Синусоидальные линейки:прецизионные инструменты для измерения углового отклонения

Sine Bar — это прецизионный измерительный прибор, используемый для измерения углового отклонения или наклона поверхности относительно эталонного уровня в метрологии. Это чрезвычайно точный прибор, способный измерять углы до 0,01 градуса.

Синусоидальная планка состоит из двух прецизионных шлифованных цилиндров, прикрепленных к каждому концу закаленного прецизионно шлифованного корпуса. Расстояние между центрами цилиндров точно контролируется, а вершина прутка параллельна центрам двух роликов. При использовании размер между двумя роликами выбирается целым числом (для облегчения последующих вычислений) и образует гипотенузу треугольника.

Когда он положен на плоскую поверхность, его верхний край будет параллелен ей. Этот инструмент работает по правилу синуса, в котором

● Гипотенуза всегда имеет одинаковую длину синусоиды. (100 мм или 10 дюймов в показанных примерах).
● Высота рассчитывается путем измерения расстояния между нижней частью одного ролика и поверхностью стола.
● Для расчета угла используется правило синуса (тригонометрическая функция из математики). В некоторых справочниках по машиностроению и металлообработке есть таблицы, в которых указаны размеры, необходимые для получения угла от 0 до 90 градусов с интервалом в 1 минуту.

Sin(угол) =(Перпендикуляр/Гипотенуза)

Он показывает, что этот инструмент можно использовать для измерения или установки углов.

Этот стержень изготовлен из высокоуглеродистой и хромистой стали, устойчивой к коррозии. Этот материал используется для изготовления вывесок, чтобы предотвратить износ при обращении.

Существование Sine Bar заключается в том, что когда две поверхности расположены под углом друг к другу, расстояние между ними пропорционально синусу этого угла. Это означает, что если две поверхности расположены на известном расстоянии друг от друга под неизвестным углом, угол можно вычислить, измерив расстояние между ними. Для этого у Sine Bar есть две поверхности, которые разделены известным расстоянием и затем отрегулированы в соответствии с измеряемым углом.

Для измерения углов используются синусоидальная полоса, мерная линейка, циферблатный индикатор или спиртовой уровень. Цель измерения – сделать поверхность, на которой расположен индикатор или уровень, горизонтальной.

Например:

Для измерения клин кладут на горизонтальный стол.

Синусоидальная полоса размещается на наклонной поверхности клина. Верхняя поверхность стержня в этом случае наклонена в виде клина. Мерные блоки используются для того, чтобы сделать верхнюю поверхность горизонтальной.

Синус угла наклона клина представляет собой отношение высоты концевого калибра к межосевому расстоянию цилиндра.

Когда синусоида расположена на ровной поверхности, ее верхний край будет параллелен ей. Когда один ролик поднимается на известную величину (обычно с помощью концевых мер), верхний край стержня поднимается на ту же величину, что дает угол, рассчитанный по правилу синуса.

• Длина гипотенузы всегда одинакова.
• Высота рассчитывается путем измерения расстояния между нижней частью одного ролика и поверхностью стола.
• Угол рассчитывается по правилу синуса. Размер, необходимый для получения угла от 0° до 90°, увеличивался с шагом в 1 минуту. синус =гипотенуза/противоположность
• Этот инструмент можно использовать для измерения и установки углов.

Формула синуса:

Он гласит, что синус любого заданного угла (θ) равен расстоянию (d) между двумя поверхностями, деленному на известное расстояние между ними. Другими словами, синус θ =d/L.

Это уравнение используется для расчета угла синусоидальной полосы, который затем записывается на шкале вместе с соответствующим значением.

Тригонометрия используется для расчета sinθ.

Sineθ =Противоположный/диагональный
Cosθ =Противоположный/диагональный
Tanθ =Противоположный/Совпадающий

Один ролик установлен на плоской пластине, а другой установлен на высоте h с помощью калибра скольжения. L обозначает расстояние между двумя установочными роликами синусоидальной полосы.

Тригонометрическая формула, показанная выше. Выше синуса =противоположность/диагональ =h / L

Это позволяет нам записать θ =sin^-1 (h / L).

Это формула синуса для расчета или установки заготовки на необходимый угол.

Почему угол синусоиды ограничен 45 градусами?

Угол синусоидальной полосы ограничен максимум 45 градусами, так как любой угол, превышающий этот, приведет к соприкосновению двух поверхностей. Это не только повлияет на точность измерения, но и может повредить сам синусоидальный индикатор.

Мы знаем, что основной принцип работы синусоидальной линейки — sinθ =h/l.

Дифференцируя приведенное выше уравнение,

cosθ . dθ =l.dh – h.dl

или

dθ =tanθ(dh/l – dl/l)

Это указывает на то, что ошибка является функцией tanθ и что ошибка меньше ниже 45 градусов, но может внезапно увеличиться выше 45 градусов. В результате синусоидальные полосы предпочтительнее для измерения углов менее 45 градусов.

Строительство:

Корпус синусоидального датчика изготовлен из жесткого материала, например стали. Два ролика расположены на конце стального стержня. Ролики имеют одинаковый диаметр, а их оси параллельны. Верхняя часть стального стержня параллельна линии, проходящей через центры двух роликов, а длина синусоидального стержня равна расстоянию между центрами двух роликов.

Для уменьшения веса синусоиды предусмотрены рельефные отверстия.

Его нельзя использовать для измерения углов компонента отдельно. Синусоидальная полоса всегда используется при измерении углов с помощью щупов, поверхностной пластины и циферблатного индикатора.

Поверхность:

Поверхностная пластина поддерживает синусоиду и другие компоненты, такие как датчики скольжения и датчики высоты. Предполагается, что поверхностные пластины обеспечивают точную горизонтальную поверхность. Когда мы помещаем синусоиды на поверхностную пластину, верхняя поверхность должна быть параллельна горизонтальным поверхностям пластины.

Стрелочный индикатор:

Для проверки однородности поверхности используют индикатор часового типа. Если циферблатный индикатор показывает нулевые отклонения при движении по поверхности, мы можем сказать, что он параллелен своему основанию. Индикаторы часового типа используются в синусоидальной линейке для определения того, параллельна ли верхняя поверхность заготовки плоской пластине, или для определения угла конусного синуса заготовки.

Калибры или блочные калибры:

Это прецизионные измерительные инструменты, такие как блочные калибры и калибровочные калибры, которые используются для определения высоты или длины объекта.

Шкала высоты:

Измеряя высоту ролика синусоидальной линейки, нониусный измеритель высоты используется для расчета угла более крупного компонента.

Синусоидальная полоса используется для ?

 Его можно использовать для измерения угла поверхности по отношению к эталонному уровню или для обнаружения любых изменений этого угла с течением времени. Его применения многочисленны.

Примеры:

• В процессах исследований и разработок синусоидальная полоса используется для измерения интересующих углов с целью изучения их влияния на данную систему или процесс. Это помогает исследователям разрабатывать более качественные продукты и улучшать существующие.
• Синусоида используется для установки или определения угла заготовки.
• Он используется для двойной проверки измерения неизвестных углов заготовки.
• Для крепления заготовки и выполнения обработки конической формы используются синусоидальные стержни специальной конструкции.
•  Он используется для поиска неопознанных углов в тяжелых компонентах.
• Это можно использовать для проверки углов конической шпонки.
• Он используется для обеспечения ровности поверхности.
• Он также используется в автомобильной и аэрокосмической промышленности для измерения соосности таких компонентов, как двигатели и крылья.
• Кроме того, они часто используются в строительной отрасли для измерения углов между конструкциями, такими как лестницы и стены.
• Наконец, индикатор Sine Bar — полезный инструмент для машинистов и инженеров, которым необходимо проверять точность своей работы.

Каковы ограничения Sine Bar?

Он имеет следующие ограничения:

• Любые неопознанные выступы в компоненте приведут к ошибкам измерения.
• Ограничено измерение угла менее 45 градусов.
• Поскольку научного метода создания датчиков скольжения не существует, их приходится создавать методом проб и ошибок, а это трудоемкий процесс.
• Длина синусоиды, используемой для измерения угла, должна быть больше или равна длине проверяемого компонента.
• Если длина проверяемого компонента слишком велика, синусоидальная полоса длиннее компонента недоступна.

Условия точного чтения:

• Две оси роликов синусоиды должны быть параллельны друг другу.
• Верхние поверхности этой планки должны быть идеально параллельными и плоскими.
• Ролики вывески должны быть одинакового размера.
• Расстояние L между центрами должно быть точно измерено.

Резюме:

Sine Bar — бесценный инструмент для всех, кто работает в области метрологии. Его точность делает его идеальным для прецизионных измерительных задач. Благодаря способности измерять углы до 0,01 градуса это незаменимый инструмент для любой работы, требующей точных измерений и надежной работы.

От простой конструкции и формулы до множества применений — это важный инструмент для обеспечения точных измерений и повышения производительности машины.

Спасибо за чтение! Я надеюсь, что эта статья поможет вам лучше понять синусоидальную полосу и то, как ее можно использовать для точных измерений. Удачи!