Техника - молодёжи 1936-09, страница 17

На верхнем снимке схема нониуса, внизу — штангенциркуль с нониусом.

заказчику нужно было какое-нибудь изделие из дерева или металла в более или менее значительном количестве, он был вынужден давать поставщику шаблон, т. е. копию того изделия, которое требовалось заказчику. Изделие подгонялось под шаблон, который в сущности и был измеритель, ным инструментом.

Метрическая система мер и эталон метра, появившиеся во Франции в 1795 г., послужили новым толчком для развития и совершенствования измерительных инструментов.

Обыкновенная масштабная линейка в комбинации с грубым кронциркулем на протяжении многих веков служила основным мерительным инструментом. Обмерив предмет ножками кронциркуля, переносили их на линейку и находили на ней искомый размер. Точность этого инструмента ограничивалась длиной наименьшего деления линейки. Таким наименьшим делением с введением метрической системы стал миллиметр. Между тем требующиеся точности быстро приближались к 0,1 мм.

В середине XVI в. португальский монах Педро Нуньес, или Нониус, предложил способ измерения долей углового градуса. Через сто лет (в 1631 г.) французский ученый Пьер Вернье предложил уже другой способ, с помощью которого вообще можно было измерять доли любого наименьшего деления какой-либо линейки. Именно способ Вернье и был назван нониусом.

Нониус представляет собой обыкновенную шкалу, состоящую из десяти делений. Эта шкала делается подвижной в отношении основной мерительной линейки. Каждое ее деление равно ®/« длины деления основной линейки, т. е. обычно равно ⁹/^{10 мм}-

Грубый штангенциркуль был соединен с нониусом и превратился в точный измерительный прибор. Таким образом мир получил возможность измерять с точностью до 0,1 мм.

Если усовершенствованная масштабная линейка и грубый штангель являются измерителями 1 мм, а нониус — 0,1 мм, то измерителем одной сотой доли миллиметра явился микрометр, изобретенный'в 1848 г. французом Пальмером. Устройство его основано на принципе винта с очень малым шагом и очень точно изготовленной нарезкой. Шаг

винта равняется 0,5 мм, а это значит, что при полном обороте винт совершает поступательное движение, равное 0,5 мм. Если же повернуть винт только на одно деление его круговой шкалы, то он совершит поступательное движение в 50 раз меньшее, т. е. 0,01 мм. Когда мерительные плоскости прибора сомкнуты, то нулевые отметки на Подвижной и постоянной шкалах совпадают. Если же мы зажали между этими плоскостями измеряемое изделие, то разница между положением нулевых отметок позволит определить толщину его с точностью до 0,01 мм.

Вслед за сотыми долями понадобилось определять размеры с точностью до тысячных долей миллиметра — микронов. На помощь пришел обыкновенный рычаг, принцип действия которого нам хорошо известен из элементарной физики.

Если мы располагаем неравноплечим рычагом с соотношением плеч, как 1 : 10, то перемещение крайней точки меньшего плеча на 0,1 мм вызовет перемещение крайней точки большого плеча на 1 т, т. е. в 10 раз больше. Если скомбинировать такой иеравноплечий рычаг с другим такйм же рычагом, то перемещение меньшего плеча одного рычага на 0,01 мм заставит большее плечо другого рычага сдвинуться на 1 мм. Этот принцип и был использован в конце XIX в. той же американской фирмой Браун и Шарп для изготовления особого измерительного прибора — индикатора, который в своем последующем развитии позволил получать точности до тысячных долей миллиметра.

Система рычагов прибора построена таким образом, что стрелка-указатель передвигается на одно деление шкалы при передвижении мерительного стерженька на 0,001 мм. Так как очень легко на-глаз определить положение указателя и внутри такого деления, то можно с помощью индикатора определять отклонения от заданного размера, равные 0,0005 мм и даже 0,00025 мм.

Следующей ступенью для измерительной техники было применение еще более чувствительного оптического рычага в приборах, построенных на

Следующим шагом вперед после штанг'еля и нониуса являлся прибор микрометр.

Прибор индикатор позволяет получать точности до тысячных долей миллиметра (верхний рисунок).