В двух частях
1 - внешний обзор, характеристики
2 - полный разбор, ремонт, заключение
Сегодня мы рассмотрим и полностью разберем японский индикатор часового типа Mitutoyo 0.001-1 mm, модель 2109-10. Этим индикатором комплектовались нутромеры этого же производителя (их я также опишу в ближайшее время). Этому экземпляру уже 30 лет... Об истории их появления в СССР я расскажу в конце статьи, а сейчас приступим.
В общем-то, весь измерительный инструмент в мире, так или иначе, соблюдает определенные стандарты, так же и этот индикатор Mitutoyo. По размерам, по характеристикам и функционалу он соответствовал отечественным аналогам. Его можно было поставить и в советский нутромер, или в штангенрейсмус, или в какое иное измерительное устройство и все отлично совместится (ну, почти все).
+ Щелкайте по фото, чтобы увеличить!
Диаметр головки 57 мм, толщина 24 мм, полная высота - 105 мм. Как и советские индикаторы, аналоги, корпус сделан из немагнитного сплава (у нас делали из алюминия). Измерительный наконечник вывинчивается, на конце впрессованный шарик из закаленной стали. Стальной измерительный стержень и такая же присоединительная гильза 8 мм диаметром (у нас они были с допуском h7). Белый циферблат, состоящий из двух элементов: внешней поворотной шкалы и центрального диска. Тонкая основная стрелка черного цвета. Малая стрелка - указатель перемещения измерительного стержня. Выше основной стрелки логотип производителя Mitutoyo, затем - Made in Japan. Вправо цена деления шкалы и диапазон измерений 0.001-1 mm (значит, одно деление равно 1 микрометру, а диапазон - 1 миллиметр), затем название модели, или номер в каталоге - NO. 2109-10. Ну и - 6 JEWELS (это скорее для рекламы - 6 камней в механизме). По краю идут два плоских кольца - ограничители поля допуска, их можно вращать.
Сбоку на корпусе винт со стопорной пластиной - он фиксирует поворот шкалы, для установки относительного нулевого положения. Верхняя часть измерительного стержня (или рейки), закрыта алюминиевым колпачком. Так как индикатор универсальный, а не только для нутромеров, то к нему может привинчиваться рычаг - арретир, который сопрягается с верхней частью стержня - с его помощью можно вручную поднимать этот стержень. Для установки этого рычага сбоку на корпусе предусмотрено место - крепежный винт и отверстия для штифта точной фиксации.
Серийный номер изделия выбит снизу на корпусе...
Защитное стекло индикатора сделано вовсе не из стекла - из оргстекла, на советских индикаторах обычно использовалось - если плоское, то стекло, если выпуклое - оргстекло. Но были и исключения.
Задняя сторона. Здесь пластмассовая крышка на четырех винтах... отечественные индикаторы имели алюминиевую крышку (либо вообще ее не имели). Кстати, эти индикаторы выпускались и с алюминиевыми задними крышками, с ушком.
Насчет характеристик скупо - документации на эти индикаторы у меня нет. На сайте Mitutoyo этой модели уже нет. Если кратко:
Тип - многооборотный индикатор часового типа
Диапазон на 1 оборот - 1 мм
Оборотов - 10
Цена деления - 0,001 мм
Класс точности - 1 (предположительно)
Кратко расскажу историю, конечно не индикаторов этого типа, а этого и подобных ему образцов. Во второй половине 80-х годов ХХ века в СССР начали широко поступать измерительные приборы из капстран, не все они были высокого уровня, многие отсеивались при первой же поверке Госстандартом СССР (ГОСТы в Советском Союзе были очень жесткие и исполнялись безукоризненно). Продукция японской корпорации Mitutoyo также импортировались в Союз. В том числе и такие индикаторы.
В конце 80-х годов я работал на машиностроительном заводе "Гидромаш" в Алма-Ате. В отделе Главного Метролога, и мои обязанности заключались в ремонте и юстировке оптико-механических линейно-угловых средств измерений - весь список, 100%. Завод выпускал военную продукцию - ныне известные ракеты-торпеды "Шквал". Так как эта продукция была крайне секретной, сложной и чрезвычайно перспективной, на уровне союзных министерств и ведомств заводу выделялось самое новейшее оборудование и средства измерений, вне очереди. Пришли и нутромеры с этими индикаторами. Половина нутромеров была забракована Госстандартом и попала мне в руки - на ремонт, так сказать. А вот к индикаторам претензий не было - они проходили поверку на отлично.
Тем не менее, со временем у меня скопилось различного импортного мерителя несколько сотен единиц... Руки на него не доходили. А когда в 1993 году завод начали уничтожать, я некоторые образцы "приватизировал". Кто-то скажет - "стырил", я скажу - "спас". Так как новые собственники - американцы и итальянцы все пустили на убой. Станки вырывали мостовыми кранами, ломая станины, приборы выбрасывали "на хранение" под дождь, снег, солнце... тогда погибло народного добра на многие миллионы, и не рублей - долларов.
К сожалению, я забрал считанные единицы измерительных приборов, увы...
Во второй части статьи будет полная разборка этого индикатора.
Михаил Дмитриенко, специально для PRETICH.ru
2019 г.
1 - внешний обзор, характеристики
2 - полный разбор, ремонт, заключение
В первой части статьи мы описали индикатор часового типа Mitutoyo 0.001-1 mm № 2109-10 внешне, коснулись характеристик и применения. Сейчас мы приступим к его разборке.
+ Щелкайте по фото, чтобы увеличить!
Снимаем два кольца - ограничители полей допуска, вытаскиваем защитное стекло - теперь шкала и стрелки хорошо видны.
Это эти кольца (они блестящие, но на фото получились такими темными), и защитное плоское стекло...
Переворачиваем индикатор и, выкрутив четыре винта, снимаем заднюю пластмассовую крышку - никакой герметизации нет... Внутри видим сам механизм. Принцип действия, в общем-то, сразу понятен. Как известно, есть два основных типа измерительных головок часового типа: с зубчатой рейкой, с которой через блок шестеренчатых передач возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное - поворот стрелки. Этот тип индикаторов надежен и прост, но обеспечивает точность до сотых долей миллиметра, с большими допусками... Более точные головки используют рычажно-зубчатые передачи, что мы и видим в этом индикаторе.
На измерительный стержень (или рейка) двигается по двум направляющим - впрессованные в корпус цилиндрические элементы - нижняя гильза (сделана из стали, внутрь запрессована латунная трубка с доведенной до нужного класса поверхностью), и верхняя латунная и хромированная направляющая. В рейку перпендикулярно впрессован короткий шток - цилиндрический стержень из твердого сплава, также выполненный с высоким уровнем точности. Кроме того в рейку впрессованы - один стержень - ограничитель хода вверх, и второй стержень - ограничитель хода вниз, одновременно он двигается по специальному пазу, что предотвращает вращение стержня по оси. Возврат рейки в исходное положение и силу нажатия обеспечивает пружина, закрепленная на верхнем ограничителе и на корпусе индикатора. Еще одна пружина закреплена одним концом на часовом механизме и вторым (скользящей петлей) на рейке - она обеспечивает стабильность хода рейки, убирает возможные люфты в направляющих.
Твердосплавный шток нажимает на другой стержень - то же шток, такой же доведенный из твердого сплава, впрессованный в малое плечо рычага. Большое плечо имеет на конце зубчатую дугу (сектор), которая воздействует на шестерню - на оси этой шестерни располагается малая стрелка циферблата. Эта шестерня входит в зацепление с трибом - маленькой стальной шестеренкой, на ось которой насажена большая стрелка. Второе колесо с пружинным волоском обеспечивает однопрофильное зацепление - устранение мертвого хода.
Ну вот, с теорией разобрались, продолжаем разборку. Снимаем стрелки - для этого существуют специальные приспособления, либо же можно использовать две плоские часовые отвертки. Стрелки сняты - они стальные, с впрессованными латунными вставками.
Чтобы снять внешний поворотный диск и шкалу, нужно изнутри отжать маленькую пружину. Вообще-то поворотное кольцо держится на двух пружинящих фиксаторах, но для снятия достаточно отжать всего один.
Шкала и центральный неподвижный диск циферблата сделаны из алюминия.
Под циферблатом вот такая картина... видим две пружинки, которые удерживают поворотное кольцо со шкалой.
Вытаскиваем механизм. Сперва с другой стороны отсоединяем возвратную пружину рейки, и боковую пружину. С другой стороны выкручиваем три винта и механизм вытаскивается.
Вот такой вот часовой рычажно-зубчатый механизм...
|
|
|
|
|
|
Разбираем его - выкручиваем винты и снимаем мосты. Надо сказать, что винты затянуты очень сильно, "со всей дури", как говорится. Вот на фото все этапы разборки и все элементы механизма индикатора Mitutoyo 2109-10. Все сделано хорошо. База механизма - платина - массивная, латунная... Шесть "камней" присутствуют - это искусственные рубины, с отверстиями посередине.
Разбираем оставшееся: вытаскиваем стержни из рейки. Для этого используем трубку из латуни, она служит наковальней, в отверстие трубки опускается выступающая часть стержня, затем с обратной стороны используя более тонкий стальной стержень, выбиваем его молоточком. Начинаем с верхнего ограничительного стержня, затем – нижний, а в самом конце тветдосплавный. Как вы можете видеть на фото, верхний стержень поврежден, а твердосплавный и вовсе сломан. Это мой двоюродный брат решил мне помочь, когда я отвлекся на телефонный разговор. Он взял и начал их вытаскивать бокорезами… Стержень из твердого сплава хрусть – и напополам! Конечно, в условиях мастерской по ремонту измерительного инструмента, я бы нашел чем заменить этот стержень, но в домашних условиях, увы… Ну да ладно - пожертвуем индикатором ради статьи!
Выкручиваем из рейки измерительный наконечник и верхнюю "шляпку". Измерительный стержень свободно извлекается. Все разобрано, и если б не разрушившийся стержень, все было бы собрано в обратном порядке... Ну да ладно.
Теперь о поломках данного индикатора, что общее для всех индикаторов. Износ тех или иных узлов, и индикатор не проходит поверку и бракуется. Одно можно отремонтировать, другое отремонтировать, но индикатор уйдет классом ниже, а кое-что отремонтировать уже невозможно. Некоторые виды ремонта нецелесообразны.
1 - износ вставки в измерительный наконечник;
2 - износ измерительного стержня от трения в гильзе и верхней втулке - одновременный износ и этих направляющих;
3 - физическое повреждение измерительного стержня - забоины, искривление, коррозия;
4 - износ от трения твердосплавных стержней на рейке и малом рычаге;
5 - люфт шестерней, вследствие износа осей, триба и выработанных отверстий на платине и мостах под шестерни;
6 - износ или повреждение зубьев шестеренок;
7 - искривление стрелок, их проворот на посадочном месте;
8 - растяжение или деформация пружин и спирального волоска;
9 - прочее.
Ремонт таких индикаторов первоначально одинаков, независимо от модели или изготовителя:
Сперва проводится частичная разборка - снимается стекло, стрелки, поворотное кольцо и циферблат, снимается задняя крышка. Механизм промывается в чистом бензине "Калоша" (либо "Галоша" - производители именуют его и так, и этак). Механизм осматривается через увеличительное стекло при хорошем освещении, выявляются дефекты. Не всегда механизм требует разборки. Ремонт выше перечисленных повреждений:
1 - изношенный наконечник проще всего заменить на другой, но можно и отремонтировать и этот (процесс ремонта измерительных наконечников, как и сменных насадок для нутромеров, описан мною здесь).
2 - если измерительный стержень и направляющие изношены и есть люфт, можно продлить срок работы индикатора. Убираем механизм и измерительный стержень. Затем берется стальной шарик - от подшипника, кладется на торец гильзы, с внутренней стороны корпуса, не сильно ударяется по нему молотком - металл сминается (так называемая чеканка), эту же операцию делаем и на верхней втулке. Далее вставляется рейка и проверяется ее ход и отсутствие люфта. Если вы переусердствовали, рейка будет двигаться с трудом, придется использовать либо развертку, либо легкими ударами молотка из латуни, забивать рейку...
3 - если измерительный стержень имеет физические повреждения: изогнутость можно выпрямить на листе свинца, используя медный или латунный молоточек. Забоины снимаются бархатным надфилем, или камнем типа "Арканзас". Коррозию снимают либо мелкой наждачной бумагой, либо на деревянном бруске, на который нанесен самый мелкий порошок электрокорунда белого М1 с керосином.
4 - твердосплавные стержни в механизме тоже со временем имеют выработку, которая дает погрешность. Здесь все проще: с помощью маркера метиться сторона выработки, потом используя латунную трубку, как подставку, выбивается этот стержень из рейки, поворачивается другой стороной и впрессовывается назад. Тоже самое проделывается и со стержнем на малом рычаге. Работу надо проводить аккуратно - эти стержни хрупкие, и надо не допускать перекосов. А во время извлечения и установки стержней обратно, надо не деформировать ни рейку, ни рычаг...
5 - оси на шестернях снашиваются слабее - они сделаны из высокопрочной закаленной стали, но если внутрь индикатора попадает пыль, особенно абразивная, то снашиваются и они. Как правило, быстрее изнашиваются отверстия для осей без синтетических камней. Здесь также можно использовать метод "дара" стальным шариком, или методом обжатия отверстия - используя стальную трубку с острым краем - при ударе, она врезается в латунь и выжимает металл в середину, отверстие уменьшается, люфт исчезает. Можно также вытачивать и впрессовывать (впаивать) латунные втулки, в т.ч. и на смену разрушенным камням.
6 - износ зубьев шестеренок уже не исправим, или сложно исправим, обычно их надо менять, если есть на что. Если зуб погнут, его можно выровнять отверткой.
7 - погнутые стрелки выравниваются пинцетами. Слезшую краску подновляют кисточкой. Слабая посадка, или проворот на трибах - стрелку следует садить на краску. Лучше всего использовать быстросохнущую нитрокраску.
8 - ослабленные или растянутые пружины либо заменяются на новые, либо натягиваются на несколько витков меньше. Спиральный волосок можно натягивать, так же как это делают мастера-часовщики. Деформированную спираль выравнивают с помощью двух пинцетов.
9 - к прочим повреждениям относятся: разбитые защитные стекла - их меняют, когда облазит краска и разметка на циферблате - тоже надо менять, но можно вручную и отреставрировать. Болтается гильза - ее можно пропаять оловом с паяльной кислотой.
Но первое правило при ремонте - промывка механизма бензином "Калоша", смазка, проверка нормально ли затянуты винты? Потому что из-за таких мелочей часто индикатор не может пройти поверку.
Ну и напоследок. Индикатор Mitutoyo 0.001-1 mm, 2109-10 сделан, безусловно, качественно, но нельзя сказать, что он был лучше отечественных головок. Как и многие другие измерительные инструменты. Зачем их закупали за границей, когда собственного мерителя было достаточно? Тратили валюту, которая для СССР доставалась с трудом... Видимо здесь были какие-то скрытые мотивы, о которых мы не знаем.
На этом обзор и разборка индикатора от Mitutoyo закончены. В следующей статье будет полное описание, разборка и ремонт схожего, но другого индикатора Mitutoyo 0.001-5 mm, 2119-50...
Михаил Дмитриенко, специально для PRETICH.ru
2019 г.
