查看: 1841|回复: 0
圆球半径游标卡尺”作品简介
主题帖子积分
学徒工, 积分 1, 距离下一级还需 99 积分
学徒工, 积分 1, 距离下一级还需 99 积分
“圆球半径游标卡尺”作品简介
本作品是一种可测量球体（含圆球、球冠、球缺）外径、柱体（含圆柱、劣弧圆柱）外径、圆孔内径、长度和深度线性尺寸的多功能游标卡尺。
初三《物理》课本在“时间和长度的测量”一节中对常用的长度测量工具（刻度尺、游标卡尺）作了简单的介绍；高一《物理》课本在“长度测量”一节中对游标卡尺（见图1）的构造、原理和使用方法作了详细的描述。游标原理是法国人P•韦尼埃于1631年提出的，游标的细分原理使测量长度的精密度提高了几十倍（普通钢尺的分度值为1mm，游标卡尺的分度值可达0.02mm）。这种创造性的设计不禁令人拍案叫绝。
&&图1&&普通游标卡尺
出于对游标卡尺的偏爱，我从相关资料中查到了两件可圈可点的青少年发明作品：
第一件作品是上海市第二中学初三的杨峥同学设计的“圆弧半径测量仪”（见图2）。这件作品的特点是改变了外径测量爪垂直于尺身的传统模式，用两个小圆弧取而代之，其作用是可直接测量劣弧（小于半圆的圆弧）半径和较大半径尺寸的圆弧（普通游标卡尺仅能测量R≤40mm的圆弧），其外径尺寸的测量范围为0～200mm。
图2&&杨峥同学设计的“圆弧半径测量仪”
第二件作品是北京市人大附中高二的吴天际同学设计的“圆弧半径测量尺”（见图3）。该作品也是利用两个小圆弧作为外径测量爪，但尺身呈圆弧形，其目的是让测量外径尺寸的量程无穷大。
图3& &吴天际同学设计的“圆弧半径测量尺”
上述两件作品创意十足，理论计算也是无懈可击，然而其弱点也是显而易见的。其一，刻度值呈非线性变化，即随着半径尺寸的增大而移动的距离急聚减小，绝对误差陡增，犯了度量衡的大忌。其二，由于主尺刻度呈非线性变化，故无法利用游标原理进行精密测量，其测量精密度再次打了很大的折扣。鉴于上述的原因，我认为这两件作品仅能作为估算圆弧半径值的辅助工具，不能作为精密测量仪器使用。
针对上述问题，我把目光重新投到游标卡尺上面。能否在游标卡尺的基础上，通过外径测量爪形状的改变，使外径测量爪移动的距离与待测圆弧的半径成正比？如果这种对应关系存在，问题就迎刃而解了。从下图可看出，若两个外径测量爪向外倾斜角α值一经确定，则主尺上移动的距离显然与圆弧的半径成正比，其推算如下：
设主尺零线与游标尺零线之间的距离为L，且两个外径测量爪的内侧面与主尺底面的水平夹角均为α，若这三个面与待测圆弧同时相切，用三角函数关系式可知：
∵ PA、PB分别切⊙O于点A、点B
∴ 半径OA⊥PA于点A、OB⊥PB于点B
又∵ OA=OB=R
∴ PO平分∠APB
α=180&-2θ
当 L=2R时& && && &α=90&& && && && & （普通游标卡尺）
当 L=R时& && && & α=53.14&& && && & （待选方案一）
当 L= R/2时& && & α=28&& && && && & （待选方案二）
当 L= R/4时& && & α=14.25&& && && & （待选方案三）
如果保留普通游标卡尺原有的刻度尺寸，则随着α值的减小而量程增大，测量外径尺寸的精密度相应降低，其对应关系如下：
L值& & α值& & 圆弧外径测量范围& & 精密度
2R& & 90&& & 0～137mm& & 0.02mm
R& & 53.14&& & 0～274mm& & 0.04mm
R/2& & 28&& & 0～558mm& & 0.08mm
R/4& & 14.25&& & 0～1116mm& & 0.16mm
综合考虑上述各种待选方案的测量精密度、圆弧外径测量范围及兼顾游标卡尺的一些普通功能（测量内径、长度和深度尺寸等）和方便读取尺寸等因素，择取外径测量爪的水平夹角α=53.14&为优选方案。倘若量程不够，可采用较大尺寸型号的游标卡尺。
虽然解决了精密测量较大外径尺寸圆柱（含劣弧圆柱）的问题，但仍无法用于测量球体（含球冠）的半径尺寸。其原因在于，只有保证两个外径测量爪与尺身所组成平面通过球心时，才能真实地反映球体的半径值，单凭使用者的手感是不能精确定位的。经过一段时间的推敲，我选择了一个帽子形的限位夹协助限位，限位夹的中部开设一个能让主尺刚好通过的竖槽，两侧的限位爪的水平夹角取15&左右为宜，限位夹可在主尺中部区域上下左右移动，并通过竖槽一侧的磁铁进行定位。当待测球体与两个外径测量爪的内侧面、主尺底面、两个限位爪底面等五个面同时相切时，即可准确读取该球体的半径值。
图4& &圆球半径游标卡尺结构示意图
图4为本作品的结构示意图。本作品由主尺、游标尺、限位夹三个主要构件组成。主尺的立面上标有180个等分刻度，总长度为180mm；游标尺的面上标有50个等分刻度，总长度为49mm，分度值为0.02mm。主尺的下端设有外径测量爪，上端设有内径测量爪，外径测量爪的内侧面向外倾斜，水平夹角为α=53.14°；游标尺的下端设有外径测量爪，上端设有内径测量爪，外径测量爪的内侧面向外倾斜，水平夹角也为α=53.14°，游标尺上还设有深度尺、紧固螺钉等；限位夹的中部开设一个能让主尺刚好通过的竖槽，限位夹两侧对称分布一对水平夹角为β=14° 的限位爪，限位夹可在主尺中部区域上下左右移动，为了便于限位，竖槽的一侧可设置一块磁铁或紧固螺钉。主尺与游标尺的结构及测量方法与普通游标卡尺类似。限位夹的作用是确保在测量圆球半径时确保外径测量爪与尺身所组成的平面通过球心（限位夹所处的位置在两个外径测量爪之间的中部区域即可）。
使用时，将待测球体（含球冠、球缺）与两个外径测量爪的内侧面、主尺底面、限位夹的两个限位爪底面等五个面同时相切，即可读取该球体的半径值。测量圆柱（含劣弧圆柱）外径无需使用限位夹，仅保证两个外径测量爪的内侧面、主尺底面三个面与圆柱同时相切即可读取柱体的半径值。测量内径、长度、深度尺寸的使用方法与普通游标卡尺相同。
在指导教师的帮助下，按上述的技术要求在普通游标卡尺上进行相应的改造制作出样品，经对十几种不同半径尺寸的空心球体和水管进行验证，其测量结果与实际完全相符。
本作品综合现有多种长度测量工具的优点，巧妙运用倾斜测量爪和限位夹，使测量外径的尺寸的范围扩大，并解决了测量球体半径的难题。本作品具有外径测量范围较大、测量类型多、功能齐全、测量精密度较高、操作方便等特点，尤其适用较大尺寸球体（或柱体）的精密测量。
本作品已申报中国专利，并拟请技术监督部门进行检测鉴定。
本样品的实物照片附后。
主题帖子积分
助工, 积分 474, 距离下一级还需 126 积分
助工, 积分 474, 距离下一级还需 126 积分
不知所云，照片呢
郑重声明：本论坛属技术交流，非赢利性论坛。 本论坛言论纯属发表者个人意见，与“中国机械CAD论坛”立场无关。 涉及政治言论涉黄涉枪涉毒一律删除，请所有会员注意. 论坛资源由会员从网上收集整理所得，版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用，请在下载后24小时删除， 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论，如有侵犯原作者的版权， 请来信告知，我们将立即做出整改，并给予相应的答复，谢谢合作！我们的邮件地址是QQ:您好，欢迎回来
您好，欢迎来到中国供应商！
当前位置：
&供应东莞市塘厦镇恒威树脂研磨抛光石.圆球.三角.斜圆柱.技术指导一体
供应东莞市塘厦镇恒威树脂研磨抛光石.圆球.三角.斜圆柱.技术指导一体
订货量（个）
所 &在&地：广东&东莞
发 &货&期：1天内发货
供货总量：10000千克（个）
最小起订量：
25千克（个）
联系人：徐国伟先生
经营模式：
广东 东莞 樟木头镇 东莞市樟木头镇莞樟东路35号（龙洲百货.大都酒店对面）
主营产品：
供应信息分类
联系人:徐国伟
职 位 :经理
电 话 :3-32
地 址 :广东 东莞 樟木头镇 东莞市樟木头镇莞樟东路35号（龙洲百货.大都酒店对面）
价格：￥45.00
价格：￥210.00
价格：￥180.00
价格：￥45.00
价格：￥35.00
价格：￥45.00
价格：￥35.00
加工定制：是
材质：树脂
规格：10*10-40*40
型号：三角.圆锥
粒度(目)：600
适用范围：五金.塑胶
供应东莞市塘厦镇恒威树脂研磨抛光石.圆球.三角.斜圆柱.技术指导一体
本公司有专业人员送货上门，安装，调试并指导抛光研磨技术！直至客户满意为止&供应常平.东坑.谢岗.黄江.石龙.清溪.塘厦.凤岗.寮步.横沥.樟木头研磨材料与机械&产品用途树脂研磨石主要用于不锈钢、碳钢、钢铁件、铝合金、等配合相对应的研磨液对五金零件的去氧化皮、毛刺、飞边、锈斑、纹痕、批锋的研磨（粗磨、中磨、精磨）等工序加工。使用方法工件形状、研磨设备形状与规格、磨料与工件的比例、磨料的形状与规格、磨料的粒度等与研磨的品质、研磨的时间、研磨的成本都是息息相关的。1、圆弧面件球形、圆柱形、球的半径应小于工件圆弧面半径。&粗抛:2：1-3：1;&中精抛:3：1-5：1;粗抛磨料DSSM70-120M,磨削效率最高，可去工件粗毛刺、飞边、氧化皮、锈斑、纹痕等。2、平面较多餐具、刀具球形、三角形、斜圆柱形、方形工件应大于磨料的一倍左右。粗抛2：1-3：1;&中精抛3：1-5：1;中抛磨用磨料DSSM120-240M去除金属、非金属工件小毛刺、飞边、细纹痕等，可加工粗抛后需中抛的工作。3、刚性较强件、磨具形状不限、磨料尺寸应大于工件、可提高磨削工效、便于分选。粗抛:2：1-3：1;&中精抛4：1-6：1;&精抛磨光饰用磨料DSSM￠2.&O1000M-￠14,&主要用于粗抛磨及中抛磨后需精抛磨的工件和一次性精抛磨的表面光饰。4、易变形性（薄片薄壁件、细长件）工件越小，选择磨料尺寸就小，一般用球形、圆柱形、方形。&中抛2：1-3：1;&精抛4：1-6：1;超精抛光饰用磨料FLSM￠101200M-￠2.5&用于金属、非金属工件超精光饰加工。孔、带槽件需穿孔槽件，磨料应小于孔的2/10-3/10，以防堵塞，表面抛光应大于孔槽的1/3-2/5，用球形、斜圆柱形、三角形。&粗抛:2：1-3：1;&中精抛:3：1-5：1;&塑料磨料DSSM&￠400-￠2.5&用于软质金属、铝、锌、铜等合金件粗、中、精抛磨，达到光饰效果。螺纹件磨料选择球形、圆锥体形、以防碰伤螺纹及变形。包装及储运：1、25KG塑料袋包装，贮于室温下通风处。保质期三年。2、避免阳光直射、防止雨淋、避免包装袋剧烈撞击。&&
本公司成立于1998年至今，在东莞市樟木头已有较高的客户影响力！公司设有光整研磨设备厂、光整研磨材料厂和光整研磨助剂厂，是融光整研磨设备、抛丸清理设备、磨料磨具、磨液为一体的成套制造有限公司。我公司以雄厚的技术力量，先进的生产设施，研制生产了振动式、行星式、滚筒式、涡流式等各种型号的光饰机械、抛丸清理机和棕刚玉、氧化铝、陶瓷、白高铝、红高铝、绿高铝、塑料等系列的上千余种抛磨块，及研磨液、光亮剂等十二个品种的研磨助剂。以可靠的质量，优越的性能，赢得了广大客户的依赖，使客户获得最合理的表面处理工艺，最优的表面质量和最佳的效益。产品广泛应用于汽车、摩托车、自行车、航空、发动机、压缩机、内燃机、纺织机械、铝型材、锌铝铸件、非金属铸件，不锈钢精密铸件、缝纫机、磁性材料，工艺装饰品等众多行业产品的零部件表面研磨光饰和抛光清理。
主营产品或服务：
主营行业：
经营模式：
注册资本：
40万人民币
公司成立日期：
公司所在地：
广东 东莞 樟木头镇 东莞市樟木头镇莞樟东路35号（龙洲百货.大都酒店对面）
企业类型：
法定代表人：
工商注册号：
广东 东莞 樟木头镇 东莞市樟木头镇莞樟东路35号（龙洲百货.大都酒店对面）
东莞市樟木头恒威抛光材料店
价格：￥12.00
价格：￥12.00
价格：￥12.00
价格：￥12.00
价格：￥12.00
价格：￥12.00
价格：￥12.00
价格：￥12.00
价格：￥8.00
价格：￥8.00
价格：￥1550.00
价格：￥7300.00
价格：￥7300.00
价格：￥7300.00
免责声明：
本商铺内所展现的供应东莞市塘厦镇恒威树脂研磨抛光石.圆球.三角.斜圆柱.技术指导一体信息及其他相关信息均由商铺所属企业自行提供，信息的真实性、准确性和合法性由商铺所属企业完全负责。中国供应商对此不承担任何保证责任。
友情提醒：
建议您在购买相关产品前务必确认供应商资质及产品质量，过低的价格有可能是虚假信息，请谨慎对待，谨防欺诈行为。
地址：广东 东莞 樟木头镇 东莞市樟木头镇莞樟东路35号（龙洲百货.大都酒店对面）&&
电话：3-32&&
按拼音检索：
技术支持：用一个圆柱.一个长方体.一个圆球.一个正方体.一个三角形.做一个物品.能做成什么._百度知道
用一个圆柱.一个长方体.一个圆球.一个正方体.一个三角形.做一个物品.能做成什么.
一个长方体.能做成什么.做一个物品.一个圆球.一个三角形.一个正方体用一个圆柱
多说人能欣赏的叫做作品，少数人能欣赏的叫艺术品，极少数能欣赏的叫抽象艺术品
其他类似问题
长方体的相关知识
按默认排序
其他2条回答
那看你想做什么了
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁}