Měření úhlů

Měření úhlů

V technické praxi se velikost rovinného úhlu udává ve stupních, které se dělí na minuty a vteřiny. Úhly se měří buď přímo úhloměry, úhelníky, úhlovými měrkami apod., nebo nepřímo tím, že se určí jiné rozměry a velikost úhlu se z nich vypočítá.

Zásady správného měření

• před použitím měřidla kontrolujeme (pravý úhel dílenských pevných úhelníků kontrolujeme porovnáváním a nožovým úhelníkem na průsvit při jejich postavení k sobě na příměrné desce)
• před použitím měřidla očistíme povrchy pracovních předmětů od pilin a jiných nečistot, které by mohly měřidlo poškodit a zkreslit výsledek
• při měření úhlů musíme dbát na správnou polohu pravítek úhloměru
• kontrolní hranu nebo plochu úhelníku nebo šablonu neposouváme po součástce, protože by se měřidlo rychle opotřebovalo
• úhelník musí svou kontrolní plochou dosedat na kontrolovanou součástku
• pokud je měřidlo delší dobu v nečinnosti, je třeba je mírně natřít tukem, olejem
• při kontrole průsvitem pevnými měřidly nebo tvarovými šablonami držíme pracovní předmět s přiloženým měřidlem proti světlu
• měřidlo i kontrolovaná součástka mají mít stejnou teplotu
• při kontrole úchylek tvaru a polohy musí být číselníkové úchylkoměry upevněny ve stojanech

Přímé měření úhlů

Úhelníky

Nejčastějším případem měření úhlu je kontrola kolmosti, tj. úhlu 90°. K měření kolmosti se používají pevné úhelníky – ploché, příložné a nožové. Pro měření jiného úhlu než je 90° se používají speciální úhelníky v různých stupních přesnosti. Úhelníkem se jen vizuálně porovnává velikost úhlu. Přesnost měření je tedy dána přesností použitého úhelníku a přesností odhadu světelné mezery mezi ramenem úhelníku a měřenou součástí. Přesnost úhelníku se určuje velikostí tangenty úchylky úhlu. Úhelníky se kontrolují úhelníkem s vyšším stupněm přesnosti.

^{Úhelníky - plochý, příložný, nožový}

Úhlové měrky

Používají se na přesné měření úhlů. Sadu úhlových měrek tvoří kalené ocelové destičky, broušené a lapované, s dvěma nebo čtyřmi přesně vyrobenými úhly. Sada umožňuje vytvářet sestavením měrek jakýkoliv úhel. Sestavené měrky se upínají do držáku. Používají se 3 stupně přesnosti úhlových měrek, s maximální úchylkou ± 3, ± 10, ± 30 vteřin.

 ^{Úhlové měrky}

Úhloměry

Úhloměry jsou nejčastěji používaným měřidlem. Pro měření úhlů se používají různé druhy úhloměrů, které obvykle umožňují měření úhlů v rozsahu 0°až 180°. V dílenských podmínkách se používají úhloměry obloukové a univerzální.

 a) Obloukové dílenské úhloměry mají rozlišitelnost obvykle 1° a mohou být použity jen pro méně přesná měření, např. při různých zámečnických pracích.

b) Univerzální úhloměry se uplatňují pro přesnější měření úhlů. Má dvě navzájem kolmá ramena a jedno vyměnitelné pravítko. Celé stupně odečítáme na stupnici, která je rozdělena na čtyři kvadranty po 2° a hodnotu úhlu určuje nulová čárka nónia. Minuty odečítáme od nuly nónia v tom samém směru jako při odečítání úhlových stupňů na čárce nónia, která se nejvíce kryje s některou čárkou základní stupnice. Přesnost odečítání je 5 minut. Také se používají optické úhloměry s odečítáním pomocí lupy.

c) Optické dělicí hlavy se používají pro měření a přesnou výrobu, kde se požaduje přesné dělení a odečítání úhlu. Hlava se skládá ze základního rámu, kterým se upíná na měřicí lože nebo na pracovní stůl obráběcího stroje. V rámu je otočně uložena skříň s vřetenem. Skříň lze naklápět kolem vodorovné osy kolmé k ose vřetena o 90°. Nastavený úhel sklopení je možno odečíst na vedlejší stupnici s noniem (nonická diference 6´). Ve skříni je uloženo vlastní vřeteno přístroje. Vřetenem je možno otáčet o 360° pomocí šnekového převodu. S vřetenem je spojen skleněný kruh s hlavní stupnicí s dělením po 1°. Poloha kruhu se stupnicí se odečítá pomocí mikroskopu. Na záměrné destičce mikroskopu je vyryta šedesátinná stupnice s intervalem 1°, takže lze odečítat s přesností na 1´, s odhadem 30´´.

^{Obloukový úhloměr}

Nepřímé měření úhlů

Jsou to metody nepřímého měření úhlů založené na trigonometrických funkcích. Lze jimi měřit úkosy, kužele, sklony apod.

Sinusové pravítko

Sinusové pravítko je přesně broušená destička, která má na obou koncích upevněny válečky stejného průměru. Jsou normalizována v různých provedeních podle charakteru měřené součásti. Na základním tělese jsou upevněny dva válečky stejného průměru s přesnou dodrženou osovou vzdáleností (100, 200, 300, 400 mm).

Pracovní plocha pravítka je rovnoběžná s rovinou procházející středy obou válečků. Pomocí sinusového pravítka se měří různé úkosy, vnější a vnitřní kužele. Při měření se sinusové pravítko o známé délce L položí jedním válečkem na rovnou desku, pod druhý váleček se vkládají základní měrky o rozměru H.

Hodnota H se vyjádří na základě vztahu:

H = L · sin α

Správná hodnota měřeného úhlu součásti se zjistí tak, že se úchylkoměrem přejíždí po horní ploše měřené součásti, která leží na nastaveném sinusovém pravítku. Je-li úhel přesně dodržen, úchylkoměr neukáže žádnou úchylku.

^{Sinusové pravítko}