МИКРОМЕТР Российский патент 2012 года по МПК G01B3/18 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к микрометрическим приборам для измерения наружных размеров.

Известен микрометр [1, черт.4] типа МГ для измерения перемещений, который состоит из микрометрического винта, стебля, барабана, трещотки (фрикциона). Недостатком данного микрометра является то, что с его помощью можно измерять только перемещения, а измерять диаметры деталей типа «вал» или расстояние между наружными поверхностями измерять невозможно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является микрометр гладкий типа МК [1, черт.1]. Данный микрометр позволяет измерять наружные диаметры гладких валов и другие наружные размеры различных деталей. Благодаря простоте и удобству пользования микрометры данного типа получили огромное распространение как в мелкосерийном производстве, так и в массовом производстве. Микрометры данного типа также в огромном количестве используются в бытовых условиях, где часто работают неопытные операторы. Микрометрическая головка микрометров данного типа имеет трещотку для стабилизации измерительного усилия, которая выполнена в виде накатанной цилиндрической поверхности. В процессе измерения барабан микрометрического винта необходимо вращать именно за накатанную цилиндрическую поверхность трещотки. Недостатком микрометров данного типа является то, что неопытные пользователи часто выполняют измерения, вращая не за накатанную цилиндрическую поверхность трещотки, а непосредственно за барабан микрометрического винта, что увеличивает погрешность результатов измерения и дает большой разброс показаний микрометра от измерения к измерению. Причиной этого является то, что диаметр трещотки конструктивно выполнен меньшим, чем диаметр барабана микрометрического винта. Поэтому, как правило, особенно неопытные операторы подсознательно начинают выполнять измерения, вращая за барабан микрометрического винта, а не за трещотку. Это, с одной стороны. С другой стороны, как правило, трещотка конструктивно располагается в правом конце барабана и имеет (как уже отметили) диаметр, меньший, чем барабан. Поэтому особенно неопытному оператору кажется, что это несущественная деталь и ее можно игнорировать, то есть не обращать внимания, так как срабатывает психологический фактор. Если проанализировать конструкцию микрометра типа МК, то у данного микрометра имеются четыре поверхности, которые имеют накатку, это: стопор, накатанная поверхность барабана, накатанная поверхность колпачка трещотки и поверхность самой трещотки. Такая ситуация создает неопределенность для неопытных операторов в том плане, что они теряются и не знают, за какую накатанную поверхность необходимо вращать барабан в процессе измерения. Поэтому задача заключается в том, чтобы микрометры типа МК конструктивно изготовить таким образом, чтобы даже самый неопытный оператор, который взял первый раз в руки микрометр, измерения выполнял именно, вращая барабан через трещотку.

Сущность изобретения заключается в том, что микрометр конструктивно необходимо изготовить таким образом, чтобы даже самый неопытный оператор не смог игнорировать накатанную цилиндрическую поверхность трещотки и в процессе измерения вращал барабан только за накатанную поверхность трещотки. Для этого микрометр необходимо сконструировать с учетом психологического фактора оператора, то есть сама конструкция микрометра и его оформление должны направлять мысль оператора, как именно правильно выполнять измерение. Под понятием «правильно выполнять измерение» авторы подразумевают вращение барабана микрометра только именно через трещотку в процессе измерения. Для этого в конструкцию предложенного микрометра введены дополнительные изменения, которые позволяют устранить недостатки существующих микрометров и повысить точность результатов измерения и уменьшить разброс результатов от измерения к измерению. Одним из основных изменений является то, что диаметр трещотки выполнен бóльшим, чем диаметры накатанной поверхности стопора, самого барабана и колпачка трещотки. Следующим дополнением являются цвета накатанных поверхностей стопора, самого барабана, колпачка трещотки и самой трещотки. Накатанные поверхности стопора, самого барабана и колпачка трещотки имеют красный (запрещающий) цвет, а накатанная поверхность трещотки имеет зеленый (разрешающий) цвет. Кроме того, на накатанную поверхность трещотки зеленого цвета нанесены через каждые 120° три стрелки черного цвета, показывающие направление вращения трещотки в процессе измерения.

На фиг.1 приведена конструкция серийно выпускаемых микрометров, на фиг.2 приведена конструкция предложенного микрометра. На фиг.1 и 2 приняты соответственно следующие обозначения: 1 - скоба, 2 - пятка, 3 - микрометрический винт, 4 - стопор, 5 - стебель, 6 - барабан, 7 - трещотка (фрикцион). Кроме того, на фиг.2 приняты следующие обозначения: 8 - стрелка на накатанной поверхности трещотки 7, d - диаметр накатанной поверхности барабана 6 и колпачка трещотки 7, D - диаметр накатанной поверхности трещотки.

Измерение диаметров валов или размеров наружных поверхностей с помощью микрометра предложенной конструкции осуществляется следующим образом. Как правило, у серийно выпускаемого микрометра имеются четыре накатанные поверхности (фиг.1) - это поверхность стопора 4, накатанный участок барабана 6, поверхность колпачка трещотки 7 и поверхность самой трещотки 7, которые показаны заштриховкой в виде сеток. В машиностроении накатка поверхностей деталей машин выполняют для облегчения их затяжки или для удобства вращения. Накатка на поверхности стопора 4 выполнена для облегчения и надежного стопорения микрометрического винта 3 в процессе настройки микрометра на нулевое деление шкалы. Накатки на поверхности барабана 6 и колпачка трещотки 7 выполнены для облегчения и надежной настройки микрометра на нулевую отметку шкалы. Накатка на поверхности самой трещотки 7 выполнена для облегчения вращения барабана 6 в процессе измерения. Такое количество однообразных накаток может вести в заблуждение неопытного оператора, и он вместо вращения барабана через трещотку 7 в процессе измерения может вращать барабан 6 за его накатанную поверхность или за накатанную поверхность колпачка трещотки 7. Так как трещотка 7 имеет диаметр меньше, чем барабан (фиг.1), и она расположена в правом конце барабана, то на него неопытные операторы не обращают внимания, как бы игнорируют, что недопустимо. Как показывают наблюдения и специально поставленные эксперименты, действительно, когда вручался в руки участникам эксперимента серийно выпускаемый микрометр типа МК, то они в первую очередь микрометр брали левой рукой за скобу 1 и начинали вращать барабан 6 правой рукой именно за его накатанную поверхность диаметра d или за накатанную поверхность диаметра d колпачка трещотки 7. Причиной такого явления является физиологический фактор - хватать за тот элемент, который больше, находится ближе и за который удобно хватать. Чтобы этого не случилось в процессе измерения, в предлагаемом изобретении в конструкцию микрометра введены следующие дополнительные изменения. Диаметр трещотки D (фиг.2) выполнен не менее чем 1,5 раза больше, чем диаметры d накатанной поверхности барабана 6 (D>1,5 d) и диаметра колпачка трещотки 7, что не позволит игнорировать трещотку микрометра в процессе измерения. Посередине накатанной поверхности трещотки 7 выполнены через каждые 120 градусов три стрелки 8 черного цвета, показывающие направление вращения трещотки в процессе измерения. Наличие стрелок придает дополнительную уверенность оператору, что барабан необходимо вращать именно за трещотку 7 и в указанном стрелками направлении. Сама накатанная поверхность трещотки 7 окрашена в зеленый цвет, а стрелки окрашены в черный цвет. Зеленый цвет ассоциируется с разрешающим цветом. Накатанные поверхности стопора 4, барабана 6 и колпачка трещотки 7 окрашены в красный цвет, что ассоциируется с запрещающим цветом. То есть срабатывает правило светофора, это, с одной стороны. С другой стороны, в машиностроении поверхности деталей, которых нельзя касаться или которые представляют опасность, окрашивают именно в красный цвет. Эти дополнения касаются психологического фактора человека. Таким образом, если неопытный оператор взял в руки микрометр предложенной конструкции для выполнения измерений, он микрометр левой рукой берет за скобу, а правой рукой, чисто физиологически, за трещотку (так как трещотка имеет бóльший диаметр, чем барабан). Психологически и визуально он видит и понимает, что окрашенные в красный цвет накатанные поверхности стопора, барабана и колпачка трещотки нельзя трогать (касаться). Окрашенная в зеленый цвет накатанная поверхность трещотки и нанесенные на нее стрелки черного цвета, наоборот, ему подсказывают, что в процессе измерения барабан необходимо вращать именно через трещотку.

Осуществление предложенных мероприятий в конструкции микрометров позволяет повысить точность и стабильность результатов измерений неопытным оператором за счет исключения вращения микрометрического винта микрометра в процессе измерения непосредственно через барабан.

Источник информации

1. ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к гладким микрометрическим приборам для измерения наружных размеров цилиндрических деталей типа «вал» и наружных поверхностей деталей другой формы. Сущность: микрометр включает скобу, пятку, стопор, микрометрический винт, стебель барабана, в правом конце которого расположена трещетка. При этом трещетка выполнена в виде накатанной цилиндрической поверхности и изготовлена диаметром не менее, чем в 1,5 раза большим, чем диаметр накатанной части барабана микрометрической головки и колпачка трещотки, а посередине накатанной цилиндрической поверхности трещотки через каждые 120° выполнены стрелки, указывающие направление вращения барабана в процессе измерения. Накатанная цилиндрическая поверхность трещотки и стрелки имеют соответственно зеленый и черный цвета. Накатанные поверхности стопора, барабана и колпачка трещотки микрометра имеют красный цвет. Технический результат: повышение точности и стабильности результатов измерения диаметров валов за счет стабилизации измерительного усилия путем вращения барабана именно через накатанную цилиндрическую поверхность трещоточного устройства, что становится возможным и неизбежным при предложенной конструкции микрометра. 2 ил.

Микрометр для выполнения наружных измерений, состоящий из скобы, пятки, стопора, микрометрического винта, стебля с барабаном, в правом конце которого расположена трещотка в виде накатанной цилиндрической поверхности, отличающийся тем, что диаметр накатанной цилиндрической поверхности трещотки выполнен не менее чем в 1,5 раза большим, чем диаметр накатанной поверхности барабана микрометрического винта и накатанной поверхности колпачка трещотки, на поверхности накатанной цилиндрической поверхности трещотки выполнены через каждые 120° три стрелки, показывающие направление вращения барабана в процессе измерения, причем поверхности стопора, накатанного выступа барабана и колпачка трещотки имеют красный цвет, а накатанная поверхность трещотки (фрикциона) и стрелки на ней имеют соответственно зеленый и черный цвета.