахилу бічної сторони профілю, тобто:

а для гайки:

Якщо прохідна пробка НЕ не вгвинчується, то це означає, що середній діаметр гайки не перебільшує встановленого найбільшого граничного розміру. Для зниження впливу помилок шагу і кута профілю на результати контролю непрохідні калібри мають невелике число витків (2, 5-3) і малу вимірювальну довжину сторін профілю із притупленням по зовнішньому діаметру, та канавку по внутрішньому діаметру.

Такий профіль різі НЕ пробки пристосований до перевірки тільки середнього діаметра і називається вкороченим. Пробка НЕ, як правило, не повинна вгвинчуватися в гайку, але при нормальній довжині різі допускається вгвинчування до 2-х обертів з одного торця деталі або в сумі з 2-х сторін. Робочими калібрами для перевірки болтів є нарізні ПР і НЕ кільця, а також нарізні скоби.

Для контролю самих робочих калібрів передбачені контрольні калібри у вигляді нарізних пробок, які позначаються:

1) КПР-ПР і КПР-НЕ

2) У-ПР і У-НЕ

3) К-И і КИ-НЕ

4) КНЕ-ПР і КНЕ-НЕ

1) Тверді робочі ПР кільця перевіряють контркалібрами - прохідною пробкою, що повинна згвинчуватися - КПР-ПР і непрохідною пробкою, що не повинна згвинчується - КПР-НЕ.

2) Регульовані робочі нарізні кільця встановлюють по контркалібрам у вигляді настановних пробок: У-ПР - для прохідного нарізного кільця, У-НЕ - для непрохідного кільця.

3) Зношування робочих кілець і скоб перевіряють контркалібрами:

К-И – прохідних;

КИ-НЕ - непрохідних

4) Тверді робочі непрохідні кільця перевіряють контркалібрами - прохідною пробкою КНЕ-ПР і непрохідною КНЕ-НЕ.

5) Регульовані робочі скоби перевіряють тільки прохідними пробками КПР-ПР і КНЕ-ПР.

ГОСТ 160ФЗ—SI

Дані положення відповідають ДСТ 24705-81 (рис.3.3, 3.4.)

Рис.3.3. Положення полів допусків зовнішньої різі з основними відхиленнями d, e, f, g з основним відхиленням h.

Рис.3.4. Положення полів допусків внутрішньої різі з основними відхиленнями E, F, G з основним відхиленням H.

Рис.3.5. Калібри.

4. Матеріали виготовлення, технічні вимоги, розрахунок розмірів.

Незалежно від призначення калібрів до них висуваються такі основні вимоги:

1 Точність виготовлення. Робочі розміри калібрів повинні бути виготовлені у відповідності з допусками на його виготовлення.

2 Висока жаростійкість при малій масі. Жорсткість необхідна для зменшення похибки від деформації калібрів (особливо скоб великих розмірів) при вимірюванні. Мала маса підвищує чутливість контролю і полегшує роботу контролера.

3 Зносостійкість. Для зниження затрат на виготовлення періодичну перевірку калібрів необхідно приймати міри для підвищення зносостійкості. Нагрівання вимірювальних поверхонь допомагає підвищенню зносостійкості в 2-3 рази, хромування – в 3-5 разів, армування твердим сплавом в 35 - 40 разів.

4 Продуктивність контролю. Забезпечується раціональною конструкцією калібрів.

5 Стабільність робочих розмірів досягається відповідною термообробкою (старінням).

6 Стійкість проти корозії необхідна для забезпечення зберігання калібрів досягається застосуванням антикорозійного покриття.

Всі калібри необхідно маркувати. Маркування повинне - складатися з номінального розміру, забезпечення поля допуску, числові величини граничних відхилень, умовне позначення призначення калібру, товарний знак підприємства-виготовника. На деяких калібрах наносять рік випуску чи його умовне позначення і порядковий номер. Маркування наносять на неробочих поверхнях.

Перелік контрольних питань для самоперевірки:

План

1. Типи кінцевих мір, їх призначення. Складання блоків мір.

2. Технічні вимоги до виготовлення.

3. Послідовність виконання дій при збиранні блоку заданого розміру.

Література: [1] c. 53-64. [2] с.14-19.

Студенти повинні знати:

1. Типи кінцевих мір, їх призначення.

2. Клас точності кінцевих мір.

3. Набори плоско-паралельних мір.

4. Матеріали для виготовлення кінцевих мір.

Студенти повинні вміти:

З комплекту кінцевих мір довжини збирати блоки заданого розміру.

1. Типи кінцевих мір, їх призначення. Складання блоків мір.

Плоскопаралельним кінцевими мірами довжини називають міри, які мають форму прямокутного паралелепіпеда чи циліндра з двома плоскими взаємо паралельними вимірювальними поверхнями (рис. 4.1)

Рис.4.1. Плоскопаралельні кінцеві міри довжини.

Кінцеві міри застосовують для збереження і відтворення одиниць довжини, для перевірки і градуювання мір і вимірювальних приладів, для встановлення приладів на нуль при відносних вимірюваннях, для безпосередніх вимірювань розмірів виробів, а також для особливо точних робіт та наладки верстатів.

Блок кінцевих мір утворюється шляхом приміряння кінцевих мір одна до одної. Притиркою кінцевих мір називається їх здатність зчіплюватися між собою чи з плоскими кварцовими та скляними пластинами при надвиганні чи прикладанні однієї міри на іншу чи на пластину. Явище притирання пояснюється молекулярним тяжінням в існуючих тонких шарах мастила. Плівка мастила, товщина якої приблизно різна 0, 02мкм, залишається на кінцевих мірах при звичайно застосовуємих методах їх промивання в бензині. Повне знищення мастила веде до значного зменшення притираємості. Для забезпечення притираємості шорсткість поверхні повинна бути не гірше 13 класу чистоти.

2. Технічні вимоги до виготовлення.

Технічні вимоги, форма і розміри кінцевих мір, комплектування в набори, класифікація їх за точністю встановлені ГОСТом 9038-79.

Під розміром плоскопаралельної кінцевої міри довжини розуміється її серединна довжина, котра визначаєтеся довжиною перпендикуляру, опущеного з середини однієї з вимірювальних поверхонь на протилежну вимірювальну поверхню. Довжина плоскопаралельної кінцевої міри довжини в даній точці визначається довжиною перпендикуляру.

Найбільша за абсолютною величиною різниця між довжиною міри в будь-якій точці і серединною довжиною визначає відхилення від плоскопаралельності міри, причому зона 0, 5мм вздовж країв вимірювальної поверхні не приймається до уваги.

ГОСТ 9038-59 встановлює такі розміри та градації розмірів кінцевих мір:

Найбільш поширеними в машинобудуванні набори №1 (з 87 мір), №2 (з 42 мір) і №3 (з 116 мір). В кожен набір входять дві пари додаткових - захисних мір з номінальним розміром 1 та 1, 5мм (чи 2 мм), Захисні міри притираються по кінцям блоку завжди однією і тією ж стороною (маркуванням назовні), і служать для захисту основних мір від зношування і пошкодження. Захисні міри для вирівнювання від основних мір мають зрізаний кут і додаткове літерне маркування для забезпечення їх відмінності при внесенні в атестат.

Можливості вказаних наборів можуть бути розширеними за рахунок сумісного з ними використання додаткових наборів з 10 мір з градуюванням розмірів в 0, 0001мм чи наборів великих мір с градуюванням розмірів 25-1000мм.

Крім того існує виробництво кінцевих мір зі сплаву ВК6М, що комплектується в набір з 4шт захисних мір і в набір з 24шт з розмірами мір від 1 до 6 мм.

ГОСТ встановлює чотири класи точності кінцевих мір: 0, 12, 3, а інструкція 100 – 60. Комітет встановлює додаткові класи 4 та 5 і пять розрядів: 1, 2, 3, 4 та 5.

Клас точності кінцевих мір визначається точністю їх виготовлення: величиною відхилення серединної довжини мір від номінального розміру; відхиленням їх від плоскопаралельності і якістю притираємості. Клас набору визначається найнижчим з класів окремої міри, що входить до набору.

Розряд кінцевих мір визначається точністю їх атестації а саме похибкою дійсного значення серединної довжини мір, а також їх станом: відхиленням від плоско паралельності і якістю притираємості.

Кінцеві міри повинні бути загартовані повністю чи на довжині не менше 50мм від вимірювальних поверхонь до твердості не нижче НRС62.

Матеріалом для виготовлення кінцевих мір служать хромисті сталі: 120ХГ, ХГ, ШХ15, X. Матеріал кінцевих мір повинен бути стабільним.

Для розширення області застосування кінцевих мір при контрольних і розміточних операціях для них випускаються за ГОСТом 4119-66 набори приналежностей (рис.4.2).

В склад наборів входять такі приналежності:

1. Державки1 (рис.4.2) для кріплення блоків кінцевих мір боковиками для перевірки розмірів і розмітки в діапазоні розмірів 0 - 80, 60 - 160, 160-320мм.

2. Основи 2 призначені для встановлення державки з блоком мір і креслярським боковиком при розмітці на плиті.

3. Стяжки 3 призначені для кріплення блоків з мірами більше 100мм при перевірці і розмітці в діапазоні 320-1500мм.

4. Викрутка з нормованим вимірювальним зусиллям призначена для стяжок.

5. Затискні сухарі 4 для кріплення стяжками блоків кінцевих мір з боковиками.

6. Плоско паралельні боковики для зовнішніх вимірювань.

7. Радіусні боковики 5 для зовнішніх і внутрішніх вимірювань з робочими розмірами 2; 5; 10; 15мм.

8. Центровий боковик 6 для розміточних робіт.

9. Креслярський боковик 7 для розмітки.

Рис.4.2. Приналежності до кінцевих мір довжини.

3. Послідовність виконання дій при збиранні блоку заданого розміру.

При складанні блока мір заданого розміру спочатку належить визначитися в необхідних розмірах, що складають блок мір, відібрати їх з набору, обтерти від мастила, промити в авіабензині, протерти м’якою фланелькою, що не залишає ворсинок і після цього приступити до складання блоку мір.

Визначення необхідних розмірів мір треба починати з останньої цифри заданого розміру. Підібравши першу міру, необхідно відняти її розмір із заданого і, наслідуючи цьому правилу, визначити розмір наступної міри.

Із всіх можливих варіантів збирання блоку необхідно вибрати такий, при котрому заданий розмір складається з найменшої кількості мір.

3. Складання притиранням мір розміром 45, 425 мм.

3.1. Підбір кінцевих мір:

а) Першу міру вибираємо розміром 1, 005 мм;

Залишок розміру дорівнює 44, 42 мм.

б) 2-гу міру вибираємо розміром 1, 42 мм;

Залишок розміру дорівнює 43, 00 мм.

в) 3-тю міру вибираємо розміром 3 мм;

Залишок розміру дорівнює 40 мм.

г) 4-ту міру вибираємо розміром 40 мм;

Залишок розміру дорівнює 0.

д) Перевіряємо розмір блоку: 1, 005+1, 42+3+40=45, 425 мм.

4. Послідовність дій контролера:

Складання мір в блок здійснюється притиранням. Для цього одна з мір накладається на іншу приблизно на третину довжини робочої поверхні. Не торкаючись пальцями поверхонь, що притираються, необхідно легенько притиснути і повільно пересунути міри одну відносно другої до повного контакту робочих поверхонь. Можна це виконати і шляхом накладання меншої міри на більшу і з невеличким притиском повернути їх одну відносно іншої до суміщення вимірювальних поверхонь. Міри вважаються притертими, якщо блок не роз'єднується під дією своєї ваги. Далі до блоку з двох мір аналогічно притираються інші міри послідовно. Послідовність притирання мір в блок така: спочатку притираються між собою міри малих розмірів, далі вони притираються до міри середнього розміру і нарешті до міри найбільшого розміру. При притиранні не слід здійснювати зайві рухи з метою запобігання швидкому зносу. В притертому стані міри не слід залишати довше ніж це необхідно для роботи з ними.

Міри, котрі на своїх поверхнях мають подряпини, забої та інші пошкодження необхідно вилучити з користування з метою запобігання пошкодження інших.

Перелік контрольних питань для самоперевірки:

1. Який матеріал застосовується для виготовлення кінцевих мір?

2. Назвіть номінальні розміри кінцевих мір довжини.

3. Яке призначення кінцевих мір довжини?

Тема 5: Вимірювальні елементи КВЗ.

Література: [1] c. 85-89; 308-317. [3] с.236-248.

Студенти повинні знати:

1.Вимірювальні елементи – датчики та індикатори.

2. Пневмо – вимірювальні засоби.

Студенти повинні вміти:

За допомогою індикатора годинникового типу здійснювати вимірювання поверхонь різних деталей.

1. Вимірювальні елементи – датчики та індикатори.

Індикатор годинникового типу з ціною поділки 0, 01 мм з пересуванням вимірювального стрижня паралельно шкалі призначений для відносних вимірювань зовнішніх розмірів, відхилень форми і розташування поверхонь (рис.5.1.). Він є також показуючим пристроєм індикаторної скоби, індикаторного глибиноміра й індикаторного нутроміра. На лицьовому боці циферблата індикатора є дві стрілки і дві шкали; велика стрілка 1 над оцифрованою круглою шкалою 2 і мала стрілка 4 над відліковою шкалою 5. Кругова шкала має ціну поділки 0, 01 мм, а мала шкала — 1 мм. Пересування вимірювального стрижня 6 на 1 мм викликає поворот стрілки 1 на 100 поділок (один повний оберт), а стрілки 4 на одну поділку. Шкала 2 індикатора разом із обідком при установці шкали на нульову поділку повертається відносно великої стрілки 1 і фіксується стопором 3.

Рис. 5.1. Індикатор годинникового типу:
1 — велика стрілка; 2 — шкала індикатора; 3 — стопор; 4 — стрілка; 5 — відлікова шкала; 6 — вимірювальний стрижень

Конструкція індикатора годинникового типу являє собою вимірювальну головку з поздовжнім пересуванням наконечника (рис.5.2). Основою індикатора є корпус, усередині якого змонтовано перетворювальний механізм — рейково-зубчаста передача. Крізь корпус проходить вимірювальний стрижень 2 із наконечником 1. На стрижні нарізано рейку. Рухи вимірювального стрижня-рейки 2 передаються зубчастими колесами — рейковим 8, передавальним 6 і трибкою 4 основній стрілці 5, величина повороту якої відлічується за круглою шкалою — циферблатом. Для установки на «0» кругла шкала повертається обідком.

Кругла шкала індикатора годинникового типу складається зі 100 поділок, ціна кожної поділки — 0, 01 мм. Це означає, що при пересуванні вимірювального наконечника на 0, 01 мм стрілка індикатора перейде на одну поділку шкали.

Рис.5.2. Пристрій індикатора годинникового типу:
1 — наконечник; 2 — вимірювальний стрижень-рейка; 3 — гільза; 4 — трибка; 5 — стрілка; 6 — передавальне зубчасте колесо; 7 — стрілка; 8 — зубчасте рейкове колесо; 9 — пружина; 10 — зубчасте колесо; 11 — пружинний волосок

Рис. 5.3. Корпус індикатора годинникового типу.

Рис. 5.4. Вимірювальний наконечник індикатора.

Рис. 5.5. Сприймальний елемент індикатора.

Рис. 5.6. Показання індикатора під час вимірювань.

Індикаторний нутромір (рис. 5.7) застосовується для виміру внутрішніх діаметр і поверхонь деталей від 5 до 1000 мм відносним методом. Він складається з індикатора годинникового типу 1, трубки 2 і голівки 4. Рухлива ніжка 5, кутовий важіль 6 і шток 3 пов'язана з вимірювальним стержнем індикатора. Нерухома ніжка 7, розташована співвісно рухливій, є змінною і має різьблення для регулювання нутроміра. Потрібне положення ніжки стопориться контргайкою 8. Перед виміром індикаторний нутромір налаштовується на номінальний розмір за допомогою настроювальної міри, що є скобою з блоком кінцевих мір 9. Плитки встановлені в струбцині і стягнуті боковинками 10. Розмір блоку плиток дорівнює номінальному розміру по кресленню. Остаточне налаштування проводиться послідовними розворотами настроювальної скоби в двох взаємно перпендикулярних напрямах.

Рис. 5.7. Індикаторний нутромір НІ і схема його налаштування.

Точка повернення стрілки індикатора в крайньому правому положенні відповідає номінальному розміру. Визначивши перпендикулярне положення в результаті розвороту настроювальної скоби, помічають точку повернення з поворотом шкали індикатора і поєднують її нуль із стрілкою, яка знаходиться в цій крапці. Стабільність налаштування на нуль визначається трикратним повторенням прийому налаштування. Вимір діаметру деталей проводиться введенням налагодженого нутроміра в отвір. Установка лінії вимірювальних ніжок за розміром діаметру отвору досягається похитуванням нутроміра в плоскості виміру. Точка повернення стрілки в крайньому правому положенні відповідає дійсному діаметру отвору.

Точність геометричних параметрів деталей характеризується точністю не лише розмірів, але і точністю форми і взаємного розташування поверхонь. Відхилення від круглості приблизно визначають як напіврізниця між найбільшим і найменшим діаметрами поперечного перерізу деталі, зміряних в декількох напрямах. Відхилення від циліндричності спрощено і може бути визначене як напіврізниця між найбільшим і найменшим діаметрами поверхні, заміряними в різних перерізах і напрямах.

Перелік контрольних питань для самоперевірки:

1. Граничні (безшкальні) вимірювальні елементи контрольно-вимірювальних пристроїв.

2. Індикатори.

3. З яких матеріалів виготовляються корпуси контрольно-вимірювальних пристроїв?

Тема 6: Рухомі передачі.

План

1. Деталі обертання.

2. Деталі прямолінійного руху.

Література: [4] c. 77-89.

Студенти повинні знати:

1. Деталі обертання.

2. Деталі прямолінійного руху.

3. Елементи для направлення рухомих передач.

Студенти повинні вміти:

Застосувати отриману інформацію при роботі з контрольно – вимірювальними інструментами на підприємстві.

.

1. Деталі обертання.

Найбільш поширена конструкція шпинделя контрольного пристосування показана на рис.6.1. Шпиндель обертається у втулках 2. Від осьових переміщенні шпиндель оберігається шліфованою шайбою 8 і двома гайками 5, що дозволяють точно регулювати величину осьового зазору. Для оберігання гайок від відкручування і забезпечення ковзання між торцями втулки 2 і шайби 3 передбачений штифт 4 вхідні в паз шайби і що заставляє її обертатися спільно з шпинделем. Втулки 2 рекомендується застосовувати сталеві розжарені. Це виправдовується тим, що в контрольних пристосуваннях зазвичай використовуються малі швидкості обертання і низький питомий тиск, унаслідок чого немає необхідності ставити бронзові втулки. У цей час сталеві розжарені втулки більш технологічні, допускають притирання, відновне хромування і більш зносостійкі.

Рис.6.1. Шпиндель.

Посадка пальця у втулках залежить від точності пристосування і може бути виконана по 1-му класу точності або в особливо точних випадках з індивідуальним пригоном. Для легкості обертання шпинделя має бути передбачена мастило. Момент тертя шпинделя в тій, що циліндровій направляє можна приблизно визначити по формулі:

де: = коефіцієнт тертя (при русі сталі по сталі =0, 12-0, 18, при русі сталі по бронзі =0, 1-0, 15);

= радіус посадкової поверхні шпинделя;

= радіальне навантаження на шпиндель;

= початковий момент (при Р=0).

Величина початкового моменту постійна, не залежить від величини Р і залежить від якості мастила, зазору між шпинделем і втулкою, площі і чистоти поверхонь, що труться.

Можна приблизно вважати, що:

де: К = коефіцієнт, що залежить від в'язкості масла і величини зазору;

S = площа поверхні, що треться.

Так, як S=2 (де l - довжина посадочної поверхні шпинделя), то

Орієнтовно К = 4-10 при .

Рис.6.2. Шпинделі конічні.

Як було зазначено вище, одним з важливих факторів, що впливають на точність пристосування, є зазор між шпинделем п втулкою, який у міру зносу безперервно збільшується. Це вимагає відновлювального ремонту з заміною або хромуванням зношених деталей. Такого недоліку позбавлені шпинделі з конічною посадкової поверхнею.

Перевага конічного шпинделя (рис. 6.2, а) полягає в тому, що шляхом зміни товщини шайби А можна досягнути посадки шпинделя у втулці з мінімальним зазором. У міру зношування шпинделя радіально зазор може бути знову зменшено відшліфовкою шайби А.

З технологічних міркувань рекомендується застосовувати стандартний конусний шпинделя (наприклад, конус Морзе). При цьому зміна діаметрального проміжку на 1 мк: потребує зміни товщини шайби приблизно на 20 мк.

Якщо подібний конічний шпиндель має вертикальне розташування, доцільно обперти шпиндель на центральний кульку з регулювальним гвинтом (рис.6.2, б). У контрольних верстатах для перевірки шестерень на шум і контакт шпиндель має посадку одночасно на чотири конуси, два з яких є центруючими і здійснюють осьове базування (рис. 6.2, в). Сталевий розжарений шпиндель з одягненою на нього втулкою базується по двом бронзовим втулкам, запресованим в корпус. Підгонка всіх чотирьом конусів проводиться шабруванням посадочних поверхонь бронзових втулок.

Рис.6.3. Шпиндель на шарнірній опорі. Рис.6.4. Обертові центри.

Комбіновані конструкції з використанням одночасно двох видів тертя (ковзання і кочення) застосовуються головним чином у тих випадках, коли потрібна висока точність центрування і малі втрати на тертя внаслідок великих осьових навантажень на шпиндель.

На рис. 6.3 показаний шпиндель, призначений для базування важких деталей. Хвостовик шпинделя надійно центрується по втулці, а його буртик, що спирається на шарнір забезпечує легкість обертання. Наявність плоских бігових доріжок і відбір кульок в єдиний розмір з точністю 1-2мк забезпечують високу точність по торцевому биттю.

Подібна комбінована посадка застосовується і в обертових центрах працюючих на великих осьових навантаженнях (рис. 6.4, а) або базують деталі по фасону великого діаметра (рис. 6.4, б)

Рис.6.5. Вузли що обертаються на шарнірах.

Вимоги до чутливості обертових елементів контрольних пристосувань не завжди дозволяють користуватися напрямними із застосуванням тертя ковзання. У той же час використання для контрольних пристосувань стандартних шарикопідшипників (навіть найвищих класів) може не забезпечити необхідної точності. Тому в ряді випадків застосовують спеціальні вбудовані шарикопідшипники, в яких радіальні доріжки замінені прямолінійними поверхнями кочення. Подібні конструкції мають два ряди кульок, розташованих в осьовому напрямку далеко (рис. 6.5, а) або близько один від одного (рис.6.5, б), або ж тільки один ряд кульок (рис.6.5, в). Конструкції, показані на рис. 6.5, б і в, застосовуються в основному при проектуванні поворотних столів і мають меншу точністю

Для того щоб усунути прослизання кульок у місцях контакту, необхідно враховувати, що дотична до кульки АО та лінія, що проходить через точки контакту К та К1 повинні перетинатися на осі обертання (рис. 6.6 а і б).

Рис.6.6 Побудова обертових направляючих кочення.

Якщо від пристосування потрібно правильне розташування шпинделя в будь-якому напрямку, то рекомендується конструкція бабки з кутовим регулюванням, як у горизонтальній, так і у вертикальній площині.

2. Деталі прямолінійного руху.

До деталей і вузлів прямолінійного переміщення відносяться всілякі планки, направляючі щупи, качалки, каретки, столи і т. д. На відміну від прямих передач вони характеризуються значно більшою довжиною переміщення.

Рис.6.7. Розрахунок прямолінійних направляючих.

Для деталей прямолінійного переміщення точність напрямних визначається величиною бічній качки, тобто посадкою і довжиною напрямки.

Чутливість напрямних визначається коефіцієнтом тертя між рухомою і нерухомою деталлю, співвідношенням довжини і ширини направляючої, а також положенням точки прикладання переміщає сили та її напрямком.

Для того щоб уникнути заїдання переміщуються деталей, необхідно враховувати напрям і положення точки прикладання переміщують зусиль.

При роботі направляючої за схемою, показаної на рис. 6.7, а, заїдання може бути викликане невдалим співвідношенням довжини l направляючої і плеча Г прикладання сили Р.

При цьому нормальна реакція визначиться з рівності моментів:

Сила тертя R вийде:

де: = коефіцієнт тертя пари.

З цієї формули видно, що для нормальної без заїдання роботи направляючої необхідно, щоб

При правильному підборі матеріалів пари що треться і чистоти поверхонь ( 0, 2) призматичні напрямні надійно працюють, якщо витримано співвідношення:

Циліндричні напрямні ковзання повинні мати співвідношення:

Таким чином, застосування направляючих з тертям кочення, окрім підвищення чутливості, дозволяє докладати переміщуючи силу на великому вильоті без збільшення довжини направляючій (за рахунок зменшення коефіцієнта тертя до 0, 01)

На рис. 6.7, б показана схема розподілу сил для випадку, коли переміщає сила Р спрямована під кутом до напрямку руху і прикладена на відстані h поза довжини l направляючої поверхні.

Силу Р розкладаємо на Р cos (переміщаюча) і Р sin (перекошуюча). За рахунок зазору в направляючої рухома деталь перекошується, що викликає сили реакції .

Величини цих сил визначаються з рівнянь:

;

;

перетворюючи ці рівняння, отримуємо:

;

;

Ці сили визначають силу тертя:

де μ - коефіцієнт тертя пари.

Сила тертя протидіє складової Р cos α, так що заїдання з'явиться при виникненні нерівності

cos α

Отже, якщо сила тертя

cos α

то заїдання в направляючій не буде.

Перетворюючи, це співвідношення і підставляючи в нього раніше знайдені величини, отримаємо:

cos α

Звідки:

Приймаючи ; отримаємо:

Чи:

При заедании направляє, якщо прийняти , то вийде

Для випадку = 0, 2 отримаємо < 78 °. Отже, при куті 78 ° відбуватиметься заїдання і спрямовуюча не буде працювати.

Природно, що зменшення величини шляхом застосування тертя кочення підвищує чутливість направляє і гарантує її від заїдань. При цьому за величину l приймають відстань між двома крайніми (уздовж осі) парами кульок або роликів.

По конструкції напрямні можна розбити на дві групи: напрямні ковзання і напрямні кочення.

Найбільш простий є конструкція, що складається з однієї планки, по якій переміщається направляється деталь (рис. 82). Її перевага полягає в тому, що вона дозволяє швидко встановити і зняти переміщуваний вузол. Рис.6.8. Одностороння