Розміткові штангенциркулі: пристрій, види, поради щодо вибору

Один з найбільш конструктивно простих і поширених вимірювальних інструментів, який відрізняється своєю універсальністю, високою точністю показань і здатністю виконувати заміри внутрішній і зовнішніх діаметрів - штангенциркуль.

Серед багатьох його видів, що мають, до того ж, різні розміри, можна знайти варіанти з дійсно мінімальною похибкою.

Сам інструмент активно застосовують у побуті, а в машинобудуванні і токарній справі без нього і зовсім неможливо обійтися.

Детальніше про те, що таке штангенциркуль, на що він здатний, з чого зроблений, яким буває і який вибрати, далі.

Пристрій і використання штангенціркуля

У кожного виробу є:

• Штанга, що нагадує лінійку з безліччю поділів. Саме на цей компонент кріпляться всі інші деталі.
• Дві губки, призначені для вимірювання внутрішніх поверхонь (наприклад, діаметра отвору).
• Дві губки, які використовуються при вимірюванні зовнішніх поверхонь (наприклад, довжини цвяха).
• Повзунок - деталь розміткового штангенциркуля, яка відповідає за свідчення вимірювань.
• Глибиномер (присутній не у всіх моделях). Як зрозуміло з назви, він використовується для замірів глибини.
• Гвинт, який закріплює положення губок.
• Кнопка для обнулення (є тільки в електронних виробах) - призначена для скидання показань.

Мабуть, найбільш важливий компонент у будь-якому розмітковому штангенциркулі - це губки. Пристрій зроблено таким чином, що одна з половинок губки залишається на місці, а інша переміщається на задану відстань. При будь-якому замірі доведеться використовувати ці деталі, тому їх виробляють з твердих сплавів, щоб гарантувати стійкість до зносів.

Губки штангенциркуля розміткового фіксуються закріплюючим гвинтом. Це стосується внутрішніх і зовнішніх губок. Таким чином, можна дізнатися відстань між ними в зручному для себе положенні.

Для використання механічного штангенціркуля необхідне знання шкали ноніуса (її можна без зусиль знайти в інтернеті). Зовсім інший підхід реалізований в електронних пристроях.

Тут від користувача не потрібно певних знань - всі отримані значення вказані на електронному дисплеї.

Точність виробу

Штангенциркулі розміткові призначені суто для нанесення розмітки і проведення вимірювань. Притому дуже важливо, щоб пристрій був максимально точним. Так що до цієї якості пред'являються найсуворіші вимоги.

Зазвичай виробники вказують значення точності в технічному паспорті розміткового пристрою. Проте у деяких виробів ця характеристика вказується на упаковці або на самому штангенциркулі. Згідно із суворими регламентами (у т. ч. і ДСТУ 166-89), допустимий «розкид» у точності може бути від 0,02 до 0,1 мм.

Однак слід враховувати, що на цю характеристику можуть негативно впливати певні фактори:

• Пошкодження робочих поверхонь (наприклад, подряпини або забоїни).
• Відсутність паралельності між губками.
• Знос губок.
• Неякісне налаштування нульових показів.
• Надмірні зусилля при експлуатації виробу.
• Бруд між деталями.

Конструктивні особливості

Пристрій штангенциркуля представлено трьома видами окремих вимірювальних пристроїв, які мають загальний клас точності та єдині межі вимірювання.

Складові штангенціркуля

Конструктивно механізм складається з:

• базового елемента - штанги;
• рухомої частини - рамки з додатковими пристроями.

Штанга

Всі деталі розміщуються на ній. Вона виконана плоскою металевою рейкою з нерухомими губками і шкалою міліметрових поділів.

Рамка

Складова конструкція з внутрішніми пазами - рухома рамка переміщається по штанзі. Вона має власні губки, шкалу ноніуса і стопорний механізм.

Вузол фіксації складається з гвинта регулювання зусилля з підпружиненою пластиною, що створює рівномірне притиснення при пересуваннях рамки по всій довжині штанги.

Робочі кромки губок рамок і штанги мають кутову заточку. Для виконання зовнішніх замірів вона створена з обмежувальними упорами, а внутрішніх - по всій довжині робочої кромки.

Вимірювальні шкали

Відлік довжини вимірюваної деталі в мм знімають за шкалою штанги, а подальше уточнення їх часток виконують за ноніусом. Його клас точності в мм буває:

• 0,02;
• 0,05;
• 0,1.

Шкала ноніуса може наноситися безпосередньо на корпусі рухомої рамки, як показано на нижньому фото, або кріпитися гвинтами для виконання точного калібрування інструменту - верхній знімок.

Як працюють шкали ноніуса і штанги

Розберемо на прикладі штангенциркуля з класом точності 0,1.

Ціна одного поділу штанги, розташована зверху, становить рівно 1,0 мм, а у ноніуса - 1,9. Тому десять нижніх його поділів займають 19 мм.

При всіх замірах в якості індексу розміру деталі, що вимірюється, використовується положення нуля шкали ноніуса, встановлене навпроти верхніх поділів. На представленому малюнку він розташований на початку відліку штанги і вказує на 0 мм довжини.

Під час вимірювання рухома рамка переміщується по штанзі, віддаляючись від початку шкали, і фіксується в певному положенні, наприклад, як показано на малюнку нижче.

Нуль шкали ноніуса пройшов два міліметри по штанзі. Він вказує на цілу частину вимірюваного числа - 2,0 мм. З усіх інших дев'яти міток рухомої рамки ближче всіх підійшла до верхніх каліброваних поділів четверта. Вона і показує величину дробової частини - 0,4 мм.

Залишається тільки їх скласти: 2,0 + 0,4 = 2,4 мм. Отримали результат вимірювання штангенциркуля у своєму класі точності.

Головні якості при виборі

Так як головне достоїнство розміткового штангенциркуля - це чудова точність, не слід набувати першу-ліпшу модель. Якщо виріб зроблено неякісно, це може обернутися великими неприємностями. Тому при виборі пристрою, необхідно спиратися на 3 головних принципи:

• Вартість. Якщо апарат буде використовуватися нечасто, то навряд чи буде доцільно купувати найдорожчу модель.
• Необхідна довжина. Залежно від типу роботи, необхідно вибирати виріб відповідної довжини. Для домашніх умов цілком підійде штангенциркуль з мінімальним розміром (125 см), а для будівництва будинку можна придбати виріб з найбільшою довжиною (5 м).
• Крок вимірювань. Чим менша відстань між поділами, тим точніше буде результат. Виходячи з цього, кожен вибере для себе відповідне рішення.

Огляд конструкцій

Всі моделі штангенциркулів можна розділити на два типи вимірювального пристрою:

• механічні зі шкалами;
• цифрові з дисплеєм.

Штангенциркулі механічної конструкції

До цього типу відносять прилади марок ШЦ-1, ШЦ-2, ШЦ-3, ШЦ-К.

Модель ШЦ-1

Найбільш проста і поширена марка штангенциркуля з типом шкали ноніуса. Типова ціна ділення - 0,1 мм. Але є прилади на 0,05 і 0,02.

Модель ШЦ-2

Прилад відрізняється від попереднього наявністю додаткової рамки зі стопорним гвинтом і регулюючим механізмом, а також спеціальною конструкцією губок.

Їх нижня частина дозволяє заміряти як зовнішні, так і внутрішні розміри двома різними робочими поверхнями. Різниця відліку між ними в мм промаркована прямо на корпусі.

Верхні губки загострені і виконують два завдання:

• можливість розмітки;
• завмер глибини тонких проточок.

Модель ШЦ-3

Прилад повністю повторює конструкцію попереднього, але у нього відсутня верхня пара розмітково-вимірювальних губок.

Модель ШЦК-1

Механізм відліку часток мм виконаний механічним пристроєм з круговою шкалою. Ці прилади забезпечують найвищий клас точності у своїй групі: 0,02 або навіть 0,01 мм.

Штангенциркулі з цифровим дисплеєм

Одним з представників цього класу є модель ШЦЦ-1.

Як і на всіх подібних приладах тут є кнопки управління різними режимами і автономне джерело живлення, розташоване в спеціальному відсіку.

Замислюючись про якість роботи подібними вимірювачами не варто забувати про всі недоліки, притаманні електронним приладам:

• чутливість до зовнішніх електромагнітних полів;
• обмеженому ресурсу елементів живлення, який до того ж різко скорочується при холодній температурі;
• необхідності захисту від вологості та механічних впливів;
• підвищена вартість.

Електронні прилади в неробочому положенні містять у спеціальних футлярах. Для виконання вимірювань габаритів деталі їх витягують і потім знову туди ж укладають. Вони вимагають більш дбайливого поводження, ніж прості механічні аналоги.

Проведення розмітки

У штангенциркуля є безліч функцій, тому його можна використовувати і для розмітки. Цей процес залежить від типу пристрою приладу. Справа в тому, що нижні губки (якими і проводять розмітку) можуть бути не тільки прямокутними з внутрішніми вигинами, а й круглими. У будь-якому випадку внутрішня кромка вирізана спеціально таким чином, щоб нижньою губкою можна було робити позначки.

Для цього зробіть замір і трохи придавіть нижньою губкою на матеріал, де ви будете робити позначку. Завдяки тому, що кромка трохи підточена, вона буде своєрідно дряпати і відзначати. Також можна не вдаватися до методу подряпування, а просто залишити штангенциркуль на місці і зробити позначку за допомогою маркера, олівця або інших предметів.

Якщо ви робите розмітку за планом деталі, то не забувайте про масштаб, адже він не завжди 1 до 1.

Видирання результатів

Вважати свідчення результатів, які отримані за допомогою штангенциркуля, нескладно. На нерухомій рамці (штанзі), де розташована основна шкала, визначають ціле число (мм). Ноніусна шкала показує соті частки міліметра. Потрібно знайти штрих ноніусної шкали на використовуваному штангенциркулі, що збігся з певною цифрою на головній шкалі. Цей показник і буде значенням розміру деталі в міліметрах.

За ноніусною шкалою

Буває, що при вимірах достатньо цілого показника. Якщо ж потрібно встановити значення більш точно, то потрібно оглянути ноніусну шкалу. А на ній необхідно знайти точку збігу двох ризиків. Цифра ноніусної шкали означатиме десяте значення. Склавши її з цілим числом, користувач отримає точне значення розміру деталі.

За годинниковим індикатором

При використанні циферблатного штангенциркуля також ціле число в міліметрах можна побачити на головній шкалі. Як і на аналоговому пристрої він визначається збігом ризиків на обох шкалах. Цифра ж, представлена на циферблаті, показує значення від 0,01 до 0,99 мм, це залежить від ціни ділення шкали. Стрілочний або циферблатний штангенциркуль - точніший пристрій, ніж механічний (аналоговий). Користуватися ним слід при необхідності отримання ідеально точних даних.

За цифровим табло

Високоточні (до сотих часток міліметрів) показання результатів, отриманих при роботі з цифровим штангенциркулем, представлені на рідкокристалічному дисплеї табло. При цьому пам'ятайте, що на ньому є різні режими, що показують результати вимірювання як в міліметрах, так і в дюймах. Такі прилади також оснащені ноніусною шкалою. Нею можна користуватися, якщо, наприклад, розрядиться акумулятор.

Як правильно зберігати інструмент

Щоб продовжити термін експлуатації штангенциркуля, його необхідно правильно зберігати. Для цього слід використовувати спеціальний футляр. Рекомендується періодично м'якою ганчіркою протирати поверхню пристрою, щоб прибрати забруднення. При частому застосуванні йому не потрібно додаткових захисних заходів. Якщо ж користуватися ним рідко, то потрібно обробляти його машинним маслом. Необхідно уникати впливу вологи і сонячних променів і механічних пошкоджень - ударів, подряпин тощо.

Штангенціркуль - інструмент, який часто потрібен професійним майстрам і любителям. Якщо необхідно часто виробляти вимірювання, то потрібно придбати такий пристрій. Вибираючи потрібну модель, користувачеві слід керуватися особливостями роботи, враховуючи особливості конструкції і вартість таких інструментів.

Порядок вимірювань

Тепер про те, як працює штангенциркуль. Перед тим як почати користуватися, необхідно підготувати пристрій і вимірювану деталь: очистити поверхню від бруду, щоб забезпечити максимальну точність. Губки потрібно щільно звести і оцінити розмір просвіту між ними. Якщо конструкція справна, то він буде мінімальний.

Далі рухливу рамку необхідно пересунути так, щоб її перша ризика збіглася з нульовою позначкою на шкалі штанги в точності. Якщо не врахувати це і не виконати, то результати не будуть точними. Якщо не виходить зіставити ці позначки, то такий штангенциркуль несправний і користуватися ним не рекомендується. Лише переконавшись, що конструкція повністю підготовлена, можна починати працювати.

Вимірювання зовнішніх поверхонь

Коли необхідно виміряти лінійний розмір або зовнішній діаметр, послідовність використання інструмента наступна: Перш за все, губки потрібно розвести, пересуваючи рамку. А потім щільно притиснути їх до протилежних поверхонь деталі, яку потрібно виміряти, і закріпити положення рамки за допомогою гвинта. Якщо вимірюється зовнішній діаметр деталі циліндричної форми, то її вісь повинна бути точно перпендикулярна площині рамки. Якщо ж вимірюється довжина деталі або вироби, то його поздовжня вісь повинна розташовуватися точно паралельно штанзі. Ці умови необхідно дотримуватися, користуючись штангенциркулем, інакше неможливо отримати точні результати.

Вимірювання внутрішніх поверхонь

Якщо потрібно зробити вимір діаметра отвору, то зовнішні губки повинні б