Кто изобрел штангенциркуль. Как развивался этот измерительный инструмент на протяжении веков. Какие ключевые изобретения привели к созданию современного штангенциркуля. Почему штангенциркуль стал незаменимым инструментом в промышленности.
Происхождение штангенциркуля и его ранние прототипы
История штангенциркуля уходит корнями в глубокую древность. Первые прототипы подобных измерительных инструментов появились еще в Древнем Китае во времена династии Инь (1600-1046 гг. до н.э.). Археологи обнаружили примитивные скользящие измерительные приборы, изготовленные из кости и рога. Эти инструменты, получившие название «ногису», состояли из двух губок и подвижной шкалы.
Как работали древние прототипы штангенциркуля? Принцип их действия был довольно прост:
- Одна губка была неподвижно закреплена на конце линейки со шкалой
- Вторая губка могла свободно перемещаться вдоль линейки
- Измеряемый предмет помещался между губками
- По положению подвижной губки на шкале определялся размер
Точность таких инструментов была невысока, но они позволяли проводить базовые измерения. Постепенно конструкция совершенствовалась — появились штангенциркули из металла, с более точными шкалами.
Изобретение нониуса и его роль в повышении точности измерений
Ключевым этапом в развитии штангенциркуля стало изобретение нониуса в 1631 году французским математиком Пьером Вернье. Что представляет собой нониус и как он работает?
Нониус — это вспомогательная шкала, расположенная на подвижной части штангенциркуля. Она позволяет измерять доли делений основной шкалы. Принцип работы нониуса основан на том, что человеческий глаз гораздо точнее замечает совпадение делений, чем оценивает дробные части между ними.
Типичный нониус имеет 10 делений, которые по длине равны 9 делениям основной шкалы. За счет этого можно определять десятые доли миллиметра. Появление нониуса значительно повысило точность измерений штангенциркулем — с 1 мм до 0,1 мм и даже 0,05 мм.
Преимущества нониуса:
- Повышение точности измерений в 10-20 раз
- Простота конструкции
- Надежность (нет подвижных частей)
- Низкая стоимость производства
Благодаря нониусу штангенциркуль стал по-настоящему точным измерительным прибором, способным конкурировать с микрометрами.
Развитие штангенциркуля в эпоху промышленной революции
Промышленная революция XVIII-XIX веков дала мощный толчок развитию измерительных инструментов, в том числе штангенциркулей. Что изменилось в конструкции штангенциркуля в этот период?
Во-первых, появились штангенциркули с ножнами — защитным кожухом для основной шкалы. Это повысило сохранность инструмента и точность измерений. Во-вторых, началось массовое производство штангенциркулей из стали с использованием станков. Это сделало инструмент более доступным.
Важную роль в усовершенствовании штангенциркуля сыграл американский изобретатель Джозеф Браун. В 1851 году он создал машину для автоматической линейной градуировки шкал. Это позволило наносить более точные деления на штангенциркули. Браун также разработал недорогие модели штангенциркулей для массового производства.
Основные типы штангенциркулей XIX века:
- Упрощенные (только с основной шкалой)
- С нониусом (для более точных измерений)
- С ножнами (для защиты шкалы)
К концу XIX века штангенциркуль стал незаменимым инструментом на производстве, особенно в машиностроении и приборостроении.
Современные типы штангенциркулей и их особенности
В XX веке развитие штангенциркулей продолжилось. Появились новые типы этих измерительных приборов, расширились их возможности. Какие виды штангенциркулей используются сегодня?
Основные типы современных штангенциркулей:
- Нониусные (классические)
- Циферблатные (со стрелочным индикатором)
- Цифровые (с электронным дисплеем)
- Специализированные (для измерения глубины, толщины труб и т.д.)
Цифровые штангенциркули получили широкое распространение в последние десятилетия. Они обеспечивают высокую точность измерений (до 0,01 мм) и позволяют быстро считывать показания. Многие модели оснащены функцией передачи данных на компьютер.
Циферблатные штангенциркули удобны тем, что показания легко считываются по положению стрелки на круговой шкале. Это снижает утомляемость при длительной работе.
Специализированные штангенциркули разработаны для решения конкретных измерительных задач. Например, штангенглубиномеры позволяют точно измерять глубину отверстий и пазов.
Роль штангенциркуля в современной промышленности и науке
Несмотря на появление высокоточных электронных измерительных систем, штангенциркуль остается одним из самых востребованных инструментов в промышленности и науке. Почему этот прибор не теряет своей актуальности?
Основные преимущества штангенциркуля:
- Универсальность (измерение внешних и внутренних размеров, глубины)
- Высокая точность (до 0,01 мм)
- Простота использования
- Надежность и долговечность
- Относительно низкая стоимость
Штангенциркули широко применяются в машиностроении, приборостроении, ювелирном деле, медицине и многих других областях. Они незаменимы при контроле качества продукции, в научных исследованиях, при проведении экспертиз.
В последние годы появились «умные» штангенциркули с возможностью беспроводной передачи данных. Это позволяет интегрировать их в современные системы контроля качества и автоматизированные производственные линии.
Как правильно пользоваться штангенциркулем: основные правила и типичные ошибки
Штангенциркуль — точный инструмент, требующий аккуратного обращения. Как правильно проводить измерения и избежать ошибок?
Основные правила работы со штангенциркулем:
- Перед началом измерений проверьте инструмент на нулевой отсчет
- Измеряемую деталь и губки штангенциркуля должны быть чистыми
- Не прикладывайте чрезмерных усилий при измерении
- Держите штангенциркуль перпендикулярно измеряемой поверхности
- При измерении внутренних размеров полностью введите губки в отверстие
- Снимайте показания, когда штангенциркуль неподвижен
Типичные ошибки при работе со штангенциркулем включают неправильное считывание показаний нониуса, измерение под углом к поверхности, применение излишних усилий. Важно регулярно проверять и калибровать инструмент для обеспечения точности измерений.
Перспективы развития штангенциркулей в эпоху цифровых технологий
Несмотря на свою долгую историю, штангенциркуль продолжает эволюционировать. Какие инновации ожидают этот инструмент в ближайшем будущем?
Перспективные направления развития штангенциркулей:
- Интеграция с системами машинного зрения
- Использование технологий дополненной реальности для отображения результатов
- Разработка «умных» материалов для повышения точности
- Создание сверхлегких моделей на основе композитов
- Внедрение систем самокалибровки и автоматической компенсации погрешностей
Вероятно, в будущем появятся штангенциркули, способные не только измерять размеры, но и анализировать состав материала, его твердость и другие свойства. Однако базовый принцип работы этого инструмента, скорее всего, останется неизменным еще долгие годы.
ШТАНГЕНЦИРКУЛЬ | Лесоматериалы | Деревянное строительство
Штангенциркуль (от нем. Stangenzirkel) – инструмент для измерения наружных и внутренних линейных размеров. Состоит из штанги с двумя неподвижными губками, на которой нанесена шкала с миллиметровыми делениями. По штанге перемещается рамка также с двумя губками и жёстко скрепленным с ней стержнем – глубиномером. На грани рамки нанесена шкала нониуса. Верхний предел измерения штангенциркулей – от 125 до 2500 мм; точность измерения – 0,1 или 0,05 мм. При измерении штангенциркулем целые миллиметры отсчитываются непосредственно по шкале штанги до нулевого штриха нониуса, а дробные доли миллиметра – по шкале нониуса. При этом дробная величина (количество десятых долей миллиметра) определяется умножением величины отсчёта (0,1 мм) на порядковый номер штриха (не считая нулевого), совпавшего со штрихом штанги.
Виды штангенциркулей (Штангенциркули по ГОСТ 166-89)
ШЦ-1 – штангенциркуль с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой для измерения глубин.
ШЦ-IC – (штангенциркуль со стрелочным отсчетом) для отсчета показаний вместо нониуса имеет отсчетную стрелочную головку. В выемке штанги размещена рейка, с которой сцеплена шестеренка головки, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок и, читают на круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее и менее утомительно для исполнителя, чем чтение отсчета по нониусу;
ШЦТ-I – с односторонним расположением губок, оснащённых твёрдым сплавом для измерения наружных размеров и глубин в условиях повышенного абразивного изнашивания.
ШЦ-II – с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки. Для облегчения последней оснащён рамкой микрометрической подачи.
ШЦ-III – с односторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров.
Нониус (шкала-нониус, шкала Нониуса, верньер) – вспомогательная шкала, устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, служащая для более точного определения количества долей делений.
Столярный и плотницкий инструмент
ШПУНТУБЕЛЬ ШТАП
Штангенциркуль. 6 класс — презентация онлайн
Похожие презентации:
Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов
Элементы комбинаторики ( 9-11 классы)
Газовая хроматография
Геофизические исследования скважин
Искусственные алмазы
Трансформаторы тока и напряжения
Транзисторы
Воздушные и кабельные линии электропередач
Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса
Магнитные аномалии
Штангенциркуль – универсальный
инструмент для определения
наружных и внутренних размеров
1.
Устройство штангенциркуля.
2. Приёмы измерения штангенциркулем.
3. История нониуса
4. Упражнения работы с нониусом.
5. Подготовка к контрольной работе.
6. Контрольная работа.
7. Ответы контрольной работы.
8. Литература.
8
С помощью штангенциркуля можно
выполнить более точные измерения, чем
.линейкой.
Кроме того, штангенциркулем можно
определять глубину отверстий и выступов.
9
1. Губки для измерения внутренних размеров
2. Подвижная рамка
3. Винт фиксатор рамки
4. Штанга
5. Глубиномер
6. Линейка
7. Шкала нониуса
8. Губки для измерения наружных размеров
9. Бородавка
Правильная хватка
инструмента
Штангенциркуль
Штангенциркуль используется для определения
наружных и внутренних размеров предметов с точностью
до 0,1 мм.
С помощью штангенциркуля
получают гораздо большую
точность измерения, чем
линейкой, не только потому, что
штангенциркуль надежно
захватывает измеряемый
предмет, но и потому, что цена
деления его точнее (до 0,1 мм)
Шкала нониуса
Термин «штангенциркуль» немецкого
происхождения – «стержень для измерения круга»
Термин «нониус» связан с именем португальского
математика П.
Нуниша (1492-1577).
Педро Нуниш был одним из величайших математиков своего
времени. Наиболее известен его вклад в навигацию, которая бурно
развивалась в Португалии — одной из крупнейших морских держав
XV-XVI веков. Он также изобрёл несколько измерительных приборов,
включая нониус, названный в его честь.
Первые штангенциркули с нониусом появились в конце
XVIII в. в Лондоне, хотя деревянные штангенциркули
без нониуса применялись ещё в XVII в.
12,0
16,6
8,4
0
1
0.0
2
5
6
50.0
7
6
7
61.6
8
2
3
22.1
4
0
1
2
9.6
3
4
5
6
46.4
7
10
11
12
104.8
13
12
13
14
129.7
15
3
4
31.9
5
5
6
55.3
7
Установите на
штангенциркуле размеры:
10,5
22, 2
102, 5
0,3
79,9
Подготовка к
контрольно-практической
работе
0
1
2
3
4
5
6
Взять одну из коробок с работой ( 10 вариантов)
ВАРИАНТ 2
Для работы используется чертёжная коробка с крышкой.
Для выполнения работы
возьмите штангенциркуль
и листок бумаги
с разметкой
Укажите
№ — варианта
Произвести измерения и результаты
записать на листке с точностью до 0,1 мм.
Пример:
Х1 57,2
Х2
Х3
40,0
9,5
Y1 102,8
В колонке ответов
указывать только
цифры, а мм
не указывать
Результат измерений проверяется
по таблице ответов.
Ответ считается верным, если разница
между вашим измерением и табличным
не превысит
0,3 мм.
Например:
57,0 — 57,1 — 57,2 – 57,3 — 57,4 — 57,5 — 57,6 — 57,7 – 57,8
табличный
результат
Контрольно-практическая
работа
0
1
2
3
4
5
6
Деталь № 1
Х1
Х2
Z1
У2
Z2
Z3
Х3
У1
У3
Х1
Х2
Х3
1
0
1
0
1
0
2
2
2
3
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
6
У1
0
1
2
3
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
У2
0
1
2
3
4
5
6
У3
0
1
2
3
4
5
6
Z3
Z2
Z1
В3
В2
В1
Деталь № 2
А3
А1
А2
0
1
2
3
4
5
6
А1
0
1
2
А2
3
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
А3
1
5
6
В3
2
4
В2
0
3
3
3
2
4
2
1
4
5
5
1
0
6
6
0
В1
Деталь № 3
Ф С1
Ф С2
С3
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
С3
6
С1
С2
6
5
4
3
2
1
0
English Русский Правила
Краткая история штангенциркуля: от Ногису до нониуса в масштабе
от Mift H
Штангенциркуль и другие типы штангенциркуля, которые мы используем сегодня, прошли долгую историю.
Кто-то говорит, что с Востока, кто-то с Запада. У каждого своя аргументация. Начиная со старого стиля без нониуса, теперь он становится нониусным. Даже они превратились в цифровой измерительный прибор, который может передавать показания по беспроводной связи.
Отказ от ответственности : История измерения, которую мы публикуем на этой странице, может быть спорной. Мы можем ошибочно написать неправильную историю. Отправьте свой отзыв.
Первый скользящий инструмент под названием Nogisu
Первые следы штангенциркуля восходят к китайской эпохе Инь, когда использовался скользящий измерительный инструмент. Этот измерительный прибор состоял из двух губок и скользящих шкал. Он был известен как « Nogisu ». Первоначально он был сделан из рога, кости или мамонта, но позже он был сделан из стекла, дерева или железа.
Ногису — это японское слово, но на самом деле оно не звучит по-японски. Ногису происходит от другого слова, известного как « Nonius », что означает разделение основной шкалы на более мелкие приращения.
Слово «нониус» пришло из немецкого языка, и большинство японских слов произошли от немецкого языка. Штангенциркуль
. Нуньес сделал замечательное изобретение, которое затем использовалось для дальнейших модификаций. Он изобрел « Nunes Scale », который улучшил и изменил точность инклинометров, используемых астрономами и астрологами. Шкала Нуньес состояла из одинаково разделенных дуг, каждая из которых имела на одно деление меньше, чем та, которая находилась вне ее.
Изобретение нониуса
Нониус и нониус были похожи в Германии, хотя изобретение нониуса было сделано французом Пьером Вернье . Нониусная шкала была названа в его честь из-за его потрясающего изобретения. В 1580-1637 годах француз Пьер Вернье изобрел нониусную градуировку. Штангенциркули уже использовались, но француз к обычному штангенциркулю добавлена шкала нониуса.
В начале промышленной революции в Великобритании был представлен штангенциркуль с ножнами, который состоял из основной шкалы и одной из губок, которая была подвижной и могла скользить внутри оболочки, покрывающей внешнюю часть штангенциркуля.
Эта упрощенная форма штангенциркуля была широко известна как Nogisu .
Еще одна мысль, что ее изобрели в США
Существует еще одна мысль, согласно которой штангенциркуль был изобретен в США. Говорят, что Дж. Р. Браун, ведущий инженер-механик и отец-основатель Брауна и Шарпа, изобрел машину, специально предназначенную для автоматической линейной градуировки, в 1850 году. Однако эта машина, предназначенная для автоматической линейной градуировки, затем использовалась. для производства штангенциркуля в 1851 году.
В конце Второй мировой войны существовало два основных типа суппортов. Одним из них был скользящий суппорт в ножнах, который состоял из основной шкалы и градуировки основной шкалы. Другим был классифицированный штангенциркуль, который также состоял из нониуса и делений. Штангенциркуль с нониусными делениями использовался в 1840 году и раньше, он родом из Франции.
Поскольку штангенциркули с нониусной шкалой и градуировкой позволяли очень точно проводить измерения, они применялись во многих работах, связанных с механикой.
Упрощенный штангенциркуль и скользящий штангенциркуль оказались примерно параллельными в 19 веке.40-х годов в Музее Митутойо.
Оба типа штангенциркуля, будь то упрощенный штангенциркуль или штангенциркуль со скользящим нониусом, были описаны в каталогах популярной компании, известной как Brown and Sharpe Mfg. Co в 1924-1985 годах. Каталоги LS Starrett также состояли из скользящих суппортов.
Резюме
Скользящие штангенциркули с градуировкой нониуса произошли от упрощенных штангенциркулей, которые состояли только из основной шкалы. У них не было нониуса. Упрощенные штангенциркули были дополнительно модифицированы, и в них были включены нониусные шкалы.
В Германии в 1905 году использовались упрощенные штангенциркули только с основной шкалой. Максимальное значение масштаба составляло 80 мм. Различные страны начали производство упрощенных суппортов. Компания Brown and Sharpe Mfg. Co. производила упрощенные штангенциркули в 1924 году. С другой стороны, компания L.
S. Starrett Co. производила упрощенные штангенциркули с различными диапазонами в 1927 году.
Самый старый штангенциркуль с нониусной шкалой был изготовлен в 1840 году во Франции. Все штангенциркули были впервые изготовлены во Франции, что означает, что Франция сделала большой шаг вперед в производстве штангенциркулей. Штангенциркули имели метрические (миллиметровые) деления на основной шкале и нониусной шкале. Разные штангенциркули имеют разные диапазоны и использовались для разных целей.
Модификация Nogisu привела к разработке современных штангенциркулей, которые мы используем сегодня. Затем история штангенциркуля продолжилась в более современном мире. Другие типы штангенциркуля появляются на рынке, такие как штангенциркуль с циферблатом и цифровой штангенциркуль, добавляя больше истории штангенциркуля на данный момент.
Источник:
- https://www.mitutoyo.co.jp/eng/support/service/catalog/08/E12029.pdf
Кто изобрел штангенциркуль
Есть полезные инструменты, которые могут измерять как внутренний, так и внешний диаметр объекта.
В зависимости от точности прибора, он может измерять в долях миллиметра, так что можно получить абсолютно точные измерения. Это означает, что может быть получена нулевая погрешность, при условии отсутствия расхождений в измерении диаметра. Идея использования штангенциркуля в качестве инструмента для измерения датируется по крайней мере 9 в.нашей эры во времена династии Синь.
Первые штангенциркули использовали систему прорезей и штифтов, которая могла определять размеры в десятых долях дюйма. Что касается современного штангенциркуля, измеряющего в тысячных долях дюйма, то заслуга принадлежит американскому изобретателю Джозефу Брауну.
Почему они называются штангенциркулем?
Несмотря на то, что штангенциркули существовали веками, современный штангенциркуль часто называют штангенциркулем из-за одного человека, Пьера Вернье. Он родился в 1580 году, и его работа помогла разработать более эффективный штангенциркуль с градуированными измерениями.
Чтобы дополнить эти измерения, он создал шкалу, которую опубликовал в 1631 году. Эта шкала была изменена в 19 веке.го века и с тех пор используется в нынешнем виде.
Что Джозеф Браун внес в этот процесс, так это недорогой набор штангенциркулей, который можно было сделать доступным для машинистов с любым доходом. До его изобретения штангенциркули были дорогим инструментом, который могли позволить себе только организации и частные лица с более высоким доходом, чтобы усовершенствовать процесс обработки. Браун хотел, чтобы каждый имел возможность обрабатывать качественные продукты, если возникнет творческий потенциал, и это именно то, что могут предоставить современные штангенциркули.
Джозеф Браун пользовался репутацией специалиста по точности
Путь Джозефа Брауна к нониусным штангенциркулям подтолкнул его стажировка в Род-Айленде. Это вызвало увлечение мелкими инструментами, и сначала он использовал свое увлечение магазином своего отца, чтобы помогать ремонтировать часы и часы.
Со временем он помог разработать машину для линейного деления и работал над созданием машин, которые могли бы делать точные разрезы. Производитель швейных машин обратил внимание на его работу и нанял его, чтобы улучшить свои машины с помощью более точных компонентов. Он также помог изготовить универсальный фрезерный станок, который можно было использовать в качестве станка в инструментальной мастерской.
Хотя многие внесли свой вклад в мир точных инструментов, именно Джозеф Браун продолжил усилия тех, кто был до него, и сделал штангенциркули реальностью. Каждый раз, когда вы используете продукт, для которого требуются прецизионные инструменты одинакового качества и размера, вы можете поблагодарить Брауна и всех остальных за их работу, чтобы вы могли выполнить свою работу.
Марк Цорн
Решительный сторонник личной свободы и свободы слова. Моя цель — предоставить информацию, которая расширит наше понимание важнейших вопросов и разоблачит сфабрикованную иллюзию свободы, которую нам продают в Америке.
