נוניוס, מי זה וכיצד הוא פועל

הנוניוס The Nonius

האם אפשר להכניס ציר פלדה בקוטר 10.05 ממ, לתוך קדח נחושת בקוטר 9.95 המ”מ? האם צריך לנסות כדי לדעת שזה לא ילך בקלות? איזה כלי מדידה יכול לעזור לנו לגלות את ה”צרה” מבלי לנסות בפועל? מה גם שניסוי לא ילמד אותנו על “גודל הצרה” אלא רק נדע שיש צרה.

התשובה היא קליבר (תקין) עם נוניוס:

Caliper With Nonius

נקרא ע”ש האסטרונום והמתמטיקאי הפורטוגזי Pedro Nunes  (1502–1578) שהמציא שיטה מעגלית להגדלת הרזולוציה של מדידת זויות.

המתמטיקאי הצרפתי  Pierre Vernier (1580–1637)ידוע כראשון שהציג את הגירסה הליניארית, המוכרת לנו ממד הזחיח (Caliper) הנקרא בצרפתית Vernier  (אין מבטאים את ה R שבסוף המילה) ע”ש הממציא.

העוסקים במכונות, משתמשים בכלי מדידה זה כל העת, כדי למדוד בדיוק של עשירית המ”מ.

הרזולוציה של הקליבר, בדרך כלל רשומה על הכלי, והיא 0.05 או 0.02 המ”מ.

אך כיצד פועל הנוניוס, הסקלה שמוטבעת על המחלק של מד הזחיח?

זאת הסקלה שמאפשרת לנו לקרוא את המידה בדיוק שכזה.

הרעיון הוא פשוט (ומבריק -כמו כל הדברים הפשוטים):

לוקחים על הסקלה הקבועה, 9 שנתות ומחלקים אותן לעשר שנתות על הסקלה הניידת.

Nonius, נוניוס

אם כל שנתה, בסקלה הקבועה היא של 1 מ”מ, הרי שכל שנתה על הסקלה הניידת היא של 0.9 המ”מ, בלשון אחרת, 1מ”מ פחות עשירית.

אם נציב את שתי הסקלות, אפס מול אפס, צמד השנתות הבא, “לא יתלכד” והמרחק יהיה של 0.1 המ”מ.

Nonius On Caliper

אם נמדוד נייר בעובי של 0.1 המ”מ, האפס של הסקלה הניידת יזוז (ימינה) מהאפס הקבוע, במרווח של 0.1 המ”מ. נקבל התלכדות של השנתה הראשונה מימין לאפס.

0.1mm Reading On Caliper

אם נמדוד נייר בעובי של 0.2 המ”מ, האפס של הסקלה הניידת יזוז (ימינה) מהאפס הקבוע, במרווח של 0.2 המ”מ. נקבל התלכדות של השנתה השניה מימין לאפס:

0.2mm Reading On Caliper

אם נמדוד חפץ בעובי של 0.8 המ”מ, האפס של הסקלה הניידת יזוז (ימינה) מהאפס הקבוע, במרווח של 0.8 המ”מ. נקבל התלכדות של השנתה השמינית מימין לאפס.

0.8mm Reading On Caliper

אף שנתה אחרת על החלק הנייד לא תתלכד עם מי מהשנתות הנייחות.

שימו לב שיכולנו “לנחש” על פי תזוזת האפס הנייד מול הנייח, שמדובר בערך בעובי 0.8,

0.8mm Reading Estimation

אך בעזרת הנוניוס, התשובה ברורה וחדה:

0.8mm Reading With Nonius

בפועל, בקליברים (עיוות עברי של  Caliper , או שמא המקור בשפה אחרת), פורסים את הנוניוס על 39 יחידות (מ”מ) או אף 49,

Nonius Streched On 39mm

במקרה כזה, נוכל לסמן על הנוניוס יותר חלוקות, למשל 0.05 (חצי עשירית)

Nonius Resolution 0.05mm

או אף של 0.02:

Nonius Resolution 0.02mm

אך זכרו שהדיוק שניתן לקבל מהכלי תלוי לא רק ברזולוציה שעל הנוניוס, אלא בגורמים נוספים, ולכן אינני ממליץ לנסות למדוד בקליבר בדיוק גדול מחצי עשירית (0.05), אף אם הקליבר מצויד בקריאה דיגיטלית בעלת רזולוציה של 0.01.

השתמשו לשם כך במיקרומטר!

אתם מוזמנים לנסות ניסוי השואה מבוקר בין קליבר דיגיטלי ומיקרומטר (מכני פשוט).

לסיכום: 

 

  1. הקליבר הוא כלי מדידה בסיסי לעוסקים בתחום הנדסת המכונות

  2. הדיוק של הקליבר הוא 0.1 מ”מ (±0.05)

  3. הרזולוציה של הקליבר 0.05 או 0.02 המ”מ

  4. הנוניוס הוא המאפשר לקליבר להגיע לדיוק ולרזולוציה הנ”ל

  5. הקליבר אינו מתאים למדידות הדורשות דיוק רב יותר!

עכשיו תורכם  

עד כאן הצגתי בפניכם את הקליבר עם מנגנון הנוניוס שלו. כלי הכרחי לכל בעלי המלאכה והסוחרים העוסקים בחומרים או בעיבוד שבבי או כיפוף או חישול או עיבוד אחר. הבנו, כיצד פועל הנוניוס ומאפשר רזולוציה של מ 0.05 ועד 0.02. עתה הבמה כולה שלכם. מה תוכלו להוסיף מניסיונכם? על איזה מקרה כשל במדידה הייתם רוצים לספר לנו? אנא שתפו אותנו פה למטה, בתגובות, כדי שכולנו נלמד ונצמח ביחד.

הצעד הבא שלכם להצלחה

אהבתם? שתפו את המאמר עם חברים וקולגות. רוצים לקבל ממני עוד הרבה טיפים מועילים, עקרונות מנחים והדרכה מעשית בנושאים שונים ומגוונים בהנדסת מכונות? במיוחד בשבילכם כתבתי את מדריך הבזק “הנדסה בחקירה” ובו ניתוח עומק של 7 כשלי תכנון בסיסיים שהובילו לאסונות ענק. להורדת המדריך במתנה ממני ולגמרי בחינם – לוחצים כאן.

אודות משה קלמן

אינג' משה קלמן, בוגר לימודי הנדסת מכונות בטכניון במגמת אנרגיה, ובעל תואר שני במנהל עסקים, מהאוניברסיטה העברית בירושלים, מביא אתו ניסיון עשיר של כ-40 שנה בתחומי הנדסה שונים ומגוונים. את הניסיון העצום שצבר, יצק לתוך מגוון תכניות הדרכה למהנדסים בהתאמה לצורכי הארגון.

להורדה בחינם של מדריך הבזק "הנדסה בחקירה" שבו אסף דוגמאות של כשלים קטסטרופליים שנבעו מהזנחה של עקרונות הנדסיים בסיסים – לחצו על הקישור "כן, אני רוצה ללמוד מניסיונם של אחרים"

2 תגובות

  1. חנן אנדרמן הגב

    פדרו נונס הוא פורטוגזי “נוצרי חדש” -יהודי שאולץ להתנצר -משפחתו משפחת אנוסים.

השארת תגובה