Для определения размеров деталей, трубопроводов и даже глубин изделий используют универсальный инструмент — штангенциркуль. Этот прибор отличается простотой использования и высокой точностью измерений.
Содержание
Назначение и принцип действия
Наряду со штангенрейсмасом и штангенглубиномером штангенциркуль является одной из разновидностей штангенинструмента. Широкое применение он получил в строительстве, в ремонте автомобилей и оборудования, изготовлении металлических и деревянных изделий.
С его помощью определяют диаметр цилиндрических заготовок, определяют удаленность уступов, а также производят замер внутренних и наружных длин. Помимо измерений штангенциркулем можно также производить разметочные работы.
Процесс работы со штангелем основывается на показаниях, полученных в результате отклонения подвижной рамки от начального положения. Диапазон измерений и уровень точности у разных моделей может отличаться. Широкое распространение получили устройства с точностью от 0,1 мм до 0,01 мм.
Устройство, характеристики и свойства
Чтобы понять принцип работы инструмента, рассмотрим основные элементы универсального устройства, совмещающего в своей конструкции измерители внутренних и внешних длин и глубиномер. Такой инструмент состоит из следующих частей:
- Штанга — как правило, на ней расположена основная шкала деления в сантиметрах, миллиметрах, а, в некоторых случаях, в дюймах. Длина штанги определяет сферу применения и возможности инструмента. Для бытового использования хватит небольшого штангенциркуля в 20-25 см, а строителям не обойтись без более габаритных устройств. Некоторые специализированные приборы достигают длины 4000 мм;
- Подвижная рамка — она крепится к штанге при помощи пружинного механизма. Именно по отклонению рамки находят длину или диаметр изделий. Помимо прочего, на рамку наносится нониусная шкала, отвечающая за точность прибора до сотых или десятых частей;
- Губки для наружных измерений. Одна из губок чаще всего является частью штанги, представляя неподвижный элемент конструкции. Вторая вместе с рамкой во время измерений отклоняется от нулевого значения по основной шкале;
- Губки для внутренних измерений. Одна из губок также неподвижна, вторая прикреплена к штанге;
- Зажимной винт — его функция заключается в фиксировании измерительного момента для удобства нахождения необходимой величины;
- Выдвижной стержень для измерения глубины — он находится на нижней части устройства, в процессе замера его выдвигают на необходимый уровень. Глубину определяют по тому же принципу, что и диаметр.
Устройство штангенциркуля, рассмотренное выше, относится не только к механическим моделям, но и к стрелочным, и электронным. Они обладают аналогичным принципом работы, несмотря на разницу в механизме.
Материал
Инструмент изготавливается из нержавеющей стали, отличающейся прочностью, износостойкостью и долговечностью. При правильном использовании с соблюдением всех норм эксплуатации штанген прослужит не одно десятилетие.
Помимо нержавеющей стали популярность набирают многокомпонентные материалы. Одним из таких композитов является смесь углеводородного волокна и полимерных смол.
В продаже можно встретить пластиковые модели, которые обычно значительно дешевле металлических. Однако по своим свойствам они уступают более качественным приборам.
Размеры
Размеры штангенциркуля зависят от сферы его применения. Измерительный диапазон штанги — до 4 м. Вес прибора зависит от материала и размеров. Он может колеблеться от нескольких сотен грамм до 9-10 кг.
ГОСТ
Производство и проверка штангелей осуществляется по нормам ГОСТа:
- 166-89 – стандарт, регламентирующий технические условия для штангелей до 2000 мм;
- 8.113-85 – стандарт, упорядочивающий общий ход проверки и обслуживания инструмента..
Точность
Точность инструмента зависит от цены деления нониусной шкалы. Одни приборы способны определить размер детали с точностью до десятых миллиметров, другие — до сотых.
Чтобы понять важность точности штангена, представим, что данным инструментом необходимо определить размеры сверл. Прибором со шкалой 0,1 мм получится найти только сверла 6,7 и 6,8 мм. Сверло же 6,75 мм способен найти лишь инструмент с нониусной шкалой 0,01 мм.
Поверка
Для самостоятельной диагностики прибора следует свести до упора губки для наружных измерений. В таком положении нулевые показатели линейной и нониусной шкалы должны полностью совпадать.
Маркировка
Чаще всего можно встретить следующие маркировки этих приборов:
- ШЦ-I — универсальный прибор для замеров диаметров и глубин;
- ШЦК — инструмент со стрелочным механизмом;
- ШЦТ-I — прибор для наружных измерений длин и глубины;
- ШЦ-II — штанген для измерений длин и нанесения разметки;
- ШЦЦ — электронная модель.
Виды штангенциркулей и их цена
Штангенциркули делятся на три вида: аналоговый (или нониусный), стрелочный и электронный.
Аналоговый
Второе название модели нониусный или механический. Это самый бюджетный и распространенный вариант инструмента. Его стоимость — от 500 рублей.
Замер аналоговым штангенциркулем осуществляется при помощи нониусной шкалы с ценой деления от 0,1 до 0, 01 мм. Точность последнего приближена к точности микрометра.
Стрелочный
Стрелочный штангенциркуль вместо нониусной шкалы содержит циферблатный механизм. С помощью прибора легче осуществлять замеры. Его приблизительная стоимость — варьируется в районе от 1700 рублей.
Цифровой
Цифровой инструмент определяет длину детали автоматически. Результат высвечивается на встроенном в рамку дисплее. Точность прибора зависит от электронного устройства и материала инструмента. Цена за самую простую модель составляет ориентировочно от 700 — 900 рублей.
Специальные штангенциркули
Существуют измерительные задачи, с которыми невозможно справится обычным инструментом. Тогда на помощь приходят специальные устройства, предназначенные для выполнения узконаправленных работ.
Разметочный
Разметочный штанген по своему устройству практически не отличается от обычного. Разница лишь в том, что суженные губки модели образуют острою иглообразную грань. При помощи таких губок можно не только проводить замеры, но и, после фиксирования результата зажимным винтом, перенести дугу или окружность на плоскую поверхность.
При выборе разметочного штангена необходимо обратить внимание на материал, из которого он изготовлен. Чем прочнее и качественнее сплав, тем меньше вероятность, что во время эксплуатации на губках появятся сколы и трещины. Помимо этого, сама работа таким инструментом будет более легкой и приятной.
Для тормозных дисков ШЦЦД
Устройство для дисков оснащено удлиненными губками для наружных работ. На рабочей поверхности имеются специальные зубья, повышающие точность инструмента.
В ассортименте магазинов можно найти модели, позволяющие делать замеры тормозных дисков автомобилей и мотоциклов без необходимости их предварительного демонтажа.
Путевой
Узкоспециализированный штангенциркуль для проведения измерительных работ на рельсовом полотне.
Штангензубомер
Используется для определения толщины зубьев и шестерен. Результаты измерений на штангензубомере при вычислении толщины зуба по хорде считывают так же, как на обычном штангенциркуле.
Штангенглубиномер
Модель используется для определения глубины деталей, удаленности уступов, высоты пазов и канавок.
Штангенрейсмас
Используется для нанесения разметки и измерения глубины.
Как правильно пользоваться штангенциркулем
Для получения высокоточных результатов измерений нужно знать, как пользоваться штангенциркулем. И хотя прибор не является сложным в эксплуатации, соблюдать ряд правил по его использованию все же необходимо.
Измерение толщины детали
Губки для наружных измерений разводят, после чего между ними вставляют деталь и снова сводят до соприкосновения с поверхностью сторон объекта. Важно чтобы губки были параллельны плоскости измеряемого бруска.
Если определяется толщина цилиндрического изделия, то обе губки должны обхватывать его в диаметрально противоположных местах.
Следующий этап замера — фиксация полученного результата зажимным механизмом. Проделав данное действие, измеряемый объект больше не требуется, его можно отложить в сторону.
Толщина определяется в зависимости от модели инструмента при помощи нониусной шкалы, стрелочного циферблата или по электронному дисплею.
Измерение наружных поверхностей
Определение наружной длины объекта происходит аналогично измерению толщины.
Измерение внутренних поверхностей
Для внутренних замеров используется укороченная пара губок. Деталь надевают на сжатые губки, которые постепенно разводят. Парный элемент конструкции должен плотно упираться в стенки объекта. После этого замер фиксируется винтом и определяется по шкале.
Этим методом можно измерить внутренний диаметр детали.
Определение глубины
Глубиномер помещают в отверстие до упора в нижнюю стенку или выступ детали. Результат определяется по основной шкале на рамке, либо высвечивается на дисплее.
Замер резьбовых соединений
Шаг резьбовых соединений, таких например, как болты, рассчитывается для подбора к крепежу соответствующей гайки. Работа с штангенциркулем по замеру осуществляется в следующем порядке:
- Измеряется длина детали без шляпки — чтобы проделать данное действие, болт необходимо зафиксировать между губками и снять показания с прибора;
- Подсчитывается количестве витков;
- Длину делят на число витков.
Полученная цифра — это и есть искомый шаг болта.
Считывание результатов
В зависимости от модели прибора результат измерений определяется самостоятельно по нониусной шкале или часовому индикатору. Для расчета длины, важно знать, как правильно пользоваться таким штангенциркулем.
В случае выполнения замера электронным штангенциркулем размер высвечивается на табло дисплея.
По нониусной шкале
Несмотря на некоторую сложность в определении длины или диаметра деталей по нониусной шкале, инструмент снискал популярность у пользователей благодаря своей точности и надежности.
Измерение нониусным штангенциркулем осуществляется суммированием показаний с двух шкал: основной и нониусной.
Целое число определяется по линейной разметке на штанге. Указателем служит нулевое значение нониусной шкалы.
Второе значение находится по точному совпадению цены делению обоих разметок. Если таких совпадений несколько, берется то, которое ближе к началу отсчета. Далее полученное числовое значение необходимо умножить на цену деления.
На завершающем этапе, результаты основной и нониусной шкал суммируются.
Полученное число и есть искомый диаметр.
По часовому индикатору
Конструкция штангенциркуля с циферблатом аналогична устройству с нониусом. Разница между ними, как уже видно из названия прибора, заключается в замене нониусной шкалы часовым индикатором, показывающем сотые или десятые доли. При этом основная шкала все также находится на штанге.
Целое число длины находят по основной разметке. Десятые или сотые части показывает стрелка на циферблате. Для вычисления длины показатели, как правило, суммируются.
По цифровому табло
Найти диаметр детали или трубы цифровым инструментом достаточно просто. После измерительных манипуляций с объектом и губками на табло дисплея высвечивается результат. Цифровое устройство позволяет произвести замер, не прибегая к дополнительным вычислениям.
Производители штангенциркулей
На современном рынке представлен широкий ассортимент российских и зарубежных штангенциркулей разных моделей и типов.
Наибольшую популярность заслужили модели от следующих производителей:
- Shan — китайская компания, занимающаяся производством устройств из закаленной стали, которые соответствуют европейским и российским стандартам качества;
- Vogel — немецкая корпорация, специализирующаяся на выпуске высококачественных штангенциркулей разного типа: нониусного, стрелочного, электронного. Компания является одной из самых старых на рынке инструментов. Ее устройства успели доказать свою надежность и точность.
- Зубр — российская компания, не уступающая по качеству изделий зарубежным брендам. При этом цена на них значительно ниже, чем у иностранных конкурентов.
Продукция “Зубра” внесена в Госреестр, она полностью соответствует нормам ГОСТа. Инструмент изготавливается из нержавеющей стали.
Вопросы и ответы
Как выбрать хороший штангенциркуль
При выборе инструмента обращайте внимание на материал, из которого он изготовлен. Хорошим доступным вариантом является штанген из нержавеющей высококачественной стали. Такой инструмент при правильном использовании прослужит не одно десятилетие.
От моделей из пластика трудно ожидать высокой точности и износостойкости.
Еще одним параметром является устройство штангенциркуля. Уже долгие годы приборы с нониусной шкалой не уступают своего лидерства более модифицированному инструменту. Это происходит за счет простого и надежного устройства. При этом, если такой инструмент собьется, его можно отнести в мастерскую, где прикрученную к рамке нониусную шкалу мастер сможет сдвинуть немного левее или правее относительно основной разметки.
Инструмент с циферблатом прост в использование, но очень хрупок. Часовой индикатор может сбиться даже при незначительном механическом воздействии. Исправить же недостаток в данном случае будет труднее.
Что касается электронных моделей, то их точность зависит от используемых вычислительных программ и их взаимосвязи с устройством штангеля. При выборе электронного устройства опираться приходиться на цену, чем она выше, тем качественнее электронный прибор.
Ну и конечно, немаловажным моментом является сфера, в которой инструмент будет применен.
При выборе специализированного устройства внимательно ознакомьтесь с его инструкцией и характеристиками, чтобы потом не сожалеть о покупке.
Как правильно хранить инструмент
Обычно в комплекте с инструментом идет специальный пластиковый, металлический или деревянный чехол для его хранения. После использование инструмент необходимо убирать в этот контейнер и плотно зафиксировать крышку.
Появившуюся пыль и грязные пятна нужно сразу удалять, так как они могут стать причиной искажения результатов измерения.
Также инструмент необходимо беречь от механических воздействий, чтобы не произошла деформация штанги, губок или рамки.
Отличия штангеля от микрометра
Микрометр — профессиональный инструмент, определяющий размеры деталей до 0,01 мм. Он отличается от штангенциркуля устройством и очень низкой погрешностью. Хотя и существуют штангели с подобными свойствами, но они значительно уступают микрометру в точности измерений.
Как штангенциркулем измерить поршень
Измерение штангенциркулем поршня осуществляется по общим правилам. Но мерить штангеном данную деталь все же не рекомендуется, так как нужны точные измерения, которых с его помощью добиться трудно. Данную задачу лучше доверить микрометру.
