Barres sinusoïdales :outils de précision pour mesurer la déviation angulaire

Sine Bar est un instrument de mesure de précision utilisé pour mesurer la déviation angulaire ou l'inclinaison d'une surface par rapport à un niveau de référence en métrologie. C'est un instrument extrêmement précis, capable de mesurer des angles jusqu'à 0,01 degrés.

Une barre sinusoïdale est composée de deux cylindres rectifiés avec précision fixés à chaque extrémité d'un corps durci et rectifié avec précision. La distance entre les centres des cylindres est contrôlée avec précision et le sommet de la barre est parallèle aux centres des deux rouleaux. Lors de l'utilisation, la dimension entre les deux rouleaux est choisie comme étant un nombre entier (pour faciliter les calculs ultérieurs) et forme l'hypoténuse d'un triangle.

Lorsqu’il est posé sur une surface plane, son bord supérieur lui sera parallèle. Cet instrument fonctionne sur la règle sinusoïdale dans laquelle

● L'hypoténuse a toujours la même longueur que la barre sinusoïdale. (100 mm ou 10 pouces dans les exemples présentés).
● La hauteur est calculée en mesurant la distance entre le bas d'un rouleau et la surface de la table.
● La règle du sinus est utilisée pour calculer l'angle (une fonction trigonométrique issue des mathématiques). Certains ouvrages de référence sur l'ingénierie et le travail des métaux incluent des tableaux indiquant les dimensions requises pour obtenir un angle allant de 0 à 90 degrés à intervalles d'une minute.

Sin(angle) =(Perpendiculaire/Hypoténuse)

Il montre que cet outil peut être utilisé pour mesurer ou définir des angles.

Cette barre est fabriquée en acier à haute teneur en carbone et en chrome, résistant à la corrosion. Ce matériau est utilisé pour fabriquer des barres de signalisation afin d'éviter l'usure due à la manipulation.

L'existence de la barre sinusoïdale réside dans le fait que lorsque deux surfaces sont placées à un angle l'une par rapport à l'autre, la distance qui les sépare est proportionnelle au sinus de cet angle. Cela signifie que si deux surfaces sont placées à une distance connue et à un angle inconnu, l'angle peut être calculé en mesurant la distance qui les sépare. Pour y parvenir, la barre sinusoïdale comporte deux surfaces séparées par une distance connue puis ajustées à l'angle mesuré.

Une barre sinusoïdale, une cale étalon, un comparateur à cadran ou un niveau à bulle est utilisé pour mesurer les angles. Le but d'une mesure est de rendre horizontale la surface sur laquelle le comparateur ou le niveau à bulle est placé.

À titre d'exemple :

Pour être mesuré, une cale est posée sur une table horizontale.

La barre sinusoïdale est placée sur la surface inclinée du coin. La surface supérieure de cette barre est inclinée comme un coin dans ce cas. Des cales étalons sont utilisées pour rendre la surface supérieure horizontale.

Le sinus de l'angle d'inclinaison d'un coin est un rapport entre la hauteur du bloc étalon et l'entraxe du cylindre.

Lorsqu’une barre sinusoïdale est placée sur une surface plane, son bord supérieur lui sera parallèle. Lorsqu'un rouleau est soulevé d'une quantité connue, généralement avec des cales étalons, le bord supérieur de la barre est incliné du même montant, ce qui donne un angle calculé avec une règle sinusoïdale.

• La longueur de l'hypoténuse est toujours la même.
• La hauteur est calculée en mesurant la distance entre le bas d'un rouleau et la surface de la table.
• L'angle est calculé à l'aide de la règle du sinus. La dimension requise pour obtenir un angle allant de 0° à 90° a été augmentée par incréments de 1 minute. sinus =hypoténuse/opposé
• Cet outil peut être utilisé pour mesurer et définir des angles.

Formule de la barre sinusoïdale :

Il indique que le sinus d'un angle donné (θ) est égal à la distance (d) entre les deux surfaces divisée par la distance connue qui les sépare. En d'autres termes, sinus θ =d/L.

Cette équation est utilisée pour calculer l'angle de la barre sinusoïdale, qui est ensuite enregistré sur l'échelle avec sa valeur correspondante.

La trigonométrie est utilisée pour calculer le sinθ.

Sinusθ =Opposé/Diagonal
Cosθ =Opposé/Diagonale
Tanθ =Opposé/Concurrent

Un rouleau est placé sur une plaque de surface, tandis que l'autre est réglé à la hauteur h par une jauge à glissement. L indique la distance entre les deux rouleaux de réglage de la Sine Bar.

La formule trigonométrique présentée ci-dessus Above Sine =opposé/diagonal =h / L

Cela nous permet d'écrire θ =sin^-1 (h / L).

Il s'agit de la formule de la barre sinusoïdale pour calculer ou régler la pièce à l'angle requis.

Pourquoi la barre sinusoïdale est-elle limitée à un angle de 45 degrés ?

La barre sinusoïdale est limitée à un maximum de 45 degrés, car tout angle supérieur à cela entraînerait le contact des deux surfaces. Cela affecterait non seulement la précision de la mesure, mais pourrait également endommager la barre sinusoïdale elle-même.

Nous savons que le principe de base du fonctionnement de la barre sinusoïdale est sinθ =h/l.

En différenciant l'équation ci-dessus,

cosθ . dθ =l.dh – h.dl

ou

dθ =tanθ(dh/l – dl/l)

Cela indique que l'erreur est fonction de tanθ et que l'erreur est inférieure à 45 degrés, mais qu'elle peut soudainement augmenter au-dessus de 45 degrés. Par conséquent, les barres sinusoïdales sont préférées pour mesurer des angles inférieurs à 45 degrés.

Construction :

Le corps de la jauge de la barre sinusoïdale est constitué d’un matériau rigide tel que l’acier. Deux rouleaux sont situés à l'extrémité de la barre d'acier. Les rouleaux ont le même diamètre et leurs axes sont parallèles. Le haut de la barre d'acier est parallèle à la ligne passant par les centres des deux rouleaux et la longueur de la barre sinusoïdale est égale à la distance entre les centres des deux rouleaux.

Pour réduire le poids de la barre sinusoïdale, des trous de soulagement sont prévus.

Il ne peut pas être utilisé seul pour mesurer les angles d’un composant. La barre sinusoïdale est toujours utilisée lors de la mesure d'angles avec des jauges à glissement, une plaque de surface et un comparateur

Plaque de surface :

Une plaque de surface supporte la barre sinusoïdale et d'autres composants tels que les jauges de glissement et les jauges de hauteur. Les plaques de surface sont supposées fournir une surface horizontale précise. Lorsque nous plaçons une barre sinusoïdale sur une plaque de surface, la surface supérieure doit être parallèle aux surfaces horizontales de la plaque.

Jauge à cadran :

Pour vérifier l'uniformité de la surface, un comparateur à cadran est utilisé. Si un comparateur à cadran ne présente aucune déviation lors d'un déplacement sur une surface, on peut dire qu'il est parallèle à sa base. Les comparateurs à cadran sont utilisés dans la disposition des barres sinusoïdales pour déterminer si la surface supérieure de la pièce est parallèle à la plaque de surface ou pour déterminer l'angle du sinus conique de la pièce.

Jauges à glissement ou jauges à bloc :

Il s'agit d'instruments de mesure de précision tels que des blocs-jauges et des jauges à glissement qui sont utilisés pour déterminer la hauteur ou la longueur d'un objet.

Jauge de hauteur Vernier :

En mesurant la hauteur du rouleau de la barre sinusoïdale, une jauge de hauteur à vernier est utilisée pour calculer l'angle d'un composant plus grand.

La barre sinusoïdale est utilisée pour ?

 Il peut être utilisé pour mesurer l'angle d'une surface par rapport à un niveau de référence ou pour détecter toute variation de cet angle au fil du temps. Les applications en sont nombreuses.

Pour des exemples :

• Dans les processus de recherche et de développement, la barre sinusoïdale est utilisée pour mesurer les angles d'intérêt afin d'étudier leurs effets sur un système ou un processus donné. Cela aide les chercheurs à développer de meilleurs produits et à améliorer ceux existants.
• La barre sinusoïdale est utilisée pour définir ou déterminer l'angle d'une pièce.
• Il est utilisé pour revérifier la mesure d'angles inconnus dans une pièce.
• Pour monter la pièce et effectuer un usinage de forme conique, des barres sinusoïdales spécialement conçues sont utilisées.
•  Il est utilisé pour rechercher des angles non identifiés dans des composants lourds.
• Cela peut être utilisé pour vérifier les angles de la clé conique.
• Il est utilisé pour garantir que la surface est plane.
• Il est également utilisé dans les industries automobile et aérospatiale pour mesurer l'alignement de composants tels que les moteurs et les ailes.
• De plus, ils sont souvent utilisés dans le secteur de la construction pour mesurer les angles entre des structures, telles que des escaliers et des murs.
• Enfin, la barre sinusoïdale est un outil utile pour les machinistes et les ingénieurs qui ont besoin de vérifier la précision de leur travail.

Quelles sont les limites de la barre sinusoïdale ?

Il présente les limitations suivantes :

• Toute projection non identifiée dans le composant entraînera des erreurs de mesure.
• Il est limité à mesurer un angle inférieur à 45 degrés.
• Étant donné qu'il n'existe aucune méthode scientifique pour créer des jauges de glissement, celles-ci doivent être construites par essais et erreurs, ce qui prend du temps.
• La longueur de la barre sinusoïdale utilisée pour mesurer l'angle doit être supérieure ou égale à la longueur du composant à inspecter.
• Si la longueur du composant inspecté est trop longue, aucune barre sinusoïdale plus longue que le composant n'est disponible.

Conditions pour une lecture précise :

• Les deux axes des rouleaux de la barre sinusoïdale doivent être parallèles l'un à l'autre.
• Les surfaces supérieures de cette barre doivent être parfaitement parallèles et plates.
• Les rouleaux de la barre de signalisation doivent tous être de la même taille.
• La distance L entre les centres doit être mesurée avec précision.

Résumé :

Sine Bar est un outil précieux pour toute personne travaillant dans le domaine de la métrologie. Sa précision le rend idéal pour les applications de mesure de précision. Avec sa capacité à mesurer des angles jusqu'à 0,01 degrés, c'est un instrument indispensable pour tout travail nécessitant des mesures précises et des performances fiables.

De sa construction et de sa formule simples à ses nombreuses applications, c'est un outil essentiel pour garantir des mesures précises et améliorer les performances de la machine.

Merci d'avoir lu! J'espère que cet article vous permettra de mieux comprendre la barre sinusoïdale et comment elle peut être utilisée pour effectuer des mesures précises. Bonne chance !