الباب الثاني
قياس الأبعاد باستخدام المساطر الحديدية
Chapter 2 - DIMENSIONAL MEASUREMENTS USING STEEL RULERS
________________________________________
1 - مقدمة
يعتبر قياس الأبعاد من بين أهم العمليات التقنية التي نقوم بها خلال عمليات التشغيل و الإنتاج الصناعي للقطع بحيث تلعب هذه العملية دورا مهما في تصنيع القطع حسب المواصفات الفنية و بالتالي ضمان جودتها. تستعمل كذلك القياسات الدقيقة كأداة تقييم العمليات الإنتاجية و ضمان تصنيع منتجات تحقق مستوى الأداء المطلوب.
رغم التقدم التكنولوجي الهائل في مجال القياسات الذي سمح بتوفير أجهزة الكترونية دقيقة و معقدة لقياس الأبعاد , إلا أن الأجهزة الميكانيكية البسيطة تبقى سيدة مجال القياسات في ورش التشغيل و المختبرات التدريبية. و من أهم هذه الأجهزة و التي ما زالت و ستبقى إلى أجل غير مسمى في متناول الفني و المهندس لإجراء قياسات الأبعاد :
• المسطرة الحديدية Steel rule
• القدمة ذات الورنية Vernier Caliper
• الميكرومتر Micrometer
في هذا الدرس سنستعرض معا طريقة استعمال المسطرة الحديدية لقياس الأبعاد. يلي بعد ذلك عرض تقنية القدمة ذات الورنية و الميكرومتر في الأبواب اللاحقة.
2 - قياس الأبعاد باستخدام المسطرة الحديدية
تعتبر المسطرة الحديدية من أدوات قياس الأبعاد الأكثر شيوعا في الورش و في المصانع. تستعمل عادة في إجراء القياسات العادية للقطع المشغولة و في نقل الأبعاد من الرسومات و التصاميم إلى خامات التشغيل و القطع المصنعة.
تصنع المساطر عادة من الصلب الذي لا يتأثر كثيرا بالتغيرات التي قد تحدث في محيط العمل من درجة الحرارة, الرطوبة و الاهتزازات.
عادة ما تحتوي المسطرة الحديدية على تدرج بالبوصة من ناحية و بالمليمتر من ناحية أخرى. ينصح باستعمال وحدة المليمتر في قياساتنا و هذا تماشيا مع النظام الدولي للقياسات (SI) إلا انه في بعض الحالات يمكن إجراء القياس غلى النظام الانجليزي حيث نستعمل وحدة البوصة. يمكن أن نذكر هنا بقانون التحويل بين الوحدتين :
1 بوصة = 25.4 مم
1 inch = 1 " = 25.4 mm
على الفني و المهندس أن يتقن القياس على المسطرة الحديدية بالوحدتين و أن يعرف قانون التحويل كما يمكنه استعمال بعض الجداول الصناعية المتواجدة في الورش.
تسمح المسطرة الحديدية بإجراء قياس أطوال المشغولات بدقة قياس تساوي 1 مم في حين يمكن إجراء القياس بدقة 0.5 مم على بعض المساطر.
بالنسبة للمسطرة المجسدة للوحدة البريطانية (البوصة) فقد تكون مدرجة بأحد أجزاء البوصة و هي:
1/128 , 1/64 , 1/32 , 1/16 , 1/8 , 1/4 , 1/2 , 5/8 , 3/4 , 7/8 .
حتى يسهل علينا استعمال هذه الأجزاء و ما يقابله كأعداد عشرية يمكن لنا أن نستعمل الجداول الصناعية المتوفرة في ورش التشغيل و التي تعد كأدوات مساعدة للفني في عمليات القياس و مثال منها موضح على الشكل التالي:
3 - أنواع المساطر الحديدية
أكثر أنواع مساطر القياس المستعملة في الورش هي ذات أطوال 6 بوصة (أو مسطرة الجيب) , 12 بوصة و 18 بوصة.
قصد الحصول على أحسن دقة قياس يمكن استعمال مسطرة حديدية مع نهاية لوضعها مع حافة القطعة المقاسة.
مسطرة ضيقة لقياس أعماق الثقوب
مسطرة حديدية صغيرة مع ممسك لقياس الأبعاد الصغيرة .
4 - قراءة قياس المسطرة الحديدية
تعتبر المسطرة الحديدية من أول أجهزة قياس الأبعاد التي تعاملنا معها منذ السنوات الأولى للدراسة الابتدائية نظرا لسهولة استعمالها حيث أن قراءة القياس عليها بسيط جدا. عادة ما تكون المسطرة مدرجة بالمليمتر ( 1 mm) و بنصف المليمتر ( 0.5 mm).
دقة المسطرة = 0.5 mm
قصد إجراء القياس الدقيق على المسطرة الحديدية يجب إتباع الطريقة التالية:
1 - نقوم بتحديد دقة القياس على المسطرة (إما أن تكون 1 مم أو 0.5 مم في حالة المسطرة المترية أو أحد أجزاء البوصة في حالة المسطرة البريطانية (1/8 أو 1/16 إلخ..)
2 - نوازي الحافة الأولى للبعد المراد قياسه مع صفر المسطرة (عادة ما يكون مع حافتها).
3 - نقرأ قيمة القياس على المسطرة و الذي يكون موازيا للحافة الثانية للبعد. يجب أن نراعي دائما أن يكون نظرنا عموديا على القياس لأن القراءة من زاوية غير عمودية يسبب خطأ في القياس يسمى بخطأ الزاوية (Paralax Error)
دقة المسطرة = 1/16 "
أمثلة عن قراءة القياس على المسطرة
• أولا نحدد قيمة دقة القياس على المسطرة و هي واضحة على الجهاز و تساوي 0.5 مم. ثم نقوم بإجراء قراءة القياس.
• تقع قراءة القياس A على التدرج 22 بالمليمتر الصحيح و بالتالي فنتيجة قياس A هي:
A = 22 mm
• بنفس الطريقة تحدد نتيجة قياس B هي : B = 12 mm
• في حين تكون نتيجة قياس C هي : C = 31 +0.5 = 31.5 mm
• و تكون نتيجة قياس D هي : D = 40 +0.5 = 40.5 mm
