Dans le parcours polygonométrique, les angles adjacents, les angles de rotation et les encoches des points latéraux sont mesurés.
Il existe deux méthodes principales pour mesurer les angles aux points de polygonométrie : la méthode des techniques circulaires ; méthode de coin séparé.
Technique circulaire
La mesure des angles dans cette méthode commence par la préparation du théodolite pour mesurer les angles, consistant en :
Le centrage, qui s'effectue à l'aide d'un plomb optique avec une précision de 1 mm ;
Amener l'axe principal en position verticale à l'aide d'un niveau à alidade d'un cercle horizontal et de trois vis de levage ;
Installation du tuyau d'observation, comprenant l'installation du tuyau à œil, l'installation du tuyau d'objet et l'élimination de la parallaxe du maillage du filament ;
Les travaux à la station sont effectués dans l'ordre suivant :
Dirigez l'axe de visée du télescope avec CL sur la marque de visée, qui, lorsqu'elle est mesurée, est prise comme direction initiale ;
Réglez le cadran et le micromètre optique sur une lecture proche de zéro (de préférence légèrement supérieure à zéro); Pour ce faire, d'abord, en tournant la poignée du micromètre, on règle la lecture sur l'échelle de cette dernière, proche de zéro, puis en tournant la molette de réglage du membre, l'image des traits des bords opposés du membre. est soigneusement aligné, après quoi le décompte est effectué et enregistré dans le journal ;
L'image des traits alignés est diluée avec le manche du micromètre et reconnectée (second alignement), le comptage est effectué et enregistré dans le journal ; la différence entre deux lectures ne doit pas dépasser 2 ;
Détachez l'alidade et dirigez l'axe de visée du tuyau (en tournant l'alidade dans le sens des aiguilles d'une montre) vers le deuxième, puis le troisième, etc. marques; avec deux combinaisons, des lectures sont effectuées, qui sont écrites dans le journal ;
Les observations sont complétées par des visées répétées au point de la direction initiale et, selon les lectures initiales et finales obtenues, ils sont convaincus que le membre est dans une position fixe.
Les actions décrites constituent la première moitié de la technique.
Le re-ciblage de la première marque est appelé capture d'horizon. L'écart entre les résultats des observations pour la direction initiale au début et à la fin du demi-rendez-vous ne doit pas dépasser 8.
Le tuyau est transféré au zénith et la seconde moitié de la réception est mesurée dans la séquence suivante :
L'axe du télescope est dirigé vers la direction initiale et, avec deux alignements, des lectures sont effectuées, qui sont enregistrées dans le journal dans la ligne correspondant à l'observation au contrôle : l'enregistrement est effectué de bas en haut ;
Détachez l'alidade et tournez-la dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour viser l'axe du tuyau au troisième (selon le nombre de directions), au deuxième et à nouveau au premier repère. Les lectures sont faites à deux alignements et enregistrées dans le journal.
Ceci met fin à la deuxième demi-prise. Deux demi-réceptions composent une réception complète.
La deuxième méthode et les suivantes de mesure des directions sont effectuées dans le même ordre que la première, mais pour affaiblir l'influence des erreurs systématiques dans les divisions du membre, le membre est tourné d'un angle
G = 180 \ n +10 ", où n est le nombre de coups.
Mesure d'angle à l'aide d'une méthode à angle unique
L'ordre d'observation lors de la mesure de l'angle par la méthode d'un angle séparé entre deux directions reste le même que dans la méthode des réceptions.
La seule différence est qu'ils ne visent pas à nouveau le point de départ et font pivoter l'alidade dans les premier et deuxième demi-mouvements, soit dans le sens soit dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Les valeurs d'angle dans les demi-tours, ainsi que dans les tours individuels, ne doivent pas différer de 8 ".
La valeur finale de l'angle est calculée comme la moyenne arithmétique des angles mesurés par étapes séparées.
Lors de la mesure d'angles ou de directions individuels avec des théodolites prévus par les "Instructions pour le levé topographique aux échelles de 1: 5000, 1: 2000, 1: 1000, 1: 500. Moscou, Nedra, 1973", les résultats de mesure doivent être dans les limites tolérances établies.
En polygonométrie classe 4 pour les théodolites de types T2 et T1, le nombre de techniques est fixé à 4.
Il est recommandé de mesurer les angles le matin et le soir. Les heures proches du lever et du coucher du soleil (environ une heure avant le lever du soleil et une heure après le coucher du soleil) ne doivent pas être utilisées, car ces heures sont les plus fluctuantes dans les images. Avant de commencer les mesures, une recherche, une vérification et un réglage des appareils sont effectués. Les angles gauches sont généralement mesurés en cours de route, les observations sont enregistrées dans des journaux de terrain.
Afin d'éliminer les erreurs de centrage et de réduction lors de la pose de lignes polygonométriques et pour une certaine accélération des mesures angulaires, il est recommandé d'utiliser un système à trois trépieds pour mesurer les angles.
À l'heure actuelle, dans la production d'œuvres géodésiques, des instruments à diverses fins sont largement utilisés par les principales entreprises étrangères Leica, Sokia et d'autres entreprises de fabrication d'instruments géodésiques en Suisse, en Suède, en Allemagne et au Japon.
résultats mesures angulaires dans le GGS doit être égal, c'est-à-dire en tous points ont le même poids et sont obtenus avec la plus grande précision avec le moins de travail et de temps. Pour cela, des mesures de haute précision de chaque direction et angle sont effectuées selon strictement la même technique et la plus parfaite pendant les périodes de temps d'observation les plus avantageux, lorsque l'influence environnement externe minimal. Il est nécessaire que chaque direction soit mesurée à différents diamètres du membre, régulièrement répartis le long de l'anneau des divisions ; la réception doit assurer l'homogénéité des opérations lors de la mesure de chaque direction et la symétrie dans le temps par rapport au temps moyen d'observation pour la réception ; il est conseillé de mesurer toutes les directions et tous les angles au point de manière symétrique par rapport au moment de l'isotherme de l'air.
Avant d'observer au point, la marque géodésique est examinée, le centre est creusé jusqu'à la marque avec la marque, le théodolite et les autres équipements sont élevés jusqu'à la plate-forme de l'observateur, le toit du signal est recouvert d'une bâche. À la suite de l'inspection, l'observateur doit s'assurer que la table de signalisation est solide et stable et que la pyramide intérieure ne touche pas le sol de la plate-forme de l'observateur et les escaliers. Les déficiences découvertes doivent être éliminées.
Avant observation à l'aide d'un théodolite, selon le schéma du réseau géodésique, tous les points à observer sont recherchés et, après les avoir pointés, des lectures sont effectuées avec une précision de 1' le long des cercles horizontaux et verticaux. De plus, lorsqu'on vise des points, la position de l'alidade est fixée sur la partie inférieure de l'appareil à l'aide de tirets contre l'index sur l'alidade. Le théodolite est installé sur un trépied ou une table de signalisation au moins 40 minutes avant le début des observations. La mesure des directions horizontales est démarrée lorsque la visibilité est bonne, lorsque les images des cibles de visée sont calmes ou fluctuent légèrement (à moins de 2").
Mesure d'angle unique. L'alidade non sécurisée est retirée vers la gauche de 30 - 40 0 et par rotation inverse est dirigée vers la cible de visée de la première direction de sorte qu'elle soit à droite de la bissectrice, l'alidade est fixe. Avec la vis de visée de l'alidade, uniquement en vissant, la bissectrice est dirigée vers la cible de visée et le micromètre optique est lu (s'il y a un micromètre oculaire, alors sa bissectrice est pointée trois fois sur la cible de visée et des lectures sont effectuées). L'alidade est détachée et dirigée vers la 2ème direction de la même manière que vers la 1ère. Cela se termine par une demi-réception.
Le tuyau est transféré au zénith, dans le sens des aiguilles d'une montre est dirigé vers la 2ème direction, après avoir préalablement réglé l'alidade sur 30 - 40 0; la bissectrice est dirigée vers la cible de visée avec une vis de guidage et une lecture est effectuée à l'aide d'un micromètre optique. Dans le sens des aiguilles d'une montre, l'alidade est tournée d'un angle complémentaire à celui mesuré, jusqu'à 360 0, elle est dirigée vers la cible de visée de la 1ère direction, et un rapport est effectué. La réception se termine.
La méthode des techniques circulaires est la méthode de Struve. La méthode a été proposée en 1816 par V.Ya. Struve, reçu large application dans presque tous les pays. Dans notre pays, il est utilisé dans les réseaux géodésiques de 2 à 4 classes et les réseaux de moindre précision.
Dans cette méthode, avec un membre fixe, l'alidade est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre et la bissectrice du maillage du tuyau est pointée séquentiellement sur le premier, le deuxième, ..., le dernier et à nouveau sur les premiers points observés (fermeture de l'horizon), en comptant à chaque fois le long d'un cercle horizontal. C'est la première demi-étape. Ensuite, le tuyau est transféré au zénith et, en tournant l'alidade dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la bissectrice est dirigée vers les mêmes points, mais dans l'ordre inverse : vers le premier, le dernier, ..., le deuxième, le premier ; terminer la deuxième demi-réception et la première réception, constituée des première et deuxième demi-réceptions.
Le membre est réarrangé à un angle entre les mouvements.
où m- le nombre de réceptions, je C'est le prix de division du membre.
Le pointage de la bissectrice sur la cible de visée s'effectue uniquement en vissant la vis mère alidade. Avant chaque demi-mouvement, l'alidade est tournée le long de son mouvement dans ce demi-mouvement.
Dans les résultats des directions mesurées, des corrections sont introduites pour le ren, l'inclinaison de l'axe vertical du théodolite (aux angles d'inclinaison du faisceau de visée de 1 0 et plus) et des corrections pour la torsion du signe - selon les lectures sur le micromètre oculaire du tube de confiance.
Contrôle des mesures angulaires : par les écarts des valeurs de la première direction au début et à la fin de la demi-réception (non fermeture de l'horizon), par la fluctuation de la double erreur de collimation, déterminée pour chaque direction, et par l'écart entre les valeurs des mêmes directions obtenues dans des réceptions différentes, ramenées à zéro. En triangulation de 2 à 4 classes, la non fermeture de l'horizon et la fluctuation des directions dans les réceptions ne doivent pas dépasser 5, 6 et 8" pour T05, T1 ; OT-02 et T2 ; fluctuation 2C - 6,8 et 12" pour les mêmes théodolites, respectivement.
Aux points de classe 2, les directions sont mesurées par 12-15 méthodes circulaires, aux points de classe 3 - 9, aux points de classe 4 - 6, et dans les réseaux de polygonométrie des classes 2, 3, 4 - 18, 12, 9 réceptions .
L'égalisation à la station est réduite au calcul de la valeur moyenne dans chaque direction à partir de m réceptions. Dans ce cas, toutes les directions précédemment mesurées conduisent à la première, lui donnant la valeur 0 0 00'00.00 ". Le poids de la direction ajustée est p = m - le nombre de mesures. Pour estimer la précision directionnelle, la formule approximative de Peters est généralement utilisée
où μ – s.k.o. directions obtenues à partir d'une admission (unité de poids efficace); [ v] - la somme des valeurs absolues des écarts des directions mesurées par rapport à leurs valeurs moyennes, calculées dans toutes les directions; n, m- le nombre de directions et de réceptions, respectivement. Les valeurs kà m= 6, 9, 12, 15 sont égaux à 0,23 ; 0,15 ; 0,11 ; 0,08. S.k.o. sens égalisé (moyenne de m réceptions) est calculé par la formule
Dignité méthode de réceptions circulaires : simplicité du programme de mesure à la station ; affaiblissement significatif des erreurs systématiques dans les divisions des membres; haute efficacité avec une bonne visibilité dans toutes les directions.
Défauts: durée d'admission relativement longue, surtout avec un grand nombre de références; des exigences accrues pour la qualité des signaux géodésiques; la nécessité d'avoir à peu près la même visibilité dans toutes les directions ; répartition des directions en groupes avec un grand nombre d'entre elles au point ; une plus grande précision de la direction initiale.
La méthode de mesure des angles dans toutes les directions est la méthode de Schreiber. Cette méthode a été proposée par Gauss. La technique a été développée par Schreiber, qui l'a appliquée dans les années 1870 à la triangulation prussienne. En Russie, il a commencé à être utilisé en 1910, il est toujours utilisé aujourd'hui. L'essence de la méthode : au point c m directions mesurent tous les angles formés lors de la combinaison de m par 2, c'est-à-dire
1,2 1,3 1,4 ... 1.n
Le nombre de tels angles
Les valeurs d'angle peuvent être obtenues par mesure directe et par calcul. Si le poids de l'angle directement mesuré est de 2, alors le poids du même angle obtenu à partir des calculs sera égal à 1. Par conséquent. Le poids calculé de l'angle est la moitié du poids de l'angle directement mesuré.
Lors du réglage à la station pour chaque angle, sa valeur moyenne est calculée à partir de toutes les réceptions (avec des écarts admissibles entre les réceptions). En utilisant ces moyennes, les angles égalisés à la station sont trouvés sous forme de moyenne pondérale. Considérant que la somme des poids des valeurs mesurées et calculées d'un angle donné, on trouve
où m- le nombre de directions au point. Les angles obtenus à la suite du réglage de la station sont égaux dans les directions.
En appliquant la formule du poids de la fonction, pour l'angle que nous trouvons
Depuis, alors où. À P = 1, c'est-à-dire les poids des angles ajustés sont égaux à la moitié du nombre de directions observées à partir de ce point. Si chaque angle est mesuré m réceptions, puis avec m directions le poids de chaque coin sera mn/2. Pour que les poids des angles finaux soient égaux à toutes les stations, il est nécessaire que le produit mn pour tous les points du réseau était constant. Puisque le poids de la direction est le double du poids de l'angle, alors mn C'est le poids de la direction.
Le poids des angles mesurés dans toutes les combinaisons doit être égal au poids angles mesurés par la méthode circulaire, c'est-à-dire p = m cr = mn / 2, d'où 2 m cr = mn, où m cr- le nombre de tours dans la méthode des tours circulaires. Par exemple, si les angles d'une triangulation de classe 2 sont mesurés par 15 techniques circulaires ( m cr= 15), alors mn= 30 ; avec le nombre de directions n = 5 voies dans toutes les combinaisons elles doivent être mesurées par 6 réceptions ( m = 30 / 5 = 6).
Lors de la mesure des angles par la méthode dans toutes les combinaisons, le contrôle suivant est effectué: 1) divergence des angles à partir de deux semi-réceptions - 6 "pour le théodolite avec un micromètre oculaire et 8" - sans; 2) divergence d'angles de différentes techniques 4 et 5" pour les réseaux de classes 1 et 2, respectivement ; 3) la fluctuation de la valeur moyenne de l'angle obtenue à partir des résultats de mesures directes et trouvée à partir de calculs ne doit pas dépasser 3 "à m jusqu'à 5 et 4" - plus de 5. Si les techniques finies ne respectent pas ces tolérances, alors elles sont refaites sur les mêmes réglages de cercle. Si le deuxième contrôle n'est pas effectué, alors les angles avec le maximum et valeur minimum, avec les mêmes paramètres de cercle. Toutes les observations sont refaites si le nombre de réceptions répétées est supérieur à 30% du nombre de réceptions prévues par le programme. Les observations sont répétées en cas de non-respect du troisième contrôle.
S.k.o. les unités de poids et d'angle égalisé sont déterminés par les formules
Dignité voie : les résultats égalisés sont une série de directions égales ; les angles peuvent être mesurés dans n'importe quelle séquence, en choisissant les conditions de visibilité les plus favorables et en offrant finalement une grande précision ; la courte durée d'une réception (2 à 4 minutes de mesure d'angle) permet de moins dépendre de la précision du résultat de la torsion du signal ; un grand nombre de permutations du cercle horizontal affaiblit l'influence des erreurs dans les diamètres du membre.
Défauts: diminution rapide du nombre m réceptions de l'angle mesuré avec une augmentation du nombre m directions aux points (un petit nombre de méthodes de mesure directe des angles réduit la précision de leurs valeurs moyennes et égalisées); croissance rapide du volume de travail m > 5.
Méthode de réception incomplète proposé en 1954 par Yu.A. Aladjalov. Toutes les directions sont divisées en groupes de trois directions (sans fermer l'horizon) de sorte que les angles déterminés à partir d'elles correspondraient aux angles mesurés dans toutes les combinaisons, mais demanderaient moins de travail et permettraient d'augmenter le nombre de méthodes de mesures directes de chaque groupe de directions. Par conséquent, cette méthode vise à s'affranchir des lacunes des méthodes de Struve et de Schreiber lors de l'observation en des points avec un grand nombre de directions.
Il n'est presque pas toujours possible de diviser les directions en groupes de trois directions par sélection. Dans ce cas, en dehors des groupes de trois directions, des angles individuels sont mesurés, complétant le programme. Le programme de mesure est donné dans les Instructions. La méthode des réceptions incomplètes est utilisée dans la triangulation de classe 2 aux points avec 7 à 9 directions.
Le traitement des résultats de mesure à la station consiste à déterminer les valeurs moyennes des directions de m réceptions dans chaque groupe et les valeurs moyennes des angles individuels. À partir de ces moyennes, tous les angles sont calculés - trois angles de chaque groupe de trois directions. Les angles égalisés finaux sont calculés à l'aide des formules de la méthode de Schreiber. S.k.o. les directions égalisées sont déterminées par la formule
où v- la différence entre les valeurs mesurées et ajustées des angles ; m- le nombre de directions au point ; r- le nombre d'angles mesurés séparément dans le programme. Poids de direction égalisé
où m- le nombre de méthodes de mesure des directions et des angles individuels ; n, k- le nombre de directions au point et dans le groupe, respectivement ( k = 3, pour les coins k = 2).
Dignité méthode : les résultats du réglage à la station sont égaux ; le volume de travail au point est de 20 à 25 % inférieur à celui de la méthode Schreiber ; le nombre de réceptions de mesures directes de groupes à m= 7 - 9 de plus que dans la méthode de Schreiber, qui permet un affaiblissement plus complet des erreurs de mesure ; permet de mesurer des directions pour lesquelles il existe actuellement une bonne visibilité ; temps de réception court (2 - 4 minutes), ce qui permet de réduire la dépendance de la précision de la mesure sur la qualité du signal.
Défauts: il n'y a pas de règles pour la formation de groupes de trois directions; à m= 8, il est nécessaire de mesurer un grand nombre d'angles séparés, ce qui entraîne une violation de l'égale précision des directions égalisées; le programme ne prévoit pas d'atténuation des erreurs de mesure unilatérales.
Manière modifiée de mesurer les angles dans les combinaisons proposé par A.F. Tomilin. Utilisé dans la triangulation de classe 2 aux points avec 6 - 9 directions. De cette façon, à la gare avec m les directions mesurent indépendamment 2 m angles :
1,2 2,3 3,4 ... n.1 ;
1,3 2,4 3,5 ... n.2.
Chaque coin est mesuré en 5 ou 6 étapes. Dans cette méthode, tous les angles ne sont pas mesurés qui forment des combinaisons de directions à partir de m par 2, donc le résultat de l'ajustement à la station n'est pas une série de directions égales, et les formules de calcul des corrections aux angles mesurés sont plutôt compliquées.
Dignité façon : à m= 7 - 9 le nombre de méthodes de mesures directes d'angles est plus grand et leur précision est plus élevée que dans la méthode de Schreiber ; nécessite moins de mesures que la méthode dans toutes les combinaisons.
Défauts: formules complexes pour le calcul des corrections des angles mesurés.
La norme d'État GOST 10529-86 distingue trois groupes de théodolites : de haute précision, précis et techniques.
Les théodolites de haute précision permettent de mesurer des angles avec une erreur ne dépassant pas 1 "; types T1, T05.
Les théodolites de précision fournissent des erreurs de 2 "à 7" ; types T2, T5.
Les théodolites techniques fournissent des mesures d'angles avec une erreur de 10 " à 30 " ; types T15, T30.
Une lettre supplémentaire dans le chiffre du théodolite indique sa modification ou solution constructive: A - astronomique, M - prospection minière, K - avec un compensateur à cercle vertical, P - tube image direct (terrestre).
En outre, la norme nationale pour les théodolites prévoit l'unification d'unités individuelles et de parties de théodolites; la deuxième modification a le numéro 2 dans la première position du chiffre - 2T2, 2T5, etc., la troisième modification a le numéro 3 - 3T2, 3T5KP, etc.
Avant de mesurer l'angle, il est nécessaire d'amener le théodolite en position de travail, c'est-à-dire d'effectuer trois opérations : centrage, mise à niveau et installation du télescope.
Le centrage du théodolite consiste à placer l'axe de rotation de l'alidade sur le sommet de l'angle mesuré ; l'opération est réalisée à l'aide d'un fil à plomb suspendu au crochet de la vis de fixation, ou à l'aide d'un plomb optique.
Le nivellement du théodolite, c'est la mise en position verticale de l'axe de rotation de l'alidade ; l'opération s'effectue à l'aide de vis de levage et d'un niveau à l'alidade du cercle horizontal.
L'installation d'un tuyau est l'installation d'un tuyau sur l'œil et sur le sujet ; l'opération est réalisée à l'aide d'une bague d'oculaire mobile (installation sur l'œil - focalisation du réticule) et de la vis de focalisation du tube sur l'objet (pos. 15 sur la figure 4.4).
Les mesures d'angle sont effectuées strictement selon la méthode correspondant à la méthode de mesure; plusieurs méthodes de mesure sont connues coins horizontaux: c'est la méthode du coin unique (méthode des réceptions), une méthode des réceptions circulaires, une méthode dans toutes les combinaisons, etc.
Méthode à coin unique. La mesure des coins individuels comprend les éléments suivants :
pointer le tuyau vers un point qui fixe la direction du premier côté du coin (Figure 4.16), avec un cercle à gauche (CL), en prenant la lecture L1 ;
tourner l'alidade dans le sens des aiguilles d'une montre et pointer le tuyau vers un point qui fixe la direction du deuxième côté du coin ; échantillonnage L2,
calcul de l'angle à CL (Figure 4.16) :
permutation du cadran de 1o - 2o pour les théodolites à lecture unidirectionnelle et 90o - pour les théodolites à lecture bidirectionnelle,
déplacer le tuyau au zénith et le diriger vers un point qui fixe la direction du premier côté du coin, avec un cercle à droite (KP); échantillonnage R1,
tourner l'alidade dans le sens des aiguilles d'une montre et pointer le tuyau vers un point qui fixe la direction du deuxième côté du coin ; échantillonnage R2,
calcul de l'angle à KP :
quand la condition |vl - vp |< 1.5 * t, где t - точность теодолита, вычисление среднего значения угла:
csr = 0,5 * (vl + vp).
La mesure d'angle à une position du cercle (KL ou KP) est une demi-réception ; un cycle complet de mesure d'angle à deux positions du cercle est une étape.
L'enregistrement des lectures sur le membre et le calcul de l'angle sont effectués dans des journaux de la forme établie.
La méthode des techniques circulaires. Si plus de deux directions sont observées à partir d'un même point, la méthode des techniques circulaires est souvent utilisée. Pour mesurer des angles de cette manière, vous devez effectuer les opérations suivantes (Figure 4.17) :
à CL, régler le compte à rebours sur le cadran proche de zéro et pointer le tuyau vers le premier point ; faire un compte à rebours sur le membre.
en tournant l'alidade dans le sens des aiguilles d'une montre, déplacez le tuyau séquentiellement vers le deuxième, le troisième, etc. points puis retour au premier point ; prendre des lectures sur le cadran à chaque fois.
transférez le tuyau au zénith et, au point de contrôle, pointez-le vers le premier point; faire un compte à rebours sur le membre.
en tournant l'alidade dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, pointez le tuyau de manière séquentielle en (n-1), ..., troisième, deuxième points et de nouveau au premier point ; prendre des lectures sur le cadran à chaque fois.
Ensuite, pour chaque direction, les moyennes des lectures à CL et CP sont calculées, puis - les valeurs des angles par rapport à la première direction (initiale).
L'approche circulaire nous permet d'atténuer l'influence des erreurs agissant proportionnellement au temps, puisque les lectures moyennes pour toutes les directions se réfèrent à un moment physique dans le temps.
Influence de l'excentricité du théodolite sur les lectures le long du limbe. Supposons que sur la figure 4.18 l'axe de rotation de l'alidade coupe le plan horizontal au point B ", et le point B est la projection du sommet de l'angle mesuré sur le même plan. La distance entre les points B et B" est notée par l, la distance entre les points B et A est S.
Si le théodolite se tenait au point B, alors lorsque le tuyau était dirigé vers le point A, le compte à rebours le long du limbe serait égal à b. Transférons le théodolite au point B ", en gardant l'orientation du limbe ; dans ce cas, le compte à rebours le long du limbe, en pointant le tuyau au point A, changera et deviendra égal à b" ; la différence entre ces lectures est appelée erreur de centrage du théodolite et est indiquée par la lettre c.
Du triangle BB "A on a :
ou par la petitesse de l'angle c
La valeur l est appelée élément de centrage linéaire et l'angle Q est appelé élément de centrage de coin ; l'angle Q est construit lorsque l'axe de rotation du théodolite est projeté et est mesuré à partir de l'élément linéaire dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'au point observé A.
Le compte à rebours correct sur le cadran sera :
b = b "+ c. (4.19)
Influence de la réduction de la cible de visée sur les lectures le long du membre.
Si la projection de la cible de visée A "sur le plan horizontal ne coïncide pas avec la projection du centre du point observé A, alors une erreur se produit dans la réduction de la cible de visée (Fig.4.19). Le segment AA" est appelé élément de réduction linéaire et est noté l1; l'angle Q1 est appelé l'élément angulaire de la réduction ; il est construit lors de la projection de la cible de visée et se compte de l'élément linéaire dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'au point d'installation du théodolite. Notons le comptage correct le long du cadran - b, réel - b ", l'erreur dans la direction BA est égale à r. A partir du triangle BAA" on peut écrire :
ou par la petitesse de l'angle r
Le compte à rebours correct sur le cadran sera
b = b "+ r. (4.21)
Les plus grandes valeurs de la correction c et r sont atteintes à I = I1 = 90o (270o), quand.
Dans ce cas
Dans la pratique de la mesure des angles, deux méthodes sont utilisées pour prendre en compte l'excentricité du théodolite et de la cible de visée.
La première façon est que le centrage est effectué avec une précision telle que l'erreur d'excentricité n'est pas prise en compte. Par exemple, lorsque l'on travaille avec des théodolites techniques, l'effet admissible des erreurs de centrage du théodolite et de la cible de visée peut être pris c = r = 10 " ; avec une distance moyenne entre les points S = 150 m, il s'avère que l = l1 = 0,9 cm, c'est-à-dire théodolite ou visée Il suffit de placer la cible sur le centre du point avec une erreur d'environ 1 cm. Pour un centrage avec une telle précision, vous pouvez utiliser un fil à plomb classique. Centrage du théodolite ou de la visée cible avec une précision de 1-2 mm ne peut être réalisée qu'à l'aide d'un plomb optique. La deuxième méthode consiste à mesurer directement les éléments l et I, l1 et I1, en calculant les corrections c et r selon les formules (4.18) et (4.20) et corriger les résultats de mesure avec ces corrections selon les formules (4.19) et (4.21).
Mesures d'angle (fin, feuille, prismatique, carrés, gabarits, jauges);
Instruments goniométriques (mesureurs d'angles verticaux, goniomètres optiques, têtes de goniomètres, niveaux, goniomètres, théodolites, têtes et tables diviseuses, autocollimateurs);
Appareils de mesures indirectes - appareils trigonométriques (règles sinusoïdales, compteurs coniques);
Appareils de contrôle et de mesure
Il s'agit d'outils de production spéciaux pour le contrôle d'objets, qui sont une combinaison constructive de dispositifs de localisation, de serrage et de contrôle et de mesure (éléments).
Les principales exigences pour eux sont: la précision et la productivité requises. De plus, ils doivent être faciles à utiliser, faciles à fabriquer, durables et économiques.
Les appareils de contrôle et de mesure sont subdivisés selon les critères suivants :
Selon le principe de fonctionnement et la nature des appareils de contrôle et de mesure utilisés (avec un appareil de lecture - échelle avec comparateurs, compteurs pneumatiques, etc.), à l'aide desquels il est déterminé valeurs numériques quantités contrôlées; sans échelle (limite) avec l'utilisation de calibres, sondes, etc., qui servent à séparer les parties utilisables et défectueuses (mariage - "plus", "mariage -" moins "); combinés (capteurs de contact électriques avec une échelle de lecture, etc.), qui permettent non seulement de diviser les pièces en bonnes et en défectueuses, mais aussi d'évaluer les valeurs numériques des paramètres contrôlés;
Par dimensions et poids (stationnaire et portable) ;
Par le nombre de paramètres surveillés (un - et multidimensionnel);
Par l'étape du processus technologique (salles d'opération, réception) ;
Par intégré équipement technologique(intégrés et non intégrés) ;
Par participation directe au processus technique (pour le contrôle directement dans le processus de fabrication du produit - contrôle actif et de contrôle ; en dehors du processus de fabrication) ;
Par l'étape du processus technique (pour contrôler l'exactitude de l'ajustement, contrôler l'exactitude du déroulement du processus technique, pour le contrôle statistique).
L'erreur totale de ces dispositifs ne doit pas dépasser 8 - 30% de la tolérance du paramètre contrôlé: pour les produits critiques, par exemple les équipements aéronautiques - 8%, pour les moins critiques - 12,5 ... 20%, pour le reste - 25 ... 30%.
CARACTÉRISTIQUES DES TRAVAILLEURS DE BASE
OUTILS DE MESURE
Mesures de longueur et d'angles
Les mesures de travail sont subdivisées selon leurs caractéristiques de conception en en pointillé et Terminal.
Les mesures de longueur de travail linéaires comprennent les règles de mesure, qui sont, en règle générale, des bandes de métal sur les plans desquelles des échelles sont appliquées. Les règles sont produites pour mesurer des longueurs de 150 à 1000 mm. Les règles sont faites avec une ou deux échelles (sur les deux bords longitudinaux). L'erreur de mesure de la règle est additionnée de l'erreur d'application de l'échelle, de l'erreur de parallaxe, de l'erreur d'alignement du repère zéro de l'échelle avec le bord de la pièce mesurée et de l'erreur de lecture.
L'erreur de mesure, en fonction de la longueur, est de l'ordre de 0,2 à 0,5 mm, sous réserve de la présence d'une arête vive de la pièce et d'une mesure minutieuse. Le plus souvent, l'erreur de mesure atteint 1 mm.
Les mesures de limites de travail sont utilisées pour les mesures directes de produits précis, pour la mise à zéro ou à dimensionner d'autres instruments de mesure de travail, pour vérifier la précision et l'étalonnage d'autres instruments de mesure, pour des travaux de marquage particulièrement précis, le réglage de machines-outils, etc. Les mesures d'extrémité comprennent les mesures d'extrémité planes parallèles de longueur et les mesures angulaires.
Les mesures de longueur parallèles au plan d'extrémité (Fig. 4) sont réalisées sous la forme de carreaux, de barres et de cylindres (avec des plans de mesure d'extrémité). Ils sont faits d'acier et d'alliage dur, qui ont une résistance à l'usure 10 à 40 fois supérieure à celle de l'acier. Sur la mesure, sa taille nominale est marquée. Pour les mesures carrelées de plus de 5,5 mm, la taille nominale sans indiquer les unités de mesure est marquée sur la surface latérale non utile, et pour les mesures de 5,5 mm ou moins, elles sont marquées sur l'un des plans de travail (de mesure).
Fig. 4 Mesures de longueur parallèles au plan d'extrémité
La taille de la mesure est sa longueur médiane, qui est déterminée par la longueur de la perpendiculaire, abaissée du milieu de l'un des plans de travail à l'opposé. La longueur en un point donné est déterminée par la longueur de la perpendiculaire tombant de ce point d'un plan de travail à l'opposé. La plus grande différence entre la longueur médiane et la longueur de la mesure en tout autre point est considérée comme l'écart par rapport au plan-parallélisme de la mesure. De plus, la zone sur les plans de travail d'une largeur de 0,5 mm à partir des bords n'est pas prise en compte.
Les blocs de jauge sont assemblés en ensembles qui permettent d'obtenir des blocs (connexions) de différentes tailles. Différents ensembles ont différents nombres de mesures. Par exemple, des ensembles de 42, 87, 112 mesures et autres sont fabriqués dans une seule boîte. Dans les ensembles principaux, une mesure a une taille nominale de 1,005 mm, certaines mesures ont des tailles nominales tous les 0,01 mm, une partie tous les 0,1 mm, une mesure 0,5 mm, certaines mesures tous les 0,5 mm et une partie tous les 10 mm. L'ensemble dit de microns, composé de 9 mesures, comprend des mesures d'une taille nominale de 1,001 ; 1,002 ; et ainsi de suite jusqu'à 1,009 mm ou avec des dimensions de 0,991 ; 0,992, etc. à 0,999 mm. Avec les jeux de base et micron, un grand nombre de blocs de différentes tailles peuvent être assemblés à des intervalles de 0,001 mm.
Un grand ensemble vous permet d'obtenir des dimensions avec moins de mesures dans un bloc qu'un petit, ce qui garantit une plus grande précision de bloc (plus le nombre de mesures dans un bloc est petit, moins l'erreur cumulée du nombre de mesures est importante). Chaque ensemble comprend deux paires supplémentaires de mesures de protection. Mesures protectives, contrairement aux principaux, ont un coin coupé. Des mesures de protection sont utilisées pour l'installation aux extrémités du bloc afin de protéger les mesures principales contre une usure et des dommages importants.
La précision de chaque mesure est déterminée par la précision de sa fabrication et la précision de la vérification (étalonnage). Les cales étalons de travail sont subdivisées en classes de précision et sont les instruments de mesure de travail les plus précis.
Lors de l'assemblage de mesures dans un bloc, l'effet de leur meulage par des plans de travail est utilisé. Le rodage réside dans le fait que lorsqu'une mesure est appliquée et poussée sur une autre avec peu d'effort, elles adhèrent l'une à l'autre. La force d'adhérence des nouvelles mesures est si grande que pour les séparer dans la direction perpendiculaire aux plans de rodage, assez grand effort(jusqu'à 300 - 800 N). Le phénomène de rodage n'a pas encore été complètement étudié. Certains pensent qu'elle s'explique par l'action des forces de cohésion intermoléculaires, d'autres - par le micro-vide. Très probablement, les deux ont lieu. Les plans de travail des mesures sont réalisés avec de très petites déviations de forme et une très faible rugosité, et donc les molécules d'une mesure sont à une distance si proche des molécules d'une autre mesure que l'effet des forces de cohésion intermoléculaires se manifeste. L'adhérence est considérablement améliorée en présence du film de graisse le plus fin (0,1 - 0,02 micron), qui reste sur les surfaces de la mesure après son élimination avec un chiffon sec et même après le lavage habituel à l'essence. La force d'adhésion intermoléculaire en présence d'un film lubrifiant s'explique de deux manières. Premièrement, le fait que les cavités des irrégularités de rugosité soient remplies de lubrifiant et que les molécules de lubrifiant adhèrent aux molécules des mesures, augmentant le nombre total de molécules en interaction. L'élimination complète de la graisse entraîne une diminution significative de la force d'adhérence des mesures. La deuxième explication du meulage des mesures est que lorsque les plans de travail d'une mesure sont pressés l'un contre l'autre, en raison de l'expulsion du lubrifiant des pores, des fissures, des dépressions, des irrégularités de rugosité des plans aux bords des mesures, les dépressions sont microvidées à l'intérieur de l'espace entre les mesures, avec remplissage simultané de graisse liquide le pourtour des bords, ce qui isole l'espace entre les mesures de environnement, améliorant l'évacuation. Ceci est prouvé par le fait que les blocs de carbure adhèrent plus fortement, car le métal dur est plus poreux que l'acier.
Lors de la sélection des mesures finales dans un bloc, vous devez vous efforcer de vous assurer que le bloc se compose du plus petit nombre possible de mesures qui se trouvent dans cet ensemble (dans ce cas, l'erreur cumulée du nombre de mesures dans le bloc sera moindre et moins de mesures s'useront).
L'ordre de sélection des mesures consiste en la sélection séquentielle de la partie fractionnaire de la taille requise, en commençant par le dernier chiffre. Après avoir pris la première mesure, sa taille est soustraite de celle donnée, et suivant la même règle, la taille de la mesure suivante est déterminée. Par exemple, vous devez sélectionner un bloc d'une taille nominale de 45,425 mm avec un ensemble de mesures de 87 pièces :
1ère mesure 1.005 mm
2ème mesure 1,42 mm
3ème mesure 3 mm
4ème mesure 40 mm
Montant : 45,425 mm.
Les tolérances pour la fabrication des mesures sont regroupées par classes de précision : 00, 0, 1, 2, 3 - pour les mesures de référence, 4, 5 - pour les mesures de travail. Les mesures jusqu'à 4 classes de précision sont subdivisées en catégories en fonction de la précision de la vérification. Les mesures de référence calibrées pour des débits élevés ne sont généralement pas recommandées pour être assemblées en blocs, car sur chaque couche intermédiaire, 0,05 - 0,10 micron est ajouté entre les mesures, ce qui peut dépasser l'erreur de vérification elle-même. Afin d'éliminer les erreurs dans la vérification de chaque mesure, il est nécessaire de vérifier l'unité déjà assemblée.
Pour augmenter les possibilités d'utilisation des cales étalons, des ensembles spéciaux d'accessoires (dispositifs) sont produits pour eux (Fig. 5).
La boîte du kit peut contenir des supports (pinces) ou des attaches (pour les mesures supérieures à 100 mm avec deux trous), une base, des pièces latérales à usages divers et d'autres accessoires.
Par analogie avec les mesures de longueur terminales planes-parallèles, on utilise des mesures prismatiques angulaires, qui sont également complétées par ensembles et peuvent être utilisées avec des accessoires (Fig. 6, 7). Ils sont produits en cinq types :
Avec un coin de travail avec un dessus coupé (Fig. 6a);
Avec un angle de travail, triangulaire à angle aigu (Fig. 6b) ;
Avec quatre angles de travail (Fig. 6c);
Hexagonale à pas angulaire irrégulier (Fig. 6d) ;
Polyèdre à pas angulaire uniforme (8 et 12 arêtes) (Fig. 6e et 6f).
La vérification des angles à l'aide de mesures d'angle se fait généralement à la lumière. L'erreur de mesure des angles dépend de la longueur et de la rectitude des côtés de l'angle contrôlé, de l'éclairage de l'espace de travail, de la classe de précision des mesures et des qualifications du travailleur. Dans les conditions de mesure les plus favorables, l'erreur de mesure, sans tenir compte de l'erreur de mesure elle-même, ne dépasse pas 15 secondes d'arc.
une. Serrer
Riz. 5 Cales de jauge et divers supports pour eux (pinces - a.)
Riz. 6a Fig. 6b
Riz. 6c 6g
Riz. 6e Fig. 6e
Riz. 6 mesures prismatiques pour contrôler les angles
Jauges
Les outils à vernier (outils à vernier) sont les instruments de mesure les plus courants. Leurs avantages incontestables sont : la disponibilité, la facilité d'utilisation et une précision assez élevée. Ils représentent un grand groupe de SI utilisés pour mesurer les dimensions linéaires et le marquage. Caractéristique distinctive il s'agit de la présence d'une tige, sur laquelle est appliquée l'échelle principale avec des repères, tous les 1 mm, et d'un vernier avec une échelle supplémentaire pour compter les divisions de l'échelle principale. Les principaux instruments sont : les compas, les profondimètres, les altimètres, les compas. Les pieds à coulisse sont produits en trois types : ШЦ-1 avec une disposition des deux côtés des mâchoires pour les mesures externes et internes avec une jauge de profondeur ; SCC-2 disposition des mors des deux côtés pour les mesures externes et internes et pour le marquage (sans jauge de profondeur), SCC-3 avec disposition des mâchoires des deux côtés pour les mesures externes et internes (sans jauge de profondeur et mors de marquage). Les pieds à coulisse les plus largement utilisés sont les types ShTs - 1, ShTs - 2 (Fig. 7, 8). Le plus petit pied à coulisse est conçu pour mesurer les tailles 0 - 125 mm, le plus grand 0 - 2000 mm (Auparavant, ils étaient produits pour les tailles 0 - 4000 mm). Les pieds à coulisse ont une division d'échelle de vernier de 0,1 et 0,05 mm.
Riz. 7 Pied à coulisse type - 1
Les pieds à coulisse électroniques modernes de tous types vous permettent de mesurer les dimensions des pièces en mesures métriques ou impériales. Les lectures de l'étrier peuvent être ajustées à "Zéro" à n'importe quel point de l'échelle, ce qui vous permet de contrôler les écarts des dimensions par rapport à la valeur définie. Le plus souvent, ces étriers sont équipés d'un connecteur pour la sortie des données vers Ordinateur personnel, imprimante ou autre appareil. Ils peuvent également être équipés d'une roue motrice pour une utilisation facile à une main.
Riz. 8 Pied à coulisse type ШЦ - 12
1 - tige, 2 - cadre, 3 - élément de serrage, 4 - vernier, 5 - surface de travail de la tige, 6 - échelle de la tige, 7 - mors avec surfaces de mesure plates pour mesurer les dimensions extérieures, 8 - mors avec surfaces de mesure des bords pour mesurer l'intérieur tailles.
Riz. 8a Techniques de base pour travailler avec des compas
a, b - mesure des dimensions extérieures, c - mesure des dimensions intérieures
Avant de commencer à travailler avec un pied à coulisse, il est recommandé de vérifier le réglage du zéro en alignant les mâchoires de mesure. La vérification du zéro (réglage initial) des pieds à coulisse et les mesures doivent être effectuées avec le même effort. Il est recommandé de placer la pièce à mesurer le plus près possible de la tige pour réduire l'erreur de mesure (Fig.8a). Les étriers sont vérifiés conformément à GOST 8.113-85 "GSI. Étriers. Méthode de vérification ".
Un pied à coulisse est utilisé pour mesurer les profondeurs des trous, des rainures, des rainures, des hauteurs de rebords, des distances entre des surfaces parallèles, qui ne peuvent pas être mesurées avec un pied à coulisse sans jauge de profondeur (Fig. 9a). Les jauges de profondeur sont produites pour des mesures de tailles jusqu'à 400 mm (auparavant, elles étaient produites pour des tailles jusqu'à 500 mm). Divisions de l'échelle du vernier 0,1 - 0,05 mm.
La jauge de hauteur est utilisée pour mesurer des hauteurs et pour marquer (Fig. 9b). Les jauges de hauteur sont produites pour mesurer des dimensions jusqu'à 2500 mm avec une division d'échelle de vernier de 0,1 et 0,05 mm.
Le pied à coulisse est utilisé pour mesurer l'épaisseur des dents des engrenages le long d'une corde constante (Fig. 10). Les compteurs d'étalonnage sont produits en deux tailles standard : pour mesurer des engrenages avec un module de dent de 1 - 18 mm et 5 - 36 mm avec une division de vernier de 0,02 mm.
Riz. 9a Jauge de profondeur Fig. 9b Shtangenreismas (marquage)
1 - cadre
2 - échelle
3 - cadre
4 - échelle vernier
Riz. 10 étrier
Instruments micrométriques
Les micromètres sont parmi les types les plus courants instruments de mesure et sont utilisés pour mesurer avec précision les dimensions des produits. Les principaux instruments micrométriques sont les micromètres différents types(ordinaire lisse, tôle, tuyau, engrenage, fileté, table) jauges d'alésage micrométriques, jauges de profondeur micrométriques.
Ces dispositifs sont basés sur l'utilisation d'une paire de vis qui convertit le mouvement de rotation d'une vis micrométrique.
(réalisé avec une précision micrométrique) dans le mouvement de translation d'une des tiges de mesure. Tous les instruments micrométriques ont une division d'échelle de vernier de 0,01 mm.
Des micromètres lisses conventionnels sont utilisés pour les mesures externes (fig. 11). Ils sont produits avec des plages de mesure de 0 - 25 mm à 500 - 600 mm. Mise à zéro du micromètre pour mesurer les dimensions de St. 25 mm est réalisé à l'aide d'une mesure de réglage spéciale. Les micromètres ont un dispositif pour fournir une force de mesure constante ("rochet"). L'erreur de mesure avec un micromètre provient d'erreurs : la fabrication du micromètre lui-même, l'étalon de réglage (lors de la mesure de dimensions supérieures à 25 mm), le dépliage de l'étrier sous l'action de la force de mesure, la lecture des lectures, la température et déformations de contact.
Riz. 11 Micromètre
1 - corps (support); 2 - talon; 3 - vis micrométrique; 4 - vis de blocage;
5 - tige; 6 - douille de guidage; 7 - tambour; 8 - écrou de réglage;
9 - casquette; 10 - cliquet.
Riz. 11а-в Exemples de lectures sur une échelle micrométrique et une jauge de profondeur
Les micromètres en feuille sont utilisés pour mesurer l'épaisseur de la feuille et du matériau à large bande (Fig. 12). Pour permettre des mesures de matériau loin des bords, le micromètre à feuille a un support allongé.
Les micromètres à tube sont utilisés pour mesurer l'épaisseur de la paroi du tube. Un tel micromètre a un talon sphérique et une coupe clip pour permettre de mesurer l'épaisseur de paroi de tuyaux d'un diamètre intérieur de 12 mm.
Les micromètres à engrenages (jauges standard) sont utilisés pour mesurer la longueur de la normale commune des dents des roues dentées (Fig. 13). Ils ont une mâchoire de mesure et un talon en forme de coupe. Un micromètre avec des surfaces de champignon de mesure est utilisé pour mesurer matières douces puisque il exerce la pression spécifique la plus faible sur les surfaces mesurées pour la même force de mesure. Le diamètre des surfaces de mesure est de 60 mm.
Des micromètres filetés avec inserts sont utilisés pour mesurer le diamètre moyen des filetages externes (Fig. 14).
Fig. 12 Micromètre à feuille
Fig 13. Micromètre de mesure d'engrenage
Riz. 14 Schéma de mesure d'un engrenage avec un micromètre à engrenage
Pour les mesures de dimensions intérieures de 50 à 6000 mm, des calibres d'alésage micrométriques avec une échelle de vernier de 0,01 mm sont utilisés (Fig. 15). Des compétences importantes sont nécessaires pour faire fonctionner ces appareils. Ils ne sont pas pratiques pour les mesures de trous profonds. Des jauges d'alésage individuelles avec une plage de déplacement de la tête de mesure micrométrique de 25 mm et des jauges d'alésage préfabriquées avec des extensions de précision qui augmentent la plage de mesure de la jauge d'alésage et ne nécessitent pas de réglage supplémentaire après l'assemblage avec une tête micrométrique sont produites. Les jauges d'alésage peuvent être ajustées à la taille mesurée à l'aide de supports de montage, d'anneaux, de micromètres, de jauges de bloc, de jauges de longueur, etc., ce qui améliore la précision des mesures. Il est recommandé de mesurer des trous profonds dans au moins trois sections perpendiculaires à l'axe du trou, dans deux directions mutuellement perpendiculaires dans chacune des sections.
Riz. 15 Eléments du micromètre interne - tête micrométrique :
1 - douille; 2 - pointe de mesure; 3 - tige; 4 - bouchon; 5 - douille;
6 - tambour; 7 - écrou de réglage; 8 - vis micrométrique; 9 - écrou.
Pour mesurer les profondeurs des rainures, les trous borgnes et les hauteurs des rebords, j'utilise des jauges de profondeur micrométriques (Fig. 16). Les tiges de précision de remplacement 14 ont des surfaces de mesure plates ou sphériques, de sorte que les jauges de profondeur ne nécessitent pas de réglage supplémentaire après le changement des tiges de mesure.
Fig. 16 Jauge de profondeur micrométrique
1 - traverser; 2 - tige; 3 - tambour; 4 - vis micrométrique; 5 - douille;
6 - un écrou de réglage ; 7 - casquette; 8 - ressort; 9 - dent de cliquet; 10 - cliquet;
11 - vis de fixation du cliquet; 12 - vis de blocage; 13 - mesure de réglage (manchon);
14 - tiges de mesure.
Dispositifs à levier
Les principaux dispositifs à levier sont le micromètre à levier (Fig. 17) et le support de levier (Fig. 18). Le micromètre à levier, contrairement au micromètre lisse habituel, à part l'échelle principale et l'échelle à vernier, possède un comparateur à cadran avec une graduation de 0,001 ou 0,002 mm et il n'y a pas de dispositif pour fournir une force de mesure constante (la force de fermeture est créé par la force du mécanisme de la tête du comparateur). Les limites des mesures sur l'échelle de la tête du comparateur à cadran sont de ± 0,02 mm ou ± 0,03 mm.
Les supports de levier, contrairement aux micromètres à levier, n'ont pas de tête de micromètre. Ils sont uniquement pour mesures relatives, c'est à dire. avant la mesure, le support est réglé à la taille en fonction du bloc de blocs de jauge. La division du comparateur à cadran est de 0,002 mm, la plage de mesure sur l'échelle est de ± 0,08 ou ± 0,14 mm.
Fig. 18 Micromètre à levier
Dispositifs indicateurs
De nombreux instruments de mesure sont équipés de instruments de mesure sous forme de cadrans indicateurs (avec transmission à engrenages). Le mot "indicateur" origine latine... Traduit en russe, cela signifie un indice, un déterminant. La tête indicatrice est un dispositif de pointage (fig. 19). Divisions d'échelle 0,01 mm, limites de mesure sur une échelle de 0 - 5 ou 0 - 10 mm.
De tels indicateurs équipent, par exemple, des dispositifs de centrage (batteurs), des calibres d'alésage, des supports (Fig. 20), diverses crémaillères (Fig. 21).
Fig. 19 Tête indicatrice
Riz. 20 Support indicateur
Riz. 21 positions
1 - base, 2 - table d'objets pour l'installation du produit ; 3 colonnes ; 4 - support;
5 - vis de fixation de la tête de mesure ; 6 - volant pour déplacer le support (cliquet), 7 - vis de serrage du support; 8 - écrou; 9 - tige; 10 - pince;
11 - vis de serrage; 12 - titulaire; 13 - vis pour fixer le support; 14 - anneau à ressort; 15 - vis micro-avance pour un réglage précis de la tête de mesure à la taille
Machines à mesurer
Dans les laboratoires de mesure, les machines à mesurer sont utilisées pour des mesures précises de grandes longueurs par des méthodes absolues ou comparatives (Fig. 22). Je produis des machines à mesurer domestiques avec une plage de mesure de 1, 2 et 4 m (les dimensions intérieures sont inférieures de 200 mm). La valeur de division de l'échelle d'optimomètre la plus précise installée sur la machine est de 0,001 mm.
Riz. 22 Machines d'essai et de mesure
1 - base, 2 - poupée, 3 - supports, 4 - table de mesure,
Connexions d'angle
Dans de nombreux produits d'ingénierie mécanique, des nœuds et des pièces sont utilisés,
dont la qualité du travail dépend de la précision de leurs cotes angulaires. De tels ensembles et pièces sont par exemple des roulements à rouleaux coniques, des guides en queue d'aronde, des extrémités de broches et d'outils de machines de découpe de métaux, des sièges coniques d'axes précis, des angles de prismes optiques et des instruments. ...
Étant donné que les outils de coupe et les calibres spéciaux sont largement utilisés dans la production et le contrôle des dimensions angulaires des produits (même dans une plus grande mesure que pour les dimensions linéaires), pour faciliter la production et le contrôle des dimensions angulaires des pièces, ainsi que pour les dimensions linéaires dimensions, les angles préférés sont standardisés usage général.
Les valeurs de tolérance angulaire ont également été normalisées. La norme fournit des tolérances de coin en unités angulaires et linéaires, la tolérance angulaire diminuant à mesure que la longueur du côté du coin augmente. Cela est dû à la possibilité d'assurer une plus grande précision dans la fabrication et le contrôle des angles avec une plus grande longueur des côtés en raison de la possibilité de leur meilleure base, ainsi qu'en raison de la moindre influence de l'erreur de l'appareil de mesure ou de l'outil. dans le contrôle des écarts linéaires. Notez que les tolérances d'angle sont définies indépendamment de la valeur d'angle.
Parmi les compagnons d'angle, les connexions coniques sont les plus courantes. Les joints coniques offrent une grande précision de centrage, avec des paliers fixes, ils permettent le transfert de couples importants avec la possibilité de montage et de démontage répétés de la connexion, avec des paliers mobiles dus au déplacement axial des pièces de connexion, les jeux requis peuvent être obtenus, le serrage l'ajustement des parties coniques assure l'étanchéité de la connexion, etc.
Les cônes normaux à usage général sont normalisés. La plage d'angles de conicité couvre des angles de ~ 1 ° (cône 1: 200) à 120 °. Des normes spéciales spécifient le cône pour les cônes d'outils. En particulier, ils ont des cônes Morse spéciaux avec des nombres conditionnels de 0 à 6. Leur conicité est proche de 1:20, et leurs diamètres varient d'environ 9 mm (n° 0) à 60 mm (n° 6). Dans les outils et les broches de machines-outils, les cônes métriques d'outils (cône 1:20) et les cônes Morse (cône de 1: 19.002 à 1: 20.047) sont largement utilisés conformément aux normes GOST 25557-82 et GOST 9953-82.
Les principaux éléments caractérisant les détails des connexions coniques sont le diamètre nominal du cône, les diamètres des bases plus grandes et plus petites du cône, la longueur du cône et l'angle du cône. Au lieu de l'angle du cône, dans certains cas, l'angle d'inclinaison de la génératrice par rapport à l'axe (la moitié de l'angle du cône) et la conicité (double tangente de l'angle d'inclinaison) sont spécifiés. Ces éléments sont reliés entre eux par des dépendances géométriques simples.
Le plan principal est appelé la section du cône, dans laquelle son diamètre nominal est spécifié. L'une des sections caractéristiques (extrémité, rebord), le plus souvent près de la plus grande base, est prise comme plan de référence. La distance entre la base et les plans de base est appelée distance de base du cône.
Les joints coniques, formés par des cônes externe et interne avec les mêmes angles de conicité, sont caractérisés par un ajustement conique et une distance de base de connexion.
Les tolérances des cônes sont définies de manière complexe ou élément par élément. Avec une normalisation complexe, les diamètres de deux cônes limites sont définis, ayant un angle de cône nominal et situés coaxialement; tous les points du cône réel doivent se trouver entre ces cônes limites. À. le rationnement élément par élément définit séparément les tolérances du diamètre, de l'angle du cône et de la forme - la rondeur et la rectitude de la génératrice.
Méthodes de mesure d'angle
La valeur de l'angle mesuré est déterminée en la comparant à un angle connu. Un angle connu peut être spécifié par les mesures dites rigides (avec une valeur d'angle constante) - analogues de la forme des éléments de la pièce : mesures angulaires, carrés, gabarits angulaires, jauges coniques, prismes polyédriques. L'angle mesuré peut également être comparé à des mesures de lignes goniométriques à valeurs multiples et différentes sorteséchelles circulaires et sectorielles. Une autre méthode pour obtenir un angle connu consiste à le calculer à partir des valeurs de dimensions linéaires basées sur des dépendances trigonométriques.
Dans cette optique, la classification des méthodes de mesure des angles s'effectue principalement selon le type de création d'un angle connu : comparaison avec une mesure rigide, comparaison avec une mesure linéaire (méthodes goniométriques) et méthodes trigonométriques (selon les valeurs de dimensions linéaires).
Lors de la comparaison d'angles avec une mesure rigide, l'écart de l'angle mesuré par rapport à l'angle de la mesure est déterminé par le jeu entre les côtés correspondants des coins de la pièce et la mesure, par l'écart des lectures de l'instrument de dimensions linéaires qui mesurer le décalage de ces côtés, ou lors de la vérification "par peinture", c'est à dire par la nature d'une fine couche de peinture transférée d'une surface à une autre.
Dans les appareils de mesure goniométrique, il existe une échelle goniométrique linéaire, un pointeur et un appareil pour déterminer la position des côtés d'un angle. Ce dispositif est associé à une aiguille ou une échelle, et la pièce à mesurer est associée à une échelle ou une aiguille, respectivement. La détermination de la position des côtés du coin peut être effectuée à la fois par des méthodes avec et sans contact (optiques). Aux positions des nœuds de dispositif correspondant à l'angle mesuré, l'angle de rotation relative de l'échelle et du pointeur est déterminé.
Avec les méthodes trigonométriques indirectes, les dimensions linéaires des côtés d'un triangle rectangle correspondant à l'angle mesuré sont déterminées, et le sinus ou la tangente de cet angle (mesures de coordonnées) est trouvé à partir d'eux. Dans d'autres cas (mesure avec des règles sinus ou tangentes) reproduire triangle rectangle avec un angle nominalement égal à celui mesuré, et en le définissant comme une croix, se trouvant avec l'angle mesuré, déterminez les écarts linéaires par rapport au parallélisme du côté de l'angle mesuré à la base du triangle rectangle.
Pour toutes les méthodes de mesure des angles, l'angle doit être mesuré dans un plan perpendiculaire au bord de l'angle dièdre. Les biais entraînent des erreurs de mesure.
Si le plan de mesure est incliné dans deux directions, l'erreur de mesure d'angle peut être à la fois positive et négative. Lors de la mesure de petits angles, cette erreur ne dépassera pas 1% de la valeur de l'angle aux angles d'inclinaison du plan de mesure jusqu'à 8 °. La même dépendance de l'erreur de mesure de l'angle sur les angles d'inclinaison est obtenue en cas de positionnement imprécis des pièces sur une règle sinusoïdale, de non-concordance de la direction du bord de l'angle mesuré ou de l'axe du prisme avec l'axe de rotation sur les instruments goniométriques (lors de la fixation de la position des faces sur l'autocollimateur), lors de la mesure à l'aide de niveaux, etc. .P.
Comme unité de mesure des angles, le Système international d'unités (SI) a adopté le radian - l'angle entre deux rayons d'un cercle, coupant un arc sur sa circonférence, dont la longueur est égale au rayon.
La mesure des angles en radians en pratique est associée à des difficultés importantes, car aucun des appareils goniométriques modernes n'a de graduation en radians.
En génie mécanique, les unités non systémiques sont principalement utilisées pour les mesures angulaires : degré, minute et seconde. Ces unités sont liées les unes aux autres par les rapports suivants :
1 rad = 57 ° 17 45 = 206 265 ;
l° = / 180 rad = 1.745329 10 -2 rad;
1 '= / 10800 rad = 2.908882 10 -1 rad ^
1 "= / 648000 rad = 4.848137 10 -6 rad g
L'angle d'inclinaison des plans est généralement déterminé par la pente, numériquement égale à la tangente de l'angle d'inclinaison.
Les petites valeurs de pente sont souvent indiquées en micromètres par 100 mm de longueur, en ppm ou en millimètres par mètre de longueur (mm/m). Par exemple, le prix de division des niveaux est indiqué en mm/m. Le recalcul des pentes en angle s'effectue généralement selon une relation approximative : pente 0,01 mm / m(ou 1 m/100 mm) correspond à un angle d'inclinaison de 2 (l'erreur de calcul de l'angle en fonction de cette dépendance est de - 3%) .
Comme indiqué ci-dessus, en génie mécanique, selon les moyens et les méthodes utilisés, il existe trois méthodes principales pour mesurer les angles :
Méthode comparative pour mesurer les angles à l'aide de mesures d'angle rigides. Cette mesure détermine l'écart de l'angle mesuré par rapport à l'angle de la norme.
Méthode goniométrique absolue pour mesurer les angles, dans laquelle l'angle mesuré est déterminé directement à partir de l'échelle goniométrique de l'appareil.
Méthode trigonométrique indirecte : l'angle est déterminé par calcul à partir des résultats de mesures de dimensions linéaires (jambes, hypoténuse) associées à l'angle mesuré par une fonction trigonométrique (sinus ou tangente).
La méthode comparative de mesure des angles est généralement combinée avec méthode trigonométrique, ce dernier détermine la différence des angles comparés en valeurs linéaires à une certaine longueur du côté du coin.
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