Make your own free website on Tripod.com

الصفحة الالكترونية لمادة القياسات - د. محمد أحمد عيشوني

 

الباب السادس

قياس الزوايا

Chapter 6 - ANGULAR MEASUREMENTS

 


1- مقدمة :

قد عرفنا من خلال ما مضى من الدرس أن من بين أهم المواصفات التي تحدد نوعية و جودة المنتجات الميكانيكية هي أبعاد القطع، و قد تطرقنا إلى تقنيات قياسها و تحديدها بالدقة اللازمة.  أضف إلى الأبعاد فإن الزوايا تعتبر من المواصفات المهمة في القطع الميكانيكية و في الشغلات. لذلك يتوجب على الفني و المهندس الميكانيكي الإلمام بطرق قياساتها و فحصها.

من خلال هذا الباب سنتطرق إلى مفاهيم أساسية عن الزوايا قد مرت علينا منذ المرحلة الابتدائية في تعليمنا ثم ندرس أهم الطرق التقنية المستعملة لقياس الزوايا في الورش و في المصانع. 

2 - مراجعة بعض المفاهيم الأساسية:

 

الشكل 1 - الزاوية 

             الدقيقة (` ) Minute   بحيث أن :  1 ْ = 60 `

             الثانية (`` )   Second   بحيث أن : 1 ` = 60 ``

          و منه يمكن الحصول على العلاقة : 1 ْ = 60 َ = 3600 ً

 ج - الزاوية المنفرجة              ب - الزاوية الحادة            أ- الزاوية القائمة 

الشكل 2 - أنواع الزوايا

   حيث أن العلاقة المستعملة للتحويل بين الوحدتين هي :

180 ْ = رديان

بحيث أن    ( أو ط ) عدد حقيقي ثابت ( يستعمل في حساب المثلثات -  Trigonometry )  و تساوي قيمته   3.141592 .

و منه يمكن استخلاص :


3 - تقنيات قياس الزوايا:

1 - المنقلة البسيطة   Plate Protractor

المنقلة هي أبسط جهاز يستعمل في قياس زوايا القطع الميكانيكية و المشغولات بحيث يمكن أن نحصل على قياسات بدقة 1درجة = 1 ْ أو نصف الدرجة = 0.5 ْ . و هي عبارة عن منقلة عادية مدرجة من صفر إلى 180 درجة و مزودة بذراع القياس الذي يتحرك حول محور المنقلة. بنهاية الذراع يوجد مؤشر لتحديد قيمة قراءة الزاوية على المنقلة.

تستعمل هذه المنقلة لقياس زوايا المشغولات (أنظر الشكل في الأسفل) ، زوايا الأسطح المائلة الخارجية، قياس السلبات و في عمليات التخطيط (Layaout) و الشنكرة و قياس زاوية ريشة المثقاب.

   

الشكل 3 - المنقلة العادية لقياس الزوايا Plate Protractor

2 - المنقلة المحورية العامة   Combination Squares

      

و هي منقلة متعددة الاستعمالات في الورش ، فمن خلالها يمكن قياس الزوايا، فحص الزوايا القائمة و المسطحة و فحص تعامد الأسطح. تسمى كذلك بالزاوية المؤتلفة و هذا لأنها تتكون من عدة قطع للاستعمالات المذكورة.

الأجزاء المكونة للمنقلة المحورية العامة هي:

القاعدة و بها  المنقلة المدرجة

المسطرة المتحركة
قاعدة قائمة
قاعدة حرف V
مسمار زنق

ملاحظة : لتنفيذ عملية معينة يمكن استعمال  المسطرة المتحركة مع إحدى القطع الأخرى.

3 - المنقلة ذات الورنية Universal Bevel Protractor

المنقلة ذات الورنية أو المنقلة المحورية الدقيقة  هي أحد أدق أجهزة قياس الزوايا للقطع الميكانيكية و المشغولات المستعملة في ورش التشغيل و المختبرات . بحيث يمكن أن نحصل على قياسات زوايا بدقة 1/12 ْ أي ما يعادل 5 دقائق (1/12 درجة = 60/12 = 5 دقائق).

الشكل التالي يوضح الأجزاء المكونة للمنقلة المحورية الدقيقة و هي :

  • القاعدة (Base) و بها القرص المدرج أو المقياس الرئيسي (Main Scale)

  • ورنية مدرجة (Vernier Scale) و هي تدور داخل القرص المدرج.

  • ساق متحركة  (Blade) و هي تثبت مع الورنية عن طريق مسمار تثبيت.

  • مثبت الزوايا الحادة (Acute Angle Attachment)

 

الشكل 4 - المنقلة ذات الورنية للقياس الدقيق للزوايا Universal Bevel Protractor

 

تستعمل المنقلة المحورية الشاملة لقياس زوايا المشغولات بدقة جيدة و هذا بوضع الزاوية المراد قياسها بين الساق المتحركة و مثبت الزوايا الحادة (في حالة زاوية حادة) أو سطح ثابت (في حالة زاوية منفرجة).

قياس زاوية حادة قياس زاوية منفرجة

تتم عملية قراءة القياس على الجهاز بأخذ القياس الرئيسي بالدرجة و هذا بداية من صفر الورنية  و تضاف إليها قيمة القياس على الورنية التي تأتي مع تطابق التدرج الرئيسي و تدرج الورنية (على نفس طريقة قراءة القياس على القدمة ذات الورنية).

القياس الرئيسي

A

85  ْ

قياس الورنيه

B

30'

قيمه القياس على الجهاز

A+B

 85 ْ  30 `

الشكل 5 - قراءة المنقلة ذات الورنية  = 85 ْ  30 `

أمثالة عن قراءة المنقلة ذات الورنية

قيمة القياس =  ................................ قيمة القياس =  ................................ قيمة القياس =  ................................

 

تدريب تفاعلي على قراءة المنقلة ذات الورنية. اضغط هنا على هذا الارتباط


4 - القياس الدقيق للزوايا باستخدام قضيب الجيب Sine bar  و قوالب القياس (Gage Blocks)

قضيب الجيب هو عبارة عن قضيب بطول ثابت يرتكز على بكرتين متساوية الأقطار. يستعمل قضيب الجيب مع قوالب القياس لإجراء عمليات القياسات الدقيقة لزوايا المشغولات و زاوية ميل الأعمدة و زاوية استدقاق المخروط. يتوفر قضيب الجيب بأطوال 100 ، 200 و 300 مم.

      

قضيب الجيب                                        قوالب القياس

لإجراء القياس يوضع السطح المائل للقطعة المراد قياس زاويتها فوق قضيب الجيب، ثم يرفع أحد طرفي القضيب تدريجيا باستعمال قوالب قياس الأبعاد حتى يصير سطح القطعة أفقيا. للتأكد من ذلك تستعمل ساعات القياس. و بهذا تكون زاوية الميل في القطعة مساوية لزاوية ميل قضيب الجيب مع القوالب (الشكل في الأسفل)

 

من قانون المثلثات يمكن استنتاج العلاقة بين الزاوية q   و طول قضيب الجيب  l  و ارتفاع قوالب القياس h  (جيب الزاوية يساوي المقابل على الوتر) :

sin (q ) = h / l

و بما أن كلا من ارتفاع قوالب القياس و طول القضيب معروفين فإنه يمكن تحديد جيب الزاوية و من ثم الزاوية q .

 

5 - محددات و قوالب قياس الزوايا (Angle gages and Angle Gage Blocks)

في ورش التشغيل كثيرا ما نستعمل محددات الزوايا لفحص زوايا المشغولات أو الشنكرة . من أكثر المحددات استعمالا هي:

  • محدد الزاوية القائمة (Square Edge) 

محدد الزاوية القائمة

  • محدد الزاوية المسدسة (120 درجة)

  • محدد زاوية الشطب (135 درجة)

 

قوالب قياس الزوايا هي قوالب من فولاذ متوفرة على شكل أطقم محفوظة في علب خشب قصد حمايتها. و هي تجسد بدقة جيدة مقاسات زوايا معينة. تستعمل قوالب قياس الزوايا في أعمال معايرة الأجهزة الأخرى (المنقلة، محددات الزوايا) و في الفحص الدقيق لزوايا المشغولات و لضبط ماكينات التشغيل.

قوالب قياس الزوايا (Angle Gage Blocks)

أمثلة عن أطقم قوالب قياس الزوايا

 

يمكن استعمال مجموعة من القوالب لتركيب زاوية معينة على طريقتين: طريقة الإضافة و طريقة الطرح.

في طريقة الإضافة (Additive assembly) نجمع القوالب بحيث يكون اتجاه ميل السطح المائل لجميع القوالب واحد و تكون الزاوية المركبة هي مجموع زوايا كل قالب. فمثلا بإضافة قالب الزاوية 5 إلى 30 و على نفس الميل نحصل على زاوية 35 درجة.

في طريقة الطرح (Subtractive assembly) نركب القوالب بحيث يكون اتجاهاتها معاكسة لبعضها البعض. و بالتالي تكون الزاوية المركبة هي الفرق بين القوالب في اتجاه الميل الرئيسي و بقية الزوايا في الاتجاه المعاكس. فمثلا بوضع قالب الزاوية 5 في الاتجاه المعاكس مع قالب الزاوية 30 نحصل على زاوية 30-0 = 25 درجة.

 

 


ممتاز، لقد أتممت دراسة هذا الباب . إذا كانت لديك أي أسئلة أو استفسارات أو ملاحظات فاضغط على هذا الارتباط للاتصال بالأستاذ و شكرا.


         عودة إلى الصفحة الرئيسية     


الصفحة من تصميم و إعداد  :   د. محمد أحمد عيشوني  

البريد الإلكتروني   : metrogyma@yahoo.co.uk

أستاذ مساعد -  قسم التقنية الميكانيكية  - الكلية التقنية بحائل        

         آخر تحديث للصفحة :  مارس 2005