Средства измерения и контроля с механическим преобразованием основаны на преобразовании малых перемещений измерительного стержня в большие перемещения указателя (стрелки, шкалы, световые лучи и т.д.). В зависнмости от типа механизма они делятся на рычажно-механические (рычажные), зубчатые, рычажно-зубчатые, пружинные и пружинно-оптические.
Назначение
Рычажно-механические приборы применяют главным образом для относительных измерений, проверки радиального и торцового биения, а также для контроля отклонений формы деталей (отклонение от круглости — овальность, огранка; отклонение от цилиндричности — конусность, бочкообразность, седлообразность; отклонение от плоскостности — вогнутость, выпуклость и др.).
К приборам с рычажной передачей относятся миниметры, конструкция которых основана на применении неравноплечего рычага (рис. 1, а). Конструктивное оформление миниметров весьма разнообразно. Наиболее широко применяются миниметры с ножевыми опорами, одна из конструкций которого показана на рис. 1, б.
Рис. 1. Схема рычага (а) и конструкция (6) миниметра: 1 — указательная стрелка; 2 — регулировочный винт; 3 — пружина; 4 — измерительный стержень; 5 — опорный нож
Миниметры
Измерительный стержень 4 перемещается по шариковым направляющим. Опорный конец указательной стрелки 1 имеет вид вилки, опирающейся своими концами — ножами на призматические подушки, закрепленные на корпусе миниметра. Опорный нож 5 контактирует с плоской подушкой, закрепленной на торце стержня.
Регулировочный винт 2 служит для регулировки передаточного отношения, т. е. установки малого плеча а (см. рис. 1, а) — расстояния между опорными ножами. Измерительное усилие в миниметре создается пружиной 3.
Недостатки конструкции миниметров (быстрый износ ножей и призм, малые пределы измерения по шкале, значительная измерительная сила, инерционность) ограничивают их применение в машиностроении.
Индикаторные нутромеры
К рычажно-механическим приборам относятся индикаторные нутромеры (рис. 2). Они предназначены для относительных измерений отверстий от 3 до 1000 мм. Они состоят из корпуса 11, отсчетного устройства 5 (индикатор), подвижного (измерительного) 13 и неподвижного (регулируемого) 9 стержней, равноплечего (Г-образного) рычага 8, центрирующего мостика 15 и подвижного штока 2. При измерении отверстия стержень 13, перемещаясь в направлении, перпендикулярном оси отверстия, поворачивает Г-образный рычаг 8 вокруг оси и перемещает на ту же величину шток 2 и измерительный наконечник индикатора 5. Перемещение стрелки индикатора указывает на отклонение действительного размера проверяемого отверстия от размера настройки нутромера. Установка индикатора на нуль осуществляется либо по установочному кольцу, либо по блоку концевых мер с боковиками, которые зажимаются в державке.
Рис. 2. Конструкция индикаторного нутромера: 1 — ось вращения рычага; 2 — шток; 3 — трубка; 4 и 14 — пружина; 5 — отсчетное устройство (индикатор); 6 — предохранительный кожух; 7- теплоизоляционная рукоятка; 8 — Г-образный рычаг; 9 — неподвижный (регулируемый) стержень; 10 — контргайка; 11 — корпус; 12 — шарик; 13 — подвижный (измерительный) стержень; 14 — риска; 15 — центрирующий мостик
Промышленность выпускает индикаторные нутромеры с ценой деления 0,01 (ГОСТ 868-82) и нутромеры с ценой деления 0,001 и 0,002 мм (ГОСТ 9244-75). Основные метрологические характеристики индикаторных нутромеров представлены в приложении 4.
В производственных условиях и измерительных лабораториях для абсолютных измерений нашли широкое применение индикаторы или индикаторные измерительные головки с зубчатой передачей.
