Sinusstaven:precisiehulpmiddelen voor het meten van hoekafwijkingen

Sine Bar is een precisiemeetinstrument dat wordt gebruikt om de hoekafwijking of helling van een oppervlak te meten ten opzichte van een referentieniveau in de metrologie. Het is een uiterst nauwkeurig instrument dat hoeken tot 0,01 graden kan meten.

Een sinusstaaf bestaat uit twee nauwkeurig geslepen cilinders die aan elk uiteinde van een gehard, nauwkeurig geslepen lichaam zijn bevestigd. De afstand tussen de middelpunten van de cilinders wordt nauwkeurig gecontroleerd en de bovenkant van de staaf is evenwijdig aan de middelpunten van de twee rollen. Bij gebruik wordt de afmeting tussen de twee rollen gekozen als een geheel getal (om latere berekeningen te vergemakkelijken) en vormt deze de hypotenusa van een driehoek.

Wanneer het op een vlak oppervlak wordt geplaatst, zal de bovenrand er evenwijdig aan zijn. Dit instrument werkt op Sine Rule waarin

● De hypotenusa heeft altijd dezelfde lengte van de sinusstaaf. (100 mm of 10 inch in de getoonde voorbeelden).
● De hoogte wordt berekend door de afstand tussen de onderkant van één rol en het tafeloppervlak te meten.
● De sinusregel wordt gebruikt om de hoek te berekenen (een trigonometrische functie uit de wiskunde). Sommige naslagwerken voor techniek en metaalbewerking bevatten tabellen waarin de afmetingen worden weergegeven die nodig zijn om een hoek te verkrijgen die varieert van 0 tot 90 graden met tussenpozen van 1 minuut.

Zonde(hoek) =(Loodrecht/Hypotenusa)

Het laat zien dat dit gereedschap kan worden gebruikt om hoeken te meten of in te stellen.

Deze staaf is gemaakt van staal met een hoog koolstofgehalte en een hoog chroomgehalte, dat corrosiebestendig is. Dit materiaal wordt gebruikt om verkeersborden te maken om slijtage door het hanteren te voorkomen.

Het bestaan van Sine Bar ligt in het feit dat wanneer twee oppervlakken onder een hoek ten opzichte van elkaar worden geplaatst, de afstand daartussen evenredig is met de sinus van die hoek. Dit betekent dat als twee oppervlakken op een bekende afstand van elkaar en onder een onbekende hoek worden geplaatst, de hoek kan worden berekend door de afstand ertussen te meten. Om dit te bereiken heeft de Sine Bar twee oppervlakken die op een bekende afstand van elkaar gescheiden zijn en vervolgens worden aangepast aan de te meten hoek.

Voor het meten van hoeken wordt een sinusstaaf, een eindmaat, een meetklok of een waterpas gebruikt. Het doel van een meting is om het oppervlak waar de meetklok of waterpas wordt geplaatst horizontaal te maken.

Als voorbeeld:

Om te meten wordt een wig op een horizontale tafel geplaatst.

De sinusstaaf wordt op het hellende oppervlak van de wig geplaatst. Het bovenoppervlak van deze balk is in dit geval als een wig gekanteld. Eindmaten worden gebruikt om het bovenvlak horizontaal te maken.

De sinus van een wighellingshoek is de verhouding tussen de hoogte van het eindmaat en de hartafstand van de cilinder.

Wanneer een sinusstaaf op een vlakke ondergrond wordt geplaatst, zal de bovenrand ervan evenwijdig zijn. Wanneer een rol met een bekende hoeveelheid omhoog wordt gebracht, meestal met eindmaten, wordt de bovenrand van de staaf met dezelfde hoeveelheid verhoogd, wat een hoek oplevert die is berekend met een sinusregel.

• De lengte van de hypotenusa is altijd hetzelfde.
• De hoogte wordt berekend door de afstand tussen de onderkant van een rol en het tafeloppervlak te meten.
• De hoek wordt berekend met behulp van de sinusregel. De afmeting die nodig is om een ​​hoek van 0° tot 90° te verkrijgen, werd vergroot in stappen van 1 minuut. sinus =hypotenusa/tegenover
• Dit hulpmiddel kan worden gebruikt om hoeken te meten en in te stellen.

Formule van sinusbalk:

Er wordt gesteld dat de sinus van een gegeven hoek (θ) gelijk is aan de afstand (d) tussen de twee oppervlakken gedeeld door de bekende afstand daartussen. Met andere woorden:sinus θ =d/L.

Deze vergelijking wordt gebruikt om de hoek van de Sine Bar te berekenen, die vervolgens samen met de bijbehorende waarde op de schaal wordt vastgelegd.

Trigonometrie wordt gebruikt om de sinθ te berekenen.

Sineθ =Tegenover/diagonaal
Cosθ =Tegenover/diagonaal
Tanθ =Tegengesteld/gelijktijdig

Eén rol is op een vlakplaat geplaatst, terwijl de andere door een slipmeter op hoogte h is geplaatst. L geeft de afstand aan tussen de twee instelrollen van de Sine Bar.

De hierboven weergegeven trigonometrische formule Boven Sinus =tegenovergesteld/diagonaal =h / L

Hierdoor kunnen we θ =sin^-1 (h / L) schrijven.

Dit is de sinusformule voor het berekenen of instellen van het werkstuk in de gewenste hoek.

Waarom is de sinusbalk beperkt tot een hoek van 45 graden?

De Sine Bar is beperkt tot maximaal 45 graden, omdat elke hoek groter dan deze ervoor zou zorgen dat de twee oppervlakken met elkaar in contact komen. Dit zou niet alleen de nauwkeurigheid van de meting beïnvloeden, maar zou ook de Sine Bar zelf kunnen beschadigen.

We weten dat het basisprincipe van sinusbalkwerking sinθ =h/l is.

Door de bovenstaande vergelijking te differentiëren,

cosθ . dθ =l.dh – h.dl

of

dθ =tanθ(dh/l – dl/l)

Dit geeft aan dat de fout een functie is van tanθ en dat de fout kleiner is onder de 45 graden, maar plotseling kan toenemen boven de 45 graden. Daarom hebben sinusstaven de voorkeur voor het meten van hoeken kleiner dan 45 graden.

Constructie:

Het meterlichaam van de sinusstaaf is gemaakt van een stijf materiaal zoals staal. Aan het uiteinde van de stalen staaf bevinden zich twee rollen. De rollen hebben dezelfde diameter en hun assen zijn evenwijdig. De bovenkant van de stalen staaf loopt parallel met de lijn die door de middelpunten van de twee rollen loopt en de lengte van de sinusstaaf is gelijk aan de afstand tussen de middelpunten van de twee rollen.

Om het gewicht van de sinusbalk te verminderen zijn er ontlastgaten voorzien.

Het kan niet worden gebruikt om de hoeken van een component afzonderlijk te meten. De sinusstaaf wordt altijd gebruikt bij het meten van hoeken met glijmeters, vlakplaat en meetklok

Oppervlakteplaat:

Een oppervlakteplaat ondersteunt de sinusbalk en andere componenten zoals slipmeters en hoogtemeters. Er wordt aangenomen dat de oppervlakteplaten een nauwkeurig horizontaal oppervlak verschaffen. Wanneer we een sinusstaaf op een oppervlakteplaat plaatsen, moet het bovenoppervlak evenwijdig zijn aan de horizontale oppervlakken van de plaat.

Meetklok:

Om de uniformiteit van het oppervlak te controleren, wordt een meetklok gebruikt. Als een meetklok tijdens het reizen over een oppervlak geen doorbuigingen vertoont, kunnen we zeggen dat deze evenwijdig is aan de basis. Meetklokken worden gebruikt in de sinusstaafopstelling om te bepalen of het bovenoppervlak van het werkstuk evenwijdig is aan de oppervlakteplaat of om de hoek van de taps toelopende sinus van het werkstuk te bepalen.

Slipmeters of blokmeters:

Dit zijn precisiemeetinstrumenten zoals blokmeters en slipmeters die worden gebruikt om de hoogte of lengte van een object te bepalen.

Vernier hoogtemeter:

Door de hoogte van de rol van de sinusstaaf te meten, wordt een noniushoogtemeter gebruikt om de hoek van een groter onderdeel te berekenen.

Sinusbalk wordt gebruikt voor ?

 Het kan worden gebruikt om de hoek van een oppervlak ten opzichte van een referentieniveau te meten of om eventuele variaties in die hoek in de loop van de tijd te detecteren. De toepassingen ervan zijn talrijk.

Bijvoorbeeld:

• In onderzoeks- en ontwikkelingsprocessen wordt de Sine Bar gebruikt om interessehoeken te meten om hun effecten op een bepaald systeem of proces te bestuderen. Dit helpt onderzoekers betere producten te ontwikkelen en bestaande producten te verbeteren.
• De sinusbalk wordt gebruikt om de hoek van een werkstuk in te stellen of te bepalen.
• Het wordt gebruikt om de meting van onbekende hoeken in een werkstuk nogmaals te controleren.
• Om het werkstuk te monteren en conische bewerkingen uit te voeren, worden enkele speciaal ontworpen sinusstaven gebruikt.
•  Het wordt gebruikt om te zoeken naar ongeïdentificeerde hoeken in zware componenten.
• Dit kan worden gebruikt om de hoeken van de conische sleutel te controleren.
• Het wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat het oppervlak vlak is.
• Het wordt ook gebruikt in de auto- en ruimtevaartindustrie om de uitlijning van componenten zoals motoren en vleugels te meten.
• Bovendien worden deze vaak gebruikt in de bouwsector om hoeken tussen constructies, zoals trappen en muren, te meten.
• Ten slotte is de Sine Bar een handig hulpmiddel voor machinisten en ingenieurs die de nauwkeurigheid van hun werk moeten controleren.

Wat zijn de beperkingen van de sinusbalk?

Het heeft de volgende beperkingen:

• Elke ongeïdentificeerde projectie in het onderdeel zal resulteren in meetfouten.
• Het is beperkt tot het meten van een hoek kleiner dan 45 graden.
• Omdat er geen wetenschappelijke methode bestaat voor het maken van slipmeters, moeten ze met vallen en opstaan worden geconstrueerd, wat een tijdrovend proces is.
• De lengte van de sinusstaaf die wordt gebruikt om de hoek te meten, moet groter zijn dan of gelijk zijn aan de lengte van het te inspecteren onderdeel.
• Als de lengte van het geïnspecteerde onderdeel te lang is, is er geen sinusbalk langer dan het onderdeel beschikbaar.

Voorwaarden voor nauwkeurig lezen:

• De twee rolassen van de sinusbalk moeten evenwijdig aan elkaar zijn.
• De bovenoppervlakken van deze balk moeten perfect parallel en vlak zijn.
• De rollen van de bordbalk moeten allemaal dezelfde maat hebben.
• De afstand L tussen de middelpunten moet nauwkeurig worden gemeten.

Samenvatting:

Sine Bar is een hulpmiddel van onschatbare waarde voor iedereen die op het gebied van metrologie werkt. De nauwkeurigheid maakt hem ideaal voor precisiemeettoepassingen. Met zijn vermogen om hoeken tot 0,01 graden te meten, is het een onmisbaar instrument voor elke taak die nauwkeurige metingen en betrouwbare prestaties vereist.

Van de eenvoudige constructie en formule tot de vele toepassingen:het is een essentieel hulpmiddel voor het garanderen van nauwkeurige metingen en verbeterde machineprestaties.

Bedankt voor het lezen! Ik hoop dat dit artikel je een beter inzicht geeft in de sinusbalk en hoe deze kan worden gebruikt om nauwkeurige metingen uit te voeren. Veel succes!