Laboratoare mecanică

MĂSURAREA LUNGIMILOR (1)

1. Aparate : şubler, catetometru, diverse piese, coloană de lichid.

2. Principiul lucrării:

La baza construcţiei instrumentelor pentru măsurarea cu precizie a lungimilor stă principiul vernierului liniar sau a şurubului micrometric. Vernierul liniar este format dintr-o riglă principală şi o rigletă. Vernierul este astfel conceput încât m diviziuni de pe rigletă corespund la diviziuni de pe riglă (fig.1). Dacă notăm cu x valoarea unei diviziuni de pe rigletă şi cu y valoarea unei diviziuni de pe riglă în general:

(1)

unde m şi p sunt numere întregi. Din relaţia (1) rezultă:

(2)

Fig.1.

Eroarea vernierului liniar este definită prin relaţia:

(3)

Să considerăm măsurarea unui corp de lungime ℓ. Lungime ℓ a corpului este cuprinsă între diviziunea 0 de pe riglă şi diviziunea 0 de pe rigletă, care se va situa în general între diviziunile k şi k  1 de pe riglă.

Să presupunem că diviziunea n de pe rigletă coincide cu o diviziune de pe riglă. Din fig. 1.b. rezultă că , iar

(4)

Deci:

(5)

3. Descrierea aparatului:

a) Şublerul este un instrument pentru măsurat lungimi, diametre interioare şi exterioare precum şi adâncimi care funcţionează pe principiul vernierului. El este format dintr-o

Fig.2. Şubler

riglă R, un cursor C prevăzut cu rigleta r, tija T solidară cu cursorul şi şurubul de fixare S (fig.2). În fig.2. este ilustrat modul de utilizare a instrumentului pentru măsurarea lungimii piesei P1, utilizând limbile lungi L1 şi L2, a diametrului interior al piesei P2, utilizând limbile scurte ℓ1 şi ℓ2 , şi a adâncimii piesei P3, utilizând tija T.

Fig.3. Catetometru b) Catetometrul este un aparat utilizat pentru măsurarea diferenţelor de înălţimi (fig.3.). este format dintr-o riglă verticală R fixată pe un trepied T şi luneta L cu dispozitivul de fixare pe riglă F. Dispozitivul de fixare este prevăzut cu rigleta r pentru citirea deplasărilor pe verticală după principiul vernierului. Luneta se deplasează pe verticală, grosier cu şurubul S, fin cu manşonul M, sau manual. Pentru vizarea unui reper luneta este prevăzută cu 2 fire reticulare în cruce şi cu şurub s pentru reglarea clarităţii. Cu şuruburile S1 şi S2 şi bula de nivel B se reglează verticalitatea riglei.

4. Modul de lucru

4.1. Măsurarea lungimilor cu şublerul

 Se determină cu relaţia (3) eroarea de măsurare a şublerului

 Se utilizează o piesă de forma dată în fig.4. şi se determină lungimea cotelor L, D, d şi h folosind relaţia (5) şi efectuând pentru fiecare determinare minim 10 măsurători.

Fig.4.

Fig.5.

 Valorile obţinute se mediază şi se prelucrează statistic.

 Datele se trec într-un tabel de forma tabelului 1.

Tabel 1.

Instrument

Nr.det. Cota x



– mm – – mm mm mm % mm

4.2. Măsurarea înălţimilor cu catetometrul

 Se determină cu relaţia (3) eroarea de măsurare a catetometrului

 Se reglează verticalitatea riglei.

 Se determină înălţimea a unor coloane de lichid (mercur, apă) folosind relaţia (5) şi se calculează diferenţa valorilor obţinute. Se efectuează minim 10 măsurători, vizarea capătului coloanei făcându-se conform fig.5.

 Valorile obţinute se mediază şi se prelucrează statistic. Datele obţinute se trec într-un tabel de forma tabelului