Текст книги "Домашний слесарь"

Контрольно-измерительные инструменты

Правильность необходимых размеров и формы деталей в процессе их изготовлении проверяют штриховым (шкальным) измерительным инструментом, а также поверочными линейками, плитами и пр.

Поэтому, кроме типового набора рабочего инструмента, слесарь должен иметь контрольноизмерительные инструменты. К ним относятся: масштабная линейка, рулетка, кронциркуль и нутромер, штангенциркуль, угольник, малка, транспортир, угломер, поверочная линейка и т. п.

Масштабная линейка имеет штрихи-деления, расположенные друг от друга на расстоянии 1 мм, 0,5 мм и иногда 0,25 мм. Эти деления и составляют измерительную шкалу линейки. Для удобства отсчета размеров каждое полусантиметровое деление шкалы отмечается удлиненным штрихом, а каждое сантиметровое – еще более удлиненным штрихом, над которым проставляется цифра, указывающая число сантиметров от начала шкалы. Масштабной линейкой производят измерения наружных и внутренних размеров и расстояний с точностью до 0,5 мм, а при наличии опыта – и до 0,25 мм. Масштабные линейки изготовляют жесткими или упругими с длиной шкалы в 100, 150, 200, 300, 500, 750 и 1000 мм, шириной 10–25 мм и толщиной 0,3–1,5 мм из углеродистой инструментальной стали марок У7 или У8.

Приемы измерения масштабной линейкой показаны на рис. 9.

Рис. 9. Масштабные металлические линейки и приемы измерения ими

Рулетка представляет собой стальную ленту, на поверхности которой нанесена шкала с ценой деления 1 мм (рис. 10). Лента заключена в футляр и втягивается в него либо пружиной (самосвертывающиеся рулетки), либо вращением рукоятки (простые рулетки), либо вдвигается вручную (желобчатые рулетки). Самосвертывающиеся и желобчатые рулетки изготовляются с длиной шкалы 1 и 2 м, а простые – с длиной шкалы 2, 5, 10, 20, 30 и 50 м. Рулетки применяются для измерения линейных размеров: длины, ширины, высоты деталей и расстояний между их отдельными частями, а также длин дуг, окружностей и кривых. Измеряя окружность цилиндра, вокруг него плотно обертывают стальную ленту рулетки. При этом деление шкалы, совпадающее с нулевым делением, указывает нам длину измеряемой окружности. Такими приемами пользуются обычно при необходимости определить длину развертки или диаметр большого цилиндра, если непосредственное измерение его затруднено.

Рис. 10. Рулетки:

а – кнопочная самосвертывающаяся, б – простая, в – желобчатая, вдвигающаяся вручную

Для переноса размеров на масштабную линейку и контроля размеров деталей в процессе их изготовления пользуются кронциркулем и нутромером.

Кронциркуль применяется для измерения наружных размеров деталей: диаметров, длин, толщин буртиков, стенок и т. п. Он состоит из двух изогнутых по большому радиусу ножек длиной 150–200 мм, соединенных шарниром (рис. 11, а). При измерении кронциркуль берут правой рукой за шарнир и раздвигают его ножки так, чтобы их концы касались проверяемой детали и перемещались по ней с небольшим усилием. Размер детали определяют наложением ножек кронциркуля на масштабную линейку.

Более удобным является пружинный кронциркуль (рис. 11, б), ножки такого кронциркуля под давлением кольцевой пружины стремятся разойтись, но гайка 2, навернутая на стяжной винт 3, укрепленный на одной ножке и свободно проходящий сквозь другую, препятствует этому. Вращением гайки 2 по винту 3 с мелкой резьбой устанавливают ножки на размер, который не может измениться произвольно. Точность измерения кронциркулем 0,25 – 0,5 мм.

Рис. 11. Кронциркуль и нутромер. Способы измерения

Изготовляют его из углеродистой инструментальной стали У7 или У8, а измерительные концы на длине 15–20 мм закаливают.

Нутромер служит для измерения внутренних размеров: диаметром отверстий, размеров пазов, выточек и т. п. На рис. 11, а, б показаны обыкновенный и пружинный нутромеры. В отличие от кронциркуля он имеет прямые ножки с отогнутыми губками. Устройство нутромера аналогично устройству кронциркуля.

При измерении диаметра отверстия ножки нутромера разводят до легкого касания со стенками детали и затем вводят в отверстие отвесно. Замеренный размер отверстия будет соответствовать действительному только в том случае, когда нутромер не будет перекошен, т. е. линия, проходящая через концы ножек, будет перпендикулярной оси отверстия. Отсчет размера производится по измерительной линейке; при этом одну ножку нутромера упирают и плоскость, к которой под прямым углом прижата торцовая грань измерительной линейки, и производят по ней отсчет размера (рис. 11, в). На рис. 11, г показано измерение развода ножек нутромера при помощи штангенциркуля. При этом обеспечивается большая точность (до ±0,1 мм), чем при отсчете по линейке.

Изготовляют нутромеры из углеродистой инструментальной стали У7 или У8 с закалкой измерительных концов на длине 15–20 мм.

Точность измерений, которую можно получить с помощью масштабной линейки, складного метра или рулетки, далеко не всегда удовлетворяет требованиям современного машиностроения. Поэтому при изготовлении ответственных деталей машин пользуются более совершенными масштабными инструментами, позволяющими определять размеры с повышенной точностью. К таким инструментам в первую очередь относится штангенциркуль.

Штангенциркуль применяется для измерений как наружных, так и внутренних размеров деталей (рис. 12, а). Он состоит из штанги 8 и двух пар губок: нижних 1 и 2 и верхних 3 и 4. Губки 1 и 4 изготовлены заодно с рамкой 6, скользящей по штанге. С помощью винта 5 рамка может быть закреплена в требуемом положении на штанге. Нижние губки служат для измерений наружных размеров, а верхние – для внутренних измерений. Глубиномер 7 соединен с подвижной рамкой 6, передвигается по пазу штанги 8 и служит для измерения глубины отверстий, пазов, выточек и др. Отсчет целых миллиметров производится по шкале штанги, а отсчет долей миллиметра – по шкале нониуса 9, помещенной в вырезе рамки 6 штангенциркуля.

Шкала нониуса имеет десять равных делений на длине 9 мм; таким образом, каждое деление шкалы нониуса меньше деления масштаба (линейки) на 0,1 мм. При измерении детали штангенциркулем сначала отсчитывают по шкале целое число миллиметров на штанге, отыскивая его под первым штрихом нониуса, а затем с помощью нониуса определяют десятые доли миллиметра. При этом намечают деление нониуса, совпадающее с делением на штанге. Порядковое число этого деления показывает десятые доли миллиметра, которые прибавляют к целому числу миллиметров. На рис. 12, б изображены три положения нониуса относительно шкалы штанги, соответствующие размерам: 0,1; 0,5 и 25,6 мм.

Рис. 12. Штангенциркуль с точностью измерения 0,1 мм

Зачастую приходится изготовлять детали, поверхности которых сопрягаются под различными углами. Для измерения этих углов пользуются угольниками, малками, угломерами и др. Угольники и малки являются наиболее распространенным инструментом для проверки прямых углов. Стальные угольники с углом в 90 ° бывают различных размеров, цельные или составные (рис. 13).

Угольники изготовляют четырех классов точности: 0, 1, 2 и 3. Наиболее точные угольники класса 0. Точные угольники с фасками называются лекальными (рис. 13, а, б). Для проверки прямых углов угольник накладывают на проверяемую деталь и определяют правильность обработки проверяемого угла на просвет. При проверке наружного угла угольник накладывают на деталь его внутренней частью (рис. 13, в), а при проверке внутреннего угла – наружной частью. Наложив угольник одной стороной на обработанную сторону детали, слегка прижимая его, совмещают другую сторону угольника с обрабатываемой стороной детали и по образовавшемуся просвету судят о точности выполнения прямого угла (рис. 13, г). Иногда размер просвета определяют с помощью щупов. Необходимо следить за тем, чтобы угольник устанавливался в плоскости, перпендикулярной к линии пересечения плоскостей, образующих прямой угол (рис. 13, д). При наклонных положениях угольника (рис. 13, е, ж) возможны ошибки замеров.

Рис. 13. Угольники с углом 90° и способы их применения

Простая малка (рис. 14, а) состоит из обоймы 1 и линейки 2, закрепленной шарнирно между двумя планками обоймы. Шарнирное крепление обоймы позволяет линейке занимать по отношению к обойме положение под любым углом. Малку устанавливают на требуемый угол по образцу детали или по угловым плиткам. Требуемый угол фиксируется винтом 3 с барашковой гайкой.

Простая малка служит для измерения (переноса) одновременно только одного угла.

Универсальная малка служит для одновременного переноса двух или трех углов.

Для измерения или разметки углов, для настройки малок или определения величины перенесенных ими углов пользуются угломерными инструментами с независимым углом. К таким инструментам относятся транспортиры и угломеры. Транспортиры обычно применяются для измерения и разметки углов на плоскости. Угломеры бывают простые и универсальные.

Рис. 14. Простая малка и способы ее применения

Простой угломер состоит из линейки 1 и транспортира 2 (рис. 15, а). При измерениях угломер накладывают на деталь так, чтобы линейка 1 и нижний обрез m полки транспортира 2 совпадали со сторонами измеряемой детали 3. Величину угла определяют по указателю 4, перемещающемуся по шкале транспортира вместе с линейкой. Простым угломером можно измерять величину углов с точностью 0,5–1°.

Рис. 15. Угломеры: а – простой, б – оптический

Оптический угломер состоит из корпуса 1 (рис. 15, б), в котором закреплен стеклянный диск со шкалой, имеющей деления в градусах и минутах.

Цена малых делений 10 '. С корпусом жестко скреплена основная (неподвижная) линейка 3. На диске 5 смонтирована лупа 6, рычаг 4 и укреплена подвижная линейка 2. Под лупой параллельно стеклянному диску расположена небольшая стеклянная пластинка, на которой нанесен указатель, ясно видимый через окуляр лупы. Линейку 2 можно перемещать в продольном направлении и с помощью рычага 4 закреплять в нужном положении. Во время поворота линейки 2 в ту или другую сторону будут вращаться в том же направлении диск 5 и лупа 6. Таким образом, определенному положению линейки будет соответствовать вполне определенное положение диска и лупы. После того, как они будут закреплены зажимным кольцом 7, наблюдая через лупу 6, производят отсчет показаний угломера.

Оптическим угломером можно измерять углы от 0 до 180 °. Допускаемые погрешности показания оптического угломера ±5 '.

Поверочные линейки служат для проверки плоскостей на прямолинейность. В процессе обработки плоскостей чаще всего пользуются лекальными линейками. Они подразделяются на линейки лекальные с двусторонним скосом, трехгранные и четырехгранные (рис. 16, а).

Рис. 16. Лекальные линейки: а – конструктивные формы линеек: двухсторонняя, трехгранная, четырехгранная, б – прием наложения линейки

Лекальные линейки изготовляются с высокой точностью и имеют тонкие ребра с радиусом закругления 0,1–0,2 мм, благодаря чему можно весьма точно определить отклонение от прямолинейности по способу световой щели (на просвет). Для этого линейка своим ребром устанавливается на проверяемую поверхность детали против света (рис. 16, б). Имеющиеся отклонения от прямолинейности будут при этом заметны между линейкой и поверхностью детали. При хорошем освещении можно обнаружить отклонение от прямолинейности величиной до 0,005—0,002 мм. Лекальные линейки изготовляются длиной от 25 до 500 мм из углеродистой инструментальной или легированной стали с последующей закалкой.

Хранение измерительного инструмента и уход за ним. Точность и долговечность инструмента зависят не только от качества изготовления и умелого обращения, но также от правильного хранения и ухода за ним.

Простейший измерительный инструмент хранится обычно в ящике верстака, где его располагают в определенном порядке по типам инструмента и размерам. Штангенциркули и лекальные линейки хранятся в специальных футлярах с закрывающимися крышками. Для предохранения инструментов от ржавчины их смазывают тонким слоем чистого технического вазелина, предварительно хорошо протерев сухой тряпкой. Перед употреблением инструмента смазка удаляется чистой тряпкой или промыванием в бензине. При появлении пятен ржавчины на инструменте его необходимо положить на сутки в керосин, после чего промыть бензином, насухо протереть и снова смазать.

Санитарно-технические операции

Соединение стальных труб

Сеть трубопроводов, по которой под определенным давлением перемещаются вода, пар или газ, состоит из отдельных соединенных между собой участков стальных труб. Трубопровод на всем протяжении, в том числе в местах соединений, должен быть прочным, плотным и сохранять свою непроницаемость при удлинении или укорачивании от температурных изменений. Стальные трубы соединяют на резьбе, фланцах и сварке.

Соединение стальных труб на резьбе. Соединительные части изготовляют с цилиндрической резьбой. Для соединения стальных труб на резьбе используют соединительные части (фитинги) из ковкого чугуна и стали. Соединительные части из ковкого чугуна применяют для трубопроводов, по которым проходит вода или пар с температурой не выше 175 °C и давлением до 1,6 МПа при диаметрах условного прохода не более 10 мм и до 1 МПа при диаметрах от 50 до 100 мм. Соединительные части из стали используют для трубопроводов всех диаметров при давлении до 1,6 МПа. Фитинги из ковкого чугуна на концах имеют утолщения-буртики, необходимые для большей прочности. У фитингов из стали на концах нет буртиков.

Фитингами из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой для соединения труб по прямой и для заглушки концов являются муфты прямые и переходные, соединительные гайки, футорки, контргайки, пробки.

Для соединения труб под углом и устройства ответвлений применяют следующие фитинги из ковкого чугуна: угольники прямые и переходные, тройники прямые и переходные.

Торцы фитингов должны быть ровными и перпендикулярными к оси соединительной части. Внутренняя и наружная резьбы должны быть чистыми, без заусенцев и срывов резьбы, нарезанными точно по осевым линиям фитингов. Допускаются участки с сорванной резьбой, если их длина в сумме не превышает 10 % длины резьбы.

При резьбовых соединениях, чтобы обеспечить непроницаемость стыка, применяют уплотнительный материал – лен, асбест, натуральную олифу, белила, суриковую и графитную замазку. При цилиндрических резьбовых соединениях труб, по которым транспортируется холодная и горячая вода (температурой до 100 °C), уплотнительным материалом служит льняная прядь, пропитанная суриком или белилами, замешанными на натуральной олифе.

Для трубопроводов с теплоносителем температурой более 100 °C в качестве уплотнительного материала применяют асбестовый шнур вместе с льняной прядью, который пропитывают графитом, замешанным на натуральной олифе. Резьбу вначале промазывают суриком или белилами. На короткую резьбу льняную прядь наматывают со второй нитки от торца трубы по ходу резьбы тонким ровным слоем «врасстилку», без обрыва. Прядь, которая должна быть сухой, необходимо предварительно тщательно рассучить, чтобы волокна хорошо отделялись. Намотанную прядь сверху по ходу резьбы промазывают разведенным суриком. Прядь не должна свисать с конца трубы или входить внутрь трубы, так как это может вызвать засорение трубопровода. Асбестовый шнур со льном наматывают от сбега к началу резьбы, что позволяет более плотно уложить его на резьбе и не сбить при навинчивании фасонной части.

Вместо льна, сурика и олифы для уплотнения резьбовых соединений применяют уплотнительную ленту на основе фторопластов – ленту ФУМ. Эта лента состоит из фторлона 4Д (80–84 %) и вазелинового масла для смазки (16–20 %). Фторлон 4Д стоек ко всем минеральным кислотам, щелочам и другим коррозионным средам. Для уплотнения резьбовых соединений используют ленту шириной 10–15 мм и толщиной 0,08—0,12 мм. Поверхность ленты должна быть ровной, без разрывов и вздутий. По внешнему виду лента белого цвета; допускается наличие небольших оттенков и пятен. Ленту ФУМ применяют при монтаже систем водоснабжения, отопления и газопроводов, а также при монтаже технологических трубопроводов, транспортирующих среду температурой от -50 до 200 °C.

Рис. 17. Уплотнение резьбовых соединений с использованием ленты ФУМ

При использовании ленты ФУМ резьбу предварительно очищают от загрязнения, протирая ее ветошью; затем на резьбу наматывают ленту по направлению резьбы, как показано на рис. 17, после чего навертывают фитинг или арматуру. На трубы диаметром 15–20 мм ленту наматывают в три слоя, а на трубы диаметром 25–32 мм – в четыре слоя. На разъемных соединениях (сгонах) между муфтой и контргайкой наматывают жгут из трех слоев той же ленты. Если резьбовое соединение не обеспечивает герметичности и появляется необходимость замены уплотняющего материала, резьбу нужно хорошо очистить от ленты и заново произвести соединение.

Сваривать трубу следует до уплотнения резьбового соединения лентой ФУМ. Если необходимо выполнить сварной стык после уплотнения резьбового соединения, последнее должно быть расположено не ближе чем на 400 мм от места сварки.

Соединительные части нужно навертывать на трубы до отказа, т. е. так, чтобы они заклинились на последних двух конусных нитках (сбеге) резьбы, чем обеспечивается герметичное соединение.

Кроме короткой резьбы трубы соединяют и на длинной резьбе, применяя сгоны. Стандартные сгоны длиной 110 мм изготовляют для труб диаметром 15 и 20 мм, 130 мм – для труб диаметром 25 и 32 мм и 150 мм – для труб диаметром 35–50 мм. Сгон длиной 300 мм устанавливают на стояках отопления. Компенсирующий сгон длиной 130 мм изготовляют для труб диаметром 15 и 20 мм, сгон длиной 140 мм – для труб диаметром 25 и 32 мм.

Соединяют сгон следующим образом. На длинную резьбу насухо навертывают контргайку и муфту. Свинчивая муфту с длинной резьбы, ее навинчивают до конца короткой резьбы, применяя уплотнительный материал. Затем наматывают у торца муфты по ходу резьбы свитый в жгутик уплотнительный материал, и контргайку плотно подгоняют к муфте.

Жгутик помещается в фаске муфты и препятствует просачиванию воды или пара по резьбе. Если в муфте отсутствует фаска, жгутик уплотнительного материала выдавливается контргайкой и соединение не будет достаточно плотным. Места соединения труб очищают от выступающего уплотнительного материала ножовочным полотном.

Трубы соединяют также с помощью гаек. Для этого на обоих концах соединяемых труб нарезают короткие резьбы и навинчивают на уплотнительный материал штуцера соединительных гаек. Затем, поставив между соприкасающимися плоскостями штуцеров прокладку из тряпочного картона, проваренную в олифе, или паронитовую прокладку, штуцера стягивают накидной гайкой.

При соединении труб с муфтовой арматурой трубы нарезают с уменьшенной короткой резьбой, соответствующей длине резьбы на арматуре.

Водогазопроводные трубы на резьбе соединяют с помощью трубных ключей разных конструкций – рычажных, раздвижных и накидных (рис. 18).

Трубный рычажный ключ состоит из неподвижного рычага, соединенного с подвижным рычагом обоймой. Степень раскрытия губок регулируют гайкой. Ключи изготовляют пяти размеров: 1 для труб диаметром от 15 до 25 мм, 2 – диаметром от 15 до 38 мм, 3 – от 15 до 50 мм, 4 – от 20 до 75 мм и 5 – от 25 до 100 мм.

Рис. 18. Трубные ключи: а – рычажный, б – раздвижной, в – накидной; 1 – неподвижный рычаг; 2 – подвижный рычаг; 3 – гайка; 4 – обойма; 5 – подвижная губка; 6 – пружина; 7 – накидная губка

Раздвижной ключ состоит из рычага, подвижной губки, соединенной с рычагом обоймой. Ключ регулируют по диаметру трубы гайкой. Пружина служит для отжатая вверх подвижной губки.

Трубный накидной ключ состоит из рычага, головки с гайкой, с помощью которой он соединен с рычагом. Такие ключи применяют для свинчивания труб диаметром от 15 до 75 мм.

Трубные ключи требуют тщательного ухода, систематической очистки, смазывания винтов и шарнирных соединений машинным маслом. Не разрешается работать неисправными ключами, в том числе ключами со сработанными губками. Такие ключи при работе соскакивают с труб и могут причинить ушибы и ранения.

Не следует работать ключами, номера которых не соответствуют диаметру свинчиваемых труб, так как при этом ключи быстро становятся непригодными.

Запрещается надевать обрезки труб на рычаги ключей для увеличения силы, прилагаемой к ключам, так как от этого рычаги гнутся и ключи становятся непригодными для работы.

При свинчивании труб для получения надежного заклинивания фасонной части или арматуры на сбеге резьбы не разрешается подавать назад навинченную фасонную часть, чтобы избежать нарушения плотности соединения. Если фасонная часть или арматура не заняла требуемого положения и ее нельзя повернуть по ходу резьбы, то положение можно исправить, разъединив сгоны по обеим сторонам фасонной части или арматуры и придав им требуемое положение; затем сгоны вновь надо соединить. Если это не представляется возможным, нужно разобрать соединение и вновь его собрать, применив новые уплотнительные материалы. Трубы свинчивают в прижимах или на месте монтажа.

Соединение труб на фланцах. Безрезьбовые стальные трубы можно соединять на приваренных к ним фланцах с помощью болтов, которые вставляют в отверстия фланцев. При навинчивании гаек на болты фланцы не должны давать перекоса, поэтому гайки рекомендуется навинчивать не в порядке расположения болтов по окружности, а одну против другой.

Уплотнительным материалом между фланцами служат прокладки. Для трубопровода, предназначенного для холодной или горячей воды (до 100 °C), прокладки изготовляют из тряпичного картона толщиной 3 мм. Вырезанные картонные прокладки смачивают водой и высушивают, чтобы лучше впитывалась олифа, а затем пропитывают горячей олифой в течение 20–30 мин.

Для трубопровода, предназначенного для теплоносителя температурой до 450 °C и давлением до 5 МПа, прокладки изготовляют из паронита. В паропроводах давлением пара до 0,15 МПа для прокладок применяют асбестовый картон толщиной 3–6 мм. Асбестовый картон должен быть плотным и гибким; при сгибании картона под углом 90 ° вокруг цилиндра диаметром 100 мм он не должен ломаться. Асбестовые прокладки смазывают составом из графита, замешанного на натуральной олифе.

Между фланцами располагают одну прокладку. Чтобы прокладка не упиралась наружной кромкой в болты, а внутренней не закрывала отверстия трубы, наружный диаметр ее не должен доходить до болтов, а внутренний – до края трубы на 2–3 мм.

Фланцы соединяют болтами таким образом, чтобы головки всех болтов помещались на одной стороне соединения.

Концы болтов не должны выступать из гаек больше чем на 0,5 диаметра болта. Болты свинчивают простым или разводным гаечным ключом.

Разбирают фланцевые соединения следующим образом. Сначала гаечными или трубными ключами последовательно развинчивают гайки и вынимают болты. Если болты заржавели и свободно не вынимаются, их выколачивают ударами молотка по деревянной подкладке, поставленной на конец болта, чтобы не повредить резьбу. Негодную прокладку срубают зубилом. При разборке фланцев необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы освобожденная деталь не упала на ноги работающего.