Comparatorul cu Cadran

Să se proiecteze principalele elemente constructive dintr-un comparator cu cadran, având cunoscute următoarele caracteristici:

n = 2

- Cursa maximă: Smax = 15 mm

- Valoarea diviziunii: xi = 0.01 mm

- Forţa de strângere în arcul elicoidal: F0 = 1.5 N

- Momentul rezistent în arcul spiral: M0 = (10 + 2n)/10 Nmm

- Numărul de diviziuni al cadranului: nd = 100

- Diametrul exterior al carcasei: D = 60 mm.

1. Generalităţi

1.1 Clasificare

Comparatorul cu cadran este u mijloc de măsurat lungimi, prevăzut cu un subansamblu de multiplicare ce poate fi constituit din cremalieră şi roţi dinţate, pârghii şi roţi dinţate.

Fiind mijloc de măsurare comparare, acestea se reglează la cota nominală cu ajutorul unor măsuri terminale spre exemplu cale plan-paralele.

Comparatoarele cu cadran se clasifică după următoarele criterii:

a). al cursei de măsurare:

- cursă de măsurare de la 0 la 100 mm

- cursă de măsurare de la 0 la 80 mm

- cursă de măsurare de la 0 la 50 mm

- cursă de măsurare de la 0 la 30 mm

- cursă de măsurare de la 0 la 5 mm

- cursă de măsurare de la 0 la 3 mm

- cursă de măsurare de la 0 la 1 mm

b). al clasei de fabricaţie:

- clasa 1

- clasa 2

c). al numărului de diviziuni

- cu 100 diviziuni

- cu 200 diviziuni

d). al formatului:

- format normal cu 60 mm

- format mic cu 42 mm

e). al numărului de ace indicatoare:

- cu un singur ac indicator

- cu două ace indicatoare, dintre care unul indică numărul de ture

f). al poziţiei acului indicator pentru ture

- cu ac indicator centric

- cu ac indicator excentric

g). al valorii diviziunii:

- diviziuni de 0.01 mm

- diviziuni de 0.005 mm

- diviziuni de 2 m

- diviziuni de 1 m

h). al tipului de palpator:

- palpator de translaţie

- palpator orientabil

i). al felului comparatorului

- comparator cu cadran obişnuit

- comparator cu cadran cu contacte electrice

1.2 Condiţii tehnice

În funcţie de erorile tolerate comparatoarelor ele se execută în două clase de precizie:

- clasa 1 cu eroarea de fidelitate 0,3 m

- clasa 2 cu eroarea de fidelitate 0,6 m.

Comparatoarele sunt prevăzute cu următoarele scări gradate:

- scara principală, gradată în diviziuni, fiecare diviziune reprezentând 0.01 mm

- scara de ture, gradată în diviziuni, ce reprezintă rotaţii, respectiv jumătăţi de rotaţii ale acului indicator.

Scara principală este centrică faţă de cadran şi este executată pe fondul de culoare deschisă al cadranului mobil. Scara de ture se execută pe cadranul fix, putând fi amplasată centric sau excentric faţă de axele de simetrie ale cadranului.

Cadranul trebuie să satisfacă următoarele condiţii:

- la fiecare diviziune curentă corespunde un reper lung care depăşeşte pe cel scurt cu cel puţin 1.5 mm.

- Eroarea de gradare între două repere vecine este de cel mult 5’.

În general comparatoarele cu cadran cu valoarea diviziunii de 0.01 mm cu cremalieră şi roţi dinţate au schema cinematică asemănătoare cu cea din figura prezentată de mai jos.

Se observă, că mişcarea de translaţie a palpatorului este transformată în mişcare de rotaţie, care apoi este amplificată în angrenajul mecanismului de amplificare, format din roţile z2 şi z3, şi transmisă acului indicator.

unde:

1 – tija palpatorului

2 – ac indicator

3 – arc spiral

4 – arc elicoidal

5 – roţi dinţate

Acul indicator se montează pe axe cu ajustaje cu strângere, care nu trebuie să permită rotirea independentă a acului indicator faţă de axe. Comparatorul are posibilitatea de aducere la 0, pentru orice poziţie a palpatorului cuprinsă în intervalul de măsurare, prin rotirea cadranului.

Palpatorul trebuie să fie demontabil şi interschimbabil, asamblarea lui cu tija palpatorului să se facă cu un filet M2.5, lungimea filetată fiind de minim 5 mm. Suprafaţa de măsurare trebuie să fie de formă sferică, având rugozitatea de Ra 0.05.