MASURAREA LUNGIMILOR IN ATELIERELE MECANICE

COLEGIUL TEHNIC "LAZAR EDELEANU" PLOIESTI

PROIECT

Pentru

EXAMEN DE CERTIFICARE A COMPETENTELOR PROFESIONALE PENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALA - NIVEL 3

Filiera: Tehnologica - Profil: Tehnic

Calificarea : TEHNICIAN MECANIC PENTRU INTRETINERE SI REPARATII

MASURAREA LUNGIMILOR IN ATELIERELE MECANICE

Argument

Importanta temei studiate in proiectul de mai jos in viata de zi cu zi este una care nu are egal , in sensul ca masurarea unei lungimi apare la orice pas , in orice domeniu , in orice mediu, si nu stim cand avem nevoie de cunostintele pe care tema ni le ofera. Dupa cum spuneam necesitatea masurarii apare la orice pas, fie ca este vorba de masurarea unei distante unui teren agricol sau a unui teren de fotbal, fie ca este vorba de masurarea adancimii unei gaurii si de aceea un specialist in domeniu trebuie sa fie pregatit pentru orice si sa poarte intotdeauna cu el incepand de la simpla rigla , ruleta , panglica de masurare si ajungand la subler, micrometru, aparat comparator.

In capitolul ce urmeaza am vorbit in general despre instrumentele cu care se masoara diferite lungimi. Am inceput prin a prezenta masurile terminale pentru lungimi care sunt masuri ale caror valori reprezinta distanta dintre suprafetele terminale perpendiculare pe axa de masurare unde se incadreaza : lamele plan-paralele, calele plan- paralele, calibrele, lerele si sferele.

Am ajuns la masuri de lungime cu repere care sunt masuri ale caror valori sunt reprezentate de distanta dintre doua repere, care sunt trasate perpendicular pe axa de masurare ; aici sunt : riglele (rigle metalice rigide, rigle de contractie, metri si dublu-metri), ruletele (rulete obisnuite, rulete cu lest, rulete din fibra de sticla, rulete de buzunar), panglicile de masurare.

In continuare prezint instrumentele cu rigla si cursor pentru masurarea lungimilor formate dintr-o rigla, care are un cioc sau un brat la un capat, si un cursor cu un brat. Aici sunt: clupele (forestiere si de buzunar), zoometrele, sublerul, compasurile pentru masurat.

Sunt la penultimul subcapitol numit instrumente cu surub micrometric pentru masurat lungimi care de fapt se mai numesc si micrometre. Micrometrele sunt mijloace de masurare si verificare a lungimilor, bazate constructiv pe folosirea unei asamblari cu filet care transforma rotirea unui surub micrometric intr-o deplasare liniara a tieji micrometrului. Micrometrele sunt de mai multe feluri : micrometre de exterior , micrometre de interior , micrometre pentru roti dintate , micrometre pentru filete , micrometre pentru adancime, micrometre pentru sarme etc.

Am ajuns in final la aparatele comparatoare care sunt aparate cu amplificare care se prezinta in diferite variante constructive. Se folosesc la compararea dimensiunilor liniare ale piesei masurate , in raport cu dimensiunea de comparatie. Din aceasta categorie fac parte: comparatoarele cu cadran circular, comparatoarele cu parghie, comparatoarele de interior, minimetrele, optimetrele etc.

Am ales tema "Masurarea lungimilor in ateliere mecanice" deoarece la prima vedere mi s-a parut o tema usoara si ca o puteam face fara probleme. Dar dupa terminarea proiectului am ajuns la concluzie ca tema pe care am ales-o nu a fost deloc usoara si a necesitat cateva ore de munca bune pentru cautarea, scrierea si finalizarea proiectului. Personal ma bucur ca am ales aceasta tema deoarece mi-am imbunatatit cunostintele in domeniu si nu se stie niciodata cand voi avea nevoie in viata de acestea.

Am abordata aceasta tema respectand conditiile de aplicabilitate cuprinse in Standardele de Pregatire Profesionala.

Mijloace pentru masurarea

marimilor tehnice

Cap 1. Mijloace pentru masurarea marimilor geometrice

Mijloacele pentru marimi geometrice se clasifica dupa marimea masurata in:

_ mijloace pentru masurarea lungimilor;

_ mijloace pentru masurarea unghiurilor.

1.1 Mijloace pentru masurarea lungimilor

1.1.2 . Masuri terminale pentru lungimi

Masurile terminale pentru lungimi sunt masuri ale caror valori reprezinta distanta dintre suprafetele terminale perpendiculare pe axa de masurare. Aceste suprafete se numesc suprafete de masurare.

Grupa masurarilor terminale cuprinde:

lame plan-parelele;

cale plan-paralele;

calibre;

lere pentru grosimi;

sfere.

Lamele plan-paralele sunt lame confectionate din sticla optica, folosite pentru verificarea planitatii suprafetelor prelucrate prin lepuire (cale plan-paralele, calibre); au forma cilindrica, iar cele doua baza sunt perfect plane si paralele. Sunt pastrate in truse, iar pentru verificarea se pot folosi una sau mai multe lame plan-paralele .

Cale plan-paralele sunt folosite atat pentru conservarea si transmiterea unitatii de masura a lungimii, cat si verificarea si reglarea instrumentelor de masurare. Au forma paralelipipedica, cu doua suprafete de masurare, plane si paralele, cu finisare foarte buna. Se confectioneaza din otel, carburi metalice ce contin wolfram sau materiale ceramice, cu coeficent de dilatare termica liniara mica la temperature cuprinse intre intre 10 si 30˚C, si cu duritate de 65 HRC. Suprafetele de masurare au o rugozitate de 0,012 mm. Materialul nu este magnetic.Elementele caracteristice ale unei cale plan paralele sunt prezentate in figura 1.1.

S_M - suprafata de masurare

Sr - suprafata de referinta

ln    - lungimea nominala.

Principalele abateri ale calelor plan-paralele sunt prezentate in figura 1.2.

a)     cale plan paralela geometric ideala;

b)     abaterea lungimii mediane

c)     abatere de la parallelism

d)     abatere de la perpendiculare a suprafetelor laterale

Lungimile nominale ale calelor plan-paralele sunt termeni ai unor progresii aritmetice si sunt standardizate si precizate in tabele.

Calele plan-paralele sunt prezentate in truse, unde o lungime nominala este cuprinsa o singura data.

Pentru masurare, se foloseste o cala sau constructii de cale , numite "blocuri de cale", formate prin aderare, constand in apasarea usoara a calelor una peste cealalta , combinata cu o miscare de translatie.

La utilizarea calelor plan-paralele, trebuie sa se tina seama de urmatoarele indicatii :

inainte de a fi utilizate, calele se sterg cu o carpa moale;

calele se verifica periodic;

inainte de utilizare, se tin in aceeasi incapere cu o piesa de masurat, pentru aducere la aceeasi temperatura;

dupa utilizare, se curata, se sterg, se ung si se reintroduc in trusa;

se evita utilizarea calelor plan-paralele in incaperi cu umiditate mare cu aburi sau supraincalzite.

Calibrele sunt masuri terminale, care se folosesc la controlul dimensiunilor, al formelor si al pozitiei relative a pieselor. Ele sunt mijloace de verificare, deoarece nu masoara efectiv dimensiunile, ci verifica daca acestea corespund sau nu prescriptiilor din desenul de executie. Calibrele se folosesc, deci, la verificarea valorilor extreme admisibile.

Lerele pentru grosime sunt masuri terminale cu valoare unica, in forma de lamela metalica flexibila. Se utilizeaza la verificarea interstitiului dintre doua suprafete prelucrate, la reglarea si apoi la verificarea reglajului unor mecanisme, la determinarea jocului aparut ca urmare a uzurii mecanismelor.

Sferele sunt bile calibrate de diametre diferite , utilizate la controlul conicitatilor interioare. Ele sunt pastrate in truse.

1.1.3 . Masuri de lungime cu repere

Masurile de lungime cu repere sunt masurile ale caror valori sunt reprezentate de distanta dintre doua repere , care sunt trasate perpendicular pe axa de masurare. Ele pot fi rigle cu valori unice si rigle cu valori multiple.

→ Metrul etalon - prototip international (fig. 1.3 ) este o bara executata dintr-un aliaj cu 90% Pt si 10% Ir, cu sectiunea de forma literei "k" inscrisa intr-un patrat cu latura de 20 mm. La capete, are trasate cate trei repere , astfel incat distanta dintre reperele centrale este de 1 m , la temperature de 20˚C.

→ Metrul etalon - prototip national este o rigla confectionata din acelasi eliaj ca si prototipul international , avand in plus un reper trasat la 0.5 m; are simbolul 6c si este pastrat la Institutul National de Metrologie, Bucuresti.

Riglele sunt confectionate sub forma de bara rigida, putand fi alcatuite dintr-un singur element ( rigle flexibile).

Cele mai utilizate sunt:

rigle metalice rigide, intalnite in varianta etalon sau de lucru; sunt utilizate pentru masurarea sau verificare si pot fi confectionate din otel inoxidabil ( rigle de verificare) sau din otel carbon (rigle de lucru);

rigle de contractie, care sunt rigle flexibile, utilizate in turnatorii; gradatiile tin seama de contractia pieselor la racire. Aceste rigle au valoare diviziunii mai mare 1, 1,5 si 2%, in functie de valoarea contractiei specifice a metalelor pentru care se realizeaza forma;

metri si dublu-metri, care se confectioneza din lemn si se folosesc la masurarea tesaturilor. Ei sunt divizati in centrimetri, iar reperele 0 si 100 coincid cu fetele terminale, care sunt protejate cu coltare de metal.

Ruletele sunt masuri de lungime cu valori multiple, sub forma de benzi de masurare , divizate in unitati de lungime. Ele sunt fixate la capatul terminal de axul unui dispozitiv de infasurare, care ruleaza banda in interiorul unei casete.

Ruletele se fabrica in urmatoarele variante:

rulete obisnuite, folosite la masuri curente, in industries au in activitatile obisnuite;

rulete cu lest, utilizate la masurari in plan vertical, pentru masurarea stocurilor din rezervoare;

rulete din fibra de sticla, utilizate la masurari sub tensiune electrica;

Panglicile de masurare sunt masuri cu repere cu scara unilaterala sau cu valori multiple , confectionate sub forma de banda. Ele sunt :

panglici topografice metalice, utilizate la masuri topografice obisnuite

panglici din tesaturi textile sau din mase plastice , utilizate in croitorie sau cizmarie;

benzi de hartie, utilizate la masuri informative , in industria textila.

Panglicile de croitorie si de cizmarie sunt confectionate sub forma de banda din panza cauciucata, prevazuta la capete cu intarituri metalice. Divizarea panglicilor de croitorie se executa pe ambele parti, in centrimetri. Panglicile de cizmarie sunt divizate pe o fata in centimetri, iar pe cealalta in "puncte cizmaresti" (1 punct cizmaresc este egal cu 6,67 mm).

1.1.4 . Instrumente cu rigla si cursor pentru masurarea lungimilor

Instrumentele cu rigla si cursor folosite la masurarea lungimilor sunt formate dintr-o rigla , care are un cioc sau un brat la un capat, si un cursor cu brat.

Suprafetele de masurare se afla intre fetele interioare ale ciocurilor sau ale bratelor.

Aceasta grupa de instrumente cuprinde instrumente de masurat fara vernier (clupe, zoometre), instrumentelor cu vernier (sublere) si compasurile de masurat.

1. Clupele sunt instrumente din lemn, folosite pentru masurari exterioare, in domeniul forestier si in industria de prelucrare a lemnului.

Clupele forestiere (fig.1.4) sunt folosite la masurarea pe teren a dimensiunilor arborilor si a trunchiurilor copacilor taiati.

Clupele forestiere sunt divizate in centimetri si au domeniul de masurare cuprins intre 50 si 100 cm.

Clupele de buzunar se folosesc in industria de prelucrare a lemnului, la masurarea grosimii scandurilor ( pentru sortare). Ele sunt divizate in milimetri si au domeniul de masurare cuprins intre 100 si 150 mm.

2. Zoometrele (fig. 1.5) sunt instrumente utilizate la masurarea inaltimii , lungimii si grosimii animalelor.

3. Sublerul este cel mai raspandit mijloc pentru masurat si este format dintr-o rigla cu scara gradata si un cursor cu vernier. Precizia de masurat poate fi :0,1 mm, 0,5 mm, 0,02 mm.

Sublerele sunt caracterizate de: limita superioara de masurare (mm), exactitatea de masurare , grosimea peste cele doua ciocuri, lungimea ciocurilor si greutatea lor.

Limita superioara de masurare, notata cu L, poate avea valori de 150; 200; 300; 500; 800; 1000; 1500; 2000 mm.

Din punct de vedere constructive , sublere pot fi cu o pereche de ciocuri, cu doua perechi de ciocuri si cu tija de adancime.

Din punctul de vedere al destinatiei , sublerele pot fi:

a)     Sublere de exterior si de interior (Fig. 1.6) folosite pentru masurarea dimensiunilor interioare si exterioare ; ele pot fi prevazute si cu tija pentru adancime.

b)    Sublere de adancime, utilizate numai pentru masurarea adacimilor (fig. 1.7).

La aceste sublere, rigla gradata culiseaza intr-un suport-traversa, care poarta vernierul, suprafata de sprijin fiind lama. Masurarea se face asezand sublerul pe suprafata frontala a gaurii care se masoara.

c) Sublere pentru trasaj (fig. 1.8) sunt compuse dintr-o rigla fixata pe o talpa de fonta cu baza plana, care foloseste la pozitionare pe masa de trasaj. Pe rigla se deplaseaza cursorul cu cioc ascutit, pentru trasaj ( sau, in unele variante constructive, plat, pentru masurare).

d) Sublere pentru roti dintate (fig. 1.9), format din doua rigle perpendiculare una pe alta , fiecare avand cursor si vernier. Aceste sublere sunt folosite exclusive pentru masurarea grosimii dintilor rotilor dintate.

Compasurile pentru masurat sunt compuse din bare articulate, terminate cu varfuri utilizate pentru incadrarea piesei de masurat . Compasurile sunt prevazute cu un sector circular, divizat in unitati de lungime.

1.1.5 . Instrumente cu surub micrometric pentru masurat lungimi

Instrumentele de masurat cu surub micrometric se mai numesc si micrometre. Functionarea lor se bazeaza pe transformarea miscarii de rotatie a unui surub micrometric in miscare de translatie. Pasul surubului micrometric este de 0,5 , deci la o rotatie completa a tamburului, deplasarea liniara a tijei este de 0.5.

Micrometrele au o precizie de masurare mai mare decat a sublerelor, si anume: 0,01 mm, 0,002 mm; 0,001 mm.

Principalul criteriu de clasificare a micrometrelor este destinatia lor. Din punct de vedere , micrometrele pot fi :

micrometre de exterior;

micrometre pentru roti dintate;

micrometre pentru filete;

micrometre pentru adancime;

micrometre de interior;

micrometre pentru sarme;

micrometre pentru tevi;

micrometre pentru tabla;

micrometre cu parghie;

Dintre acestea , prezentam in continuare cateva tipuri de micrometre, mai des utilizate.

1. Micrometre de exterior. La micrometrul de exterior, deschiderea potcoavei reprezinta principalul element determinant al limitei de masurare. Micrometrul si elementele sale componente sunt prezentate in figura 1.10.

Domeniile de masurare ale micrometrelor cresc din 25 in 25 de milimetri.

Micrometrele de exterior sunt fabricate in urmatoarele dimensiuni : 0-25 mm, 25-50 mm, pana la 475-500 mm.

Pentru masurarea , se introduce piesa intre suprafetele de masurare. Apoi se realizeaza contactul dintre tija surubului micrometric si piesa, dupa care prin rotire continua , se realizeaza forta de apasare necesara masurarii. Citirea indicatilor consta in citirea milimetrilor si a jumatatii de milimetri de pe bratul cilindric si a sutimilor de pe tambur.

2. Micrometrele pentru roti dintate sunt micrometre de exterior, utilizate pentru masurarea elementelor constructive ale rotilor dintiate.Aceste micrometre au ca elemente caracteristice dimensiunea suprafetelor de masurare, care au forma unor talere (fig. 1.11).

Sunt folosite pentru masurarea cotei peste dinti, la rotile dintate cilindrice. Diametrul minim al talerelor este de 25 mm. Limitele superioare de masurare sunt cuprinse intre 25 mm si 100 mm.

3. Micrometrele pentru filete sunt folosite pentru masurarea diametrului mediu, a diametrului interior sau exterior al filetelor (fig 1.12).

Micrometrele pentru filete se deosebesc de micrometrele obisnuite prin utilizarea unor varfuri de masurare speciale ( Fig 1.13). Aceste varfuri se introduce in alezajele special practicate in tija si in nicovala micrometrului.

Masurarea elementelor filetului cu acest micrometru esti o metoda directa de masurare si se foloseste in general , la filetele cu precizie scazuta. Limita superioara a acestor filete este cuprinsa intre 25 si 200 mm. Micrometrele pentru filete cu limita superioara mai mare de 25 de mm sunt insotite de cale de reglare.

4. Micrometrele de adancime (fig 3.14 si 3.15 ) se folosesc pentru masurarea adancimii pragurilor si a gaurilor infundate.

Domeniul de masurare al micrometrelor de adancime este de 0-25 mm. Pentru marimea domeniului de masurare , se folosesc prelungitoare.Acestea sunt tije care se asambleaza la surubul micrometric, confectionate din 25 in 25 mm.

1.1.6 .Aparate comparatoare

Aparatele comparatoare sunt aparate cu amplificare care se prezinta in diferite variante constructive.Ele se folesesc la compararea dimensiunilor liniare ale piesei masurae, in raport cu dimensiunea de comparative.

Din aceasta categorie fac parte:

comparatoarele cu cadran circular;

comparatoarele cu parghie;

comparatoarele de interior;

minimetrele;

pasametrele;

optimetrele.

Cu exceptia optimetrelor, care sunt aparate cu amplificare optico-mecanica celelalte aparate comparatoare enumerate sunt cu amplificare mecanica. Dintre acestea, cele mai utilizate sunt comparatoarele cu cadran circular care pot fi folosite la masurarea abaterilor effective dar si la masuratori absolute ale unor dimensiuni mici sau ale unor deformatii care nu depasesc limita superioara de masurare pe scara gradata.

In figura 1.16 este prezentata schema de principiu si aspectul constructive al unui comparator cu valoarea diviziunii de 0.01 mm.

Scara gradata a comparatorului cu cadran circular are 100 de diviziuni, iar deplasarea palpatorului cu 1 mm conduce la rotirea acului indicator cu 360˚. Pentru a putea realiza o masurare cu ajutorul comparatorului , acesta se fixeaza intr-un suport , ca in figura 1.16, c.

Pentru a verifica functionarea comparatorului, se ridica si se coboara usor tija palpatorului, folosind butonul 5.

Reglarea la cota nominala (la zero) se face fixand comparatorul in suport si punandu-l in contact cu blocul de cale de reglare, astfel ca tija palpatorului sa se gaseasca aproximativ la jumatatea cursei. Orientarea pentru aprecierea marimii cursei se face cu ajutorul indicatoruluio de rotatii 6. In acest fel, acul indicator 7 poate ocupa o pozitie oarecare fata de scara gradata.

Dupa aceasta, se adduce reperul zero in dreptul acului indicator, prin desfacerea surubului 4 si rotirea ramei 3 odata cu cadranul circular.

Cu ajutorul indicilor 7, se indica campul de toleranta stabilita conform documentatiei constructive.

Anexa 1 - Tipuri de micrometre

Micrometru pentru filete Micrometru de interior tip vergea

Micrometru pentru sarme

Micrometru pentru table

Micrometru pentru roti dintate

Micrometru de interior cu falci

Micrometru cu cadran

Micrometru de adancime

Micrometru digital

Bibliografie:

1) Aurel Ciocirlea-Vasilescu , Ion Neagu , Mariana Constatin , " Tehnici de masurare in domeniu ", Editura Cd Press.

2) Carmen Leonte , Cristina Jilaveanu , Ion Ionescu, Ion Ezeanu , "Masurari tehnice", Editura Lvs crepuscul 2005.

3) A. Ghilezan , R. Septilici, "Aparate si metode de masurare si control in constructia de masini , EDP Bucuresti , 1963.

4) Ciocirlea-Vasilescu, A. , Constantin , Mariana ; Ciocirlea-Vasilescu , Ioana, "Elemente de tehnologie si mecanica " , Editura PRINTECH , Bucuresti , 2004.

5) Dodoc, P. , "Metrologie Generala, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti , 1979.

6) Micu, C. Si col. , "Aparate si sisteme de masurare in constructia de masini" , Editura Tehnica, Bucuresti, 1980.

7) Millea, A. , "Cartea metrologului" - Metrologie generala , Editura Tehnica, Bucuresti , 1985.