Задачи по метрологии

Задачи по метрологии с решением

 

Если у вас нету времени на задачи по метрологии вы всегда можете попросить меня, вам нужно написать мне, и я вам помогу онлайн или в срок 1-3 дня всё зависит что там у вас за работа, вдруг она огромная! Чуть ниже размещён теоретический и практический материал, который вам поможет сделать работу если у вас много свободного времени и желания!

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Заказать работу по метрологии помощь в учёбе

 

Метрология — это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Таким образом, метрология включает три взаимосвязанные проблемы: реализация процессов измерения; обеспечение их единства; методы и средства измерений.

Основными задачами метрологии согласно РМГ 29-99 являются:

  • установление единиц физических величин;
  • установление государственных эталонов и образцовых средств измерений;
  • разработка методов передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.
  • разработка теории, методов и средств измерения и контроля;
  • обеспечение единства измерений;
  • разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерения и контроля;

В зависимости от цели различают три раздела метрологии: теоретический, законодательный и прикладной.

В теоретической (фундаментальной) метрологии разрабатываются фундаментальные основы этой науки.

Предметом законодательной метрологии является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений.

Практическая (прикладная) метрология освещает вопросы практического применения разработок теоретической и положений законодательной метрологии.

 

Законодательная база метрологии включает следующие основные документы:

  • Закон РФ "Об обеспечении единства измерений" от 27.04.93 № 4871-1 в редакции 2003г.;
  • РМГ 29-99. "Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения";
  • МИ 2247-93 ГСИ." Метрология. Основные термины и определения" (МИ – рекомендации государственных научных центров);
  • ГОСТ 8.417-2002 "ГСИ. Единицы физических величин";
  • ПР 50.2.006-94 "ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения";
  • ПР 50.2.009-94 "ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерения";
  • ПР 50.2.014-94 "ГСИ. Аккредитация метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений";
  • МИ 2277-94 "ГСИ. Система сертификации средств измерений. Основные положения и порядок проведения работ";
  • ПР 50.2.002-94 "ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм";
  • ПР 50.2.004-94 «ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже»;
  • ПР 50.2.017-95 «ГСИ. Положение о российской системе калибровки»;
  • Постановление Госстандарта России от 08.02.1994г. № 8 «Порядок лицензирования деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений»;
  • Постановление Госстандарта России от 08.02.1994г. № 8 «Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций»;
  • Постановление Госстандарта России от 28.12.1995г. № 95 «Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право проведения калибровочных работ»;
  • Постановление Госстандарта России от 08.02.1994г. № 8 «Требования к государственным центрам испытаний средств измерений и порядок их аккредитации»;
  • ИСО 10012-1:1992 «Требования, гарантирующие качество измерительного оборудования. – Часть 1. Система подтверждения метрологической пригодности измерительного оборудования».

Закон "Об обеспечении единства измерений" осуществляет регулирование отношений, связанных с обеспечением единства измерений в Российской Федерации, в соответствии с Конституцией РФ.

В сферах, которые напрямую не контролируются государственными органами, действует Российская система калибровки, также направленная на обеспечение единства измерений. Система калибровки - совокупность субъектов деятельности и калибровочных работ, направленных на обеспечение единства измерений в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору и действующих на основе установленных требований к организации и проведению калибровочных работ.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Решение задач по метрологии с примерами онлайн

 

 

Физические величины (ФВ) и шкалы.

Все объекты окружающего мира характеризуются своими свойствами. Свойство — категория качественная. Для количественного описания различных свойств процессов и физических тел вводится понятие величины. Величина — это свойство чего-либо, что может быть выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно.

Таким образом, физические величины — это измеренные свойства физических объектов и процессов, с помощью которых они могут быть изучены.

Физические величины целесообразно разделить на измеряемые и оцениваемые. Измеряемые ФВ могут быть выражены количественно в виде определенного числа установленных единиц измерения, возможность введения и использования последних является важным отличительным признаком измеряемых ФВ. Физические величины, для которых по тем или иным причинам не может быть введена единица измерения, могут быть только оценены.

По видам явлений ФВ делятся на следующие группы:

вещественные, т.е. описывающие физические и физико-химические свойства веществ, материалов и изделий из них. К этой группе относятся масса, плотность, электрическое сопротивление, емкость, индуктивность и др. Иногда указанные ФВ называют пассивными. Для их измерения необходимо использовать вспомогательный источник энергии, с помощью которого формируется сигнал измерительной информации. При этом пассивные ФВ преобразуются в активные, которые и измеряются;

энергетические, т.е. величины, описывающие энергетические характеристики процессов преобразования, передачи и использования энергии. К ним относятся ток, напряжение, мощность, энергия. Эти величины называют активными. Они могут быть преобразованы в сигналы измерительной информации без использования вспомогательных источников энергии;

характеризующие протекание процессов во времени. К этой группе относятся различного рода спектральные характеристики, корреляционные функции и др.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Контрольная работа по метрологии заказать

 

По принадлежности к различным группам физических процессов ФВ делятся на

  • пространственно-временные,
  • механические,
  • тепловые,
  • электрические и магнитные,
  • акустические,
  • световые,
  • физико-химические,
  • ионизирующих излучений,
  • атомной и ядерной физики.

По степени условной независимости от других величин данной группы ФВ делятся на

  • основные (условно независимые),
  • производные (условно зависимые),
  • дополнительные.

По наличию размерности ФВ делятся на размерные, т. е. имеющие размерность, и безразмерные.

Единица физической величины [Q] — это ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице и применяемое для количественного выражения однородных ФВ. Значение физической величины Q — это оценка ее размера в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Шкалы физических величин.

Величины оценивают при помощи шкал. Шкала величины — упорядоченная последовательность ее значений, принятая по соглашению на основании результатов точных измерений.

Шкала физической величины — это упорядоченная последовательность значений ФВ, принятая по соглашению на основании результатов точных измерений. Термины и определения теории шкал измерений изложены в документе МИ 2365-96.

В соответствии с логической структурой проявления свойств различают пять основных типов шкал измерений.

1. Шкалы наименований (шкалы классификации). Такие шкалы используются для классификации эмпирических объектов, свойства которых проявляются только в отношении эквивалентности. Эти свойства нельзя считать физическими величинами, поэтому шкалы такого вида не являются шкалами ФВ. Это самый простой тип шкал, основанный на приписывании качественным свойствам объектов чисел, играющих роль имен.

Примером шкал наименований являются широко распространенные атласы цветов, предназначенные для идентификации цвета.

2. Шкалы порядка (шкалы рангов). Если свойство данного эмпирического объекта проявляет себя в отношении эквивалентности и порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления свойства, то для него может быть построена шкала порядка. Она является монотонно возрастающей или убывающей и позволяет установить отношение больше/меньше между величинами, характеризующими указанное свойство. В шкалах порядка принципиально нельзя ввести единицы измерения, так как для них не установлено отношение пропорциональности и соответственно нет возможности судить, во сколько раз больше или меньше конкретные проявления свойства.

Условная шкала — это шкала порядка ФВ, исходные значения которой выражены в условных единицах. Например, шкала вязкости Энглера, 12-балльная шкала Бофорта для измерения силы морского ветра.

Широкое распространение получили шкалы порядка с нанесенными на них реперными точками. К таким шкалам, например, относится шкала Мооса для определения твердости минералов, которая содержит 10 опорных (реперных) минералов с различными условными числами твердости: тальк — 1; гипс — 2; кальций — 3; флюорит — 4; апатит — 5; ортоклаз — 6; кварц — 7; топаз — 8; корунд — 9; алмаз — 10. Отнесение минерала к той или иной градации твердости осуществляется на основании эксперимента, который состоит в том, что испытуемый материал царапается опорным. Если после царапанья испытуемого минерала кварцем G) на нем остается след, а после ортоклаза F) — не остается, то твердость Испытуемого материала составляет более 6, но менее 7. Более точного ответа в этом случае дать невозможно.

Определение значения величин при помощи шкал порядка нельзя считать измерением, так как на этих шкалах не могут быть введены единицы измерения. Операцию по приписыванию числа требуемой величине следует считать оцениванием. Оценивание по шкалам порядка является неоднозначным и весьма условным.

3. Шкалы интервалов (шкалы разностей). Эти шкалы являются дальнейшим развитием шкал порядка и применяются для объектов, свойства которых удовлетворяют отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности. Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерения и произвольно выбранное начало — нулевую точку. К таким шкалам относится летосчисление по различным календарям, в которых за начало отсчета принято либо сотворение мира, либо Рождество Христово и т.д. Температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра также являются шкалами интервалов.

На шкале интервалов определены действия сложения и вычитания интервалов. Действительно, по шкале времени интервалы можно суммировать или вычитать и сравнивать, во сколько раз один интервал больше другого, но складывать даты каких-либо событий бессмысленно.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Помощь по метрологии онлайн

 

 

Шкалы отношений. Эти шкалы описывают свойства эмпирических объектов, которые удовлетворяют отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности (шкалы второго рода — аддитивные), а в ряде случаев и пропорциональности (шкалы первого рода — пропорциональные). Их примерами являются шкалы массы (второго рода) и термодинамической температуры (первого рода).

В шкалах отношений существует однозначный естественный критерий нулевого количественного проявления свойства и единица измерений. С формальной точки зрения шкала отношений является шкалой интервалов с естественным началом отсчета. К значениям, полученным по этой шкале, применимы все арифметические действия, что имеет важное значение при измерении ФВ. Шкалы отношений — самые совершенные. Они описываются уравнением Q=q[Q], где Q — ФВ, для которой строится шкала; [Q] — ее единица измерения; q — числовое значение ФВ. Переход от одной шкалы отношений к другой происходит в соответствии с уравнением q2 = ql [Q1]/ [Q2].

5. Абсолютные шкалы. Под абсолютными понимают шкалы, обладающие всеми признаками шкал отношений, но дополнительно имеющие естественное однозначное определение единицы измерения и не зависящие от принятой системы единиц измерения. Такие шкалы соответствуют относительным величинам: коэффициенту усиления, ослабления и др. Для образования многих производных единиц в системе СИ используются безразмерные и счетные единицы абсолютных шкал.

 

Согласованная Международная система единиц физических величин была принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам весам. Международная система - СИ (SI), SI - начальные буквы французского наименования Systeme International.

В Российской Федерации система СИ введена ГОСТ 8.417—81.

В названии системы ФВ применяют символы величин, принятых за основные. Например, система величин механики, в которой в качестве основных используются длина (L), масса (М) и время (T), называется системой LMT. Действующая в настоящее время международная система СИ должна обозначаться символами LMTIQNJ, соответствующими символам основных величин: длине (L), массе (М), времени (Т), силе электрического тока (I), температуре (Q), количеству вещества (N) и силе света (J) (таблица 1.1).

  • Метр равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299.792.458 долю секунды.
  • Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
  • Секунда равна 9.192.631.770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
  • Ампер равен силе не изменяющегося во времени электрического тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2•10 в минус 7-ой степени Н.
  • Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
  • Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0.012 кг.
  • Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540•10 в 12-ой степени Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.
  • Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу.
  • Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.

Производные единицы системы СИ, имеющие собственное название, приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.1. Основные и дополнительные единицы системы СИ.

Величина

Единица

 

Наименование

 

Размерность

Рекомендуемое

обозначение

 

Наименование

Обозначение

русское

междуна-

родное

Основные

Длина

L

l

метр

м

m

Масса

M

m

килограмм

кг

kg

Время

T

t

секунда

с

s

Сила электри-

ческого тока

I

I

ампер

А

A

Теромодина-

мическая температура

Q

T

кельвин

К

K

Количество вещества

N

n, v

моль

моль

mol

Сила света

J

J

канделла

кд

cd

Дополнительные

Плоский угол

-

-

радиан

рад

rad

Телесный угол

-

-

стерадиан

ср

sr

Таблица 1.2. Производные единицы системы СИ, имеющие специальное название.

Величина

Единица

Наименование

Размер-ность

Наимено-вание

Обозна-чение

Выражение через единицы Си

Частота

Т-1

герц

Гц

с-1

Сила, вес

LMT-2

ньютон

Н

м∙кг∙с-2

Давление, механическое напряжение

L-1MT-2

паскаль

Па

м-1∙кг∙с-2

Энергия, работа, количество теплоты

L2MT-2

джоуль

Дж

м2∙кг∙с-2

Мощность

L2MT-3

ватт

Вт

м2∙кг∙с-3

Количество электричества

TI

кулон

Кл

с∙А

Электрический напряжение, потенциал, электродвижущая сила

L2MT-3I-1

вольт

В

м2∙кг∙с-3∙А-1

Электрическая емкость

L-2M-1T4I2

фарад

Ф

м-2∙кг-1∙с4∙А2

Электрическое сопротивление

L2MT-3I-2

ом

Ом

м2∙кг∙с-3∙А-2

Электрическая проводимость

L-2M-1T3I2

сименс

См

м-2∙кг-1∙с3∙А2

Поток магнитной индукции

L2MT-2I-1

вебер

Вб

м2∙кг∙с-2∙А-1

Магнитная индукция

MT-2I-1

тесла

Тл

кг∙с-2∙А-1

Индуктивность

L2MT-2I-2

генри

Гн

м2∙кг∙с-2∙А-2

Световой поток

J

люмен

лм

кд∙ср

Освещенность

L-2J

люкс

лк

м-2∙кд∙ср

Активность радионуклида

Т-1

беккерель

Бк

с-1

Поглощенная доза ионизирующего излучения

L2T-2

грей

Гр

м2∙с-2

Эквивалентная доза излучения

L2T-2

зиверт

Зв

м2∙с-2

Производные единицы бывают когерентными и некогерентными. Когерентной называется производная единица ФВ, связанная с другими единицами системы уравнением, в котором числовой множитель принят равным единице. Например, единицу скорости образуют с помощью уравнения, определяющего скорость прямолинейного и равномерного движения точки: v = L/t, где L — Длина пройденного пути; t — время движения. Подстановка вместо L и t их единиц в системе СИ дает v = 1 м/с. Следовательно, единица скорости является когерентной.

Единицы ФВ делятся на системные и внесистемные.

Системная единица — единица ФВ, входящая в одну из принятых систем. Все основные, производные, кратные и дольные единицы являются системными.

Внесистемная единица — это единица ФВ, не входящая ни в одну из принятых систем единиц. Внесистемные единицы по отношению к единицам СИ разделяют на четыре вида:

•-допускаемые наравне с единицами СИ, например: единицы массы — тонна; плоского угла — градус, минута, секунда; объема — литр и др. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ, приведены в табл. 1.3;

• допускаемые к применению в специальных областях, например: астрономическая единица, парсек, световой год — единицы длины в астрономии; диоптрия — единица оптической силы в оптике; электрон-вольт — единица энергии в физике и т.д.;

• временно допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например: морская миля — в морской навигации; карат — единица массы в ювелирном деле и др. Эти единицы должны изыматься из употребления в соответствии с международными соглашениями;

• изъятые из употребления, например: миллиметр ртутного столба — единица давления; лошадиная сила — единица мощности и некоторые другие.

Таблица 1.3. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ

Наименование величины

Единица

Наименование

Обозна-чение

Соотношение с единицей СИ

 

масса

тонна

т

103 кг

атомная единица массы

а. е. м.

1.66057∙10-27 кг (приблизительно)

 

время

минута

мин

60 с

час

ч

3600 с

сутки

сут

86400 с

 

плоский угол

градус

°

(π/180) рад=1.745329..∙10-2 рад

минута

…′

(π/10800) рад=2.908882..∙10-4 рад

секунда

…″

(π/648000) рад=4.848137..∙10-6 рад

град

град

(π/200) рад

объем

литр

л

10-3 м3

 

длина

астрономическая единица

а. е.

1.45598∙1011 м (приблизительно)

световой год

св. год

9.4605∙1015 м (приблизительно)

парсек

пк

3.0857∙1016 м (приблизительно)

оптическая сила

диоптрия

дптр

1 м-1

площадь

гектар

га

104 м2

энергия

электрон-вольт

эВ

1.60219∙10-19 Дж (приблизительно)

полная мощность

вольт-ампер

В∙А

-

реактивная мощность

вар

вар

-

Различают кратные и дольные единицы ФВ.

Кратная единица— это единица ФВ, в целое число раз превышающая системную или внесистемную единицу. Например, единица длины - километр - равна 103 м, т.е. кратна метру.

Дольная единица — единица ФВ, значение которой в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы. Например, единица длины - миллиметр равна 10-3 м, т.е. является дольной. Приставки для образования кратных и дольных единиц приведены в табл. 1.4.

В системе СИ впервые введено понятие дополнительных единиц, к которым отнесены единицы плоского и телесного углов — радиан и стерадиан.

Таблица 1.4. Образование дольных и кратных единиц и их наименований

 

Множи-тель

 

При-ставка

Обозначение приставки

 

Множи-тель

 

При-ставка

Обозначение приставки

Между-народное

Русское

Между-народное

Русское

1018

экса

E

Э

10-1

деци

d

д

1015

пета

P

П

10-2

санти

c

с

1012

тера

T

Т

10-3

мили

m

м

109

гига

G

Г

10-6

микро

μ

мк

106

мега

M

М

10-9

нано

n

н

103

кило

k

к

10-12

пико

p

п

102

гекто

h

г

10-15

фемто

f

ф

101

дека

da

да

10-18

атто

a

а

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Курсовая работа по метрологии заказать готовую онлайн

 

Задачи с решением

 

Задача 1

Точность гладких соединений

Соединение гладких валов и отверстий Подбор посадки методом подобия для соединения с диаметром Задачи по метрологии

Исходные данные для расчета представим в таблице 1. Исходные данные для расчета посадки по диаметру Задачи по метрологиипредставим в таблице 1.
Таблица 1 - Карта исходных данных по Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Выбираем систему посадки

В соединение входят зубчатое колесо поз. 5 и вал поз. 19

Так как внутренние поверхности более сложны в обработке, то выбираем систему отверстия СН с основным отверстием в зубчатом колесе.

Определяем тип посадки

Переходные посадки обеспечивают точное центрирование, поэтому принимаем переходную напряженную посадку Задачи по метрологии

Методом подобия подбираем вид сопряжения, назначаем предпочтительную напряженную посадку Задачи по метрологии В соединениях по переходной посадке Задачи по метрологиивероятность получения зазоров и натягов одинакова. Она применяется для установки зубчатых колес на валах редукторов, в станках и других машинах, передача крутящего момента обеспечивается шпонкой.

Принимаем посадку Задачи по метрологии

Определяем предельные отклонения вала и отверстия:

Нижнее отклонение отверстия Задачи по метрологии
Верхнее отклонение отверстия Задачи по метрологии
Нижнее отклонение вала Задачи по метрологии
Верхнее отклонение вала Задачи по метрологии
Определим предельные размеры «вала» и «отверстия».
Предельные размеры отверстия:

Задачи по метрологии

Предельные размеры вала:

Задачи по метрологии

Определяем максимальный зазор и натяги, средний натяг:

Задачи по метрологии

Определим допуски на размеры отверстия и вала через предельные отклонения, как алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями:

Задачи по метрологии

Допуск посадки:

Задачи по метрологии

На рисунке 1 представим графическую схему расположения полей допусков посадки.

Задачи по метрологии

Рисунок 1. Графическая схема расположения полей допусков переходной посадки
Назначаем шероховатость и допуск формы поверхностей

Значение шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей определяем методом подобия. Для соответствующих квалитетов при нормальном уровне относительной геометрической точности (А):

- для отверстия 7-го квалитета Задачи по метрологии
- для вала 6-го квалитета Задачи по метрологии

Допуск формы поверхности - цилиндричности (круглости и допуск профиля продольного сечения) назначить по ГОСТ 24643-81 [4]:

- для отверстия Задачи по метрологии рекомендуется 6- я степень, при относительной геометрической точности А допуск формы имеет значение:

Задачи по метрологии

- для вала 110кб требуется 5- я степень, при относительной геометрической точности А допуск формы имеет значение:

Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Подбор посадки методом подобия для диаметра Задачи по метрологии

Таблица 2 - Карта исходных данных по Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Выбираем систему посадки.

В соединение входят корпус поз. 1 и стакан поз. 3, устанавливаемый с дополнительным креплением болтами. Так как внутренние поверхности более сложны в обработке, то выбираем систему отверстия СН с основным отверстием в корпусе.

Определяем тип посадки

Переходные посадки обеспечивают точное центрирование, поэтому принимаем переходную плотную посадку, для которой наиболее характерно получение натяга.

Согласно ГОСТ 25346-2011 [1] стандартными рекомендуемыми переходными посадками являются: Задачи по метрологии

Заданным условиям отвечают посадки Задачи по метрологии согласно ГОСТ 25347-2011 [2], данные посадки имеют наибольший процент вероятности получения натяга:

Задачи по метрологии

Так как по ГОСТ 25346-201 (ИСО 286-1) посадка Задачи по метрологии является предпочтительной, то принимаем ее в качестве посадки стакана поз.З в отверстие корпуса поз.1

Посадка Задачи по метрологии

Определяем предельные отклонения вала и отверстия:

Нижнее отклонение отверстияЗадачи по метрологии
Верхнее отклонение отверстияЗадачи по метрологии
Нижнее отклонение вала Задачи по метрологии
Верхнее отклонение вала Задачи по метрологии

ПосадкаЗадачи по метрологии

Определим предельные размеры «вала» и «отверстия».

Предельные размеры отверстия:

Задачи по метрологии

Предельные размеры вала:

Задачи по метрологии

Определяем максимальный зазор и натяги средний натяг:

Задачи по метрологии

Определим допуски на размеры отверстия и вала через предельные отклонения, как алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями:

Задачи по метрологии

Допуск посадки:

Задачи по метрологии
Задачи по метрологии

На рисунке 3 представим графическую схему расположения полей допусков посадки.

Задачи по метрологии

Рисунок 3. Графическая схема расположения полей допусков переходной посадки
Назначаем шероховатость и допуск формы поверхностей

Значение шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей определяем методом подобия. Для соответствующих квалитетов при нормальном уровне относительной геометрической точности (А):

- для отверстия 7-го квалитета Задачи по метрологии
- для вала 6-го квалитета Задачи по метрологии

Допуск формы поверхности - цилиндричности (круглости и допуск профиля продольного сечения) назначить по ГОСТ 24643-81 [4]:

- для отверстия Задачи по метрологиирекомендуется 6- я степень, при относительной геометрической точности А допуск формы имеет значение:

Задачи по метрологии

- для вала Задачи по метрологии требуется 5- я степень, при относительной геометрической точности А допуск формы имеет значение:

Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

РГР по метрологии расчетно графическая работа

 

Задача 2

 

Расчет посадки для соединения с диаметром Задачи по метрологии расчетным методом

Исходные данные для расчета представим в таблице 3.
Таблица 3 - Карта исходных данных по Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Выбираем систему посадки

В соединение входят шкив поз. 15, установленный на полумуфте поз. 16. Шкив установлен с небольшим зазором.

Так как внутренние поверхности более сложные в обработке и измерении, выбираем систему отверстия СН, с основным отверстием паза в шкиву.

Рассчитываем относительную точность посадки и определяем квалитет.
Допуск посадки:

Задачи по метрологии

По номинальному размеру Задачи по метрологии находим единицу допуска [1]

Задачи по метрологии

Средняя точность по числу единиц допуска посадки:

Задачи по метрологии

Исходя из того, что Задачи по метрологии, принимаем Задачи по метрологии, что соответствует 8-му квалитету для отверстия и 8 для вала.

Определяем предельные отклонения сопрягаемых деталей.

Принята система отверстия, следовательно, отверстие 340Н8. Верхнее отклонение по модулю для «вала» равно минимальному зазору

Задачи по метрологии

что соответствует основному отклонению - Задачи по метрологии[ 1 ]

Задачи по метрологии следовательно, «вал» имеет поле допуска Задачи по метрологии

Нижнее отклонение вала определим по формуле:

Задачи по метрологии

Посадка будет в следующем виде:

Задачи по метрологии

Расчет характеристик посадки

Определим предельные размеры «вала» и «отверстия».
Предельные размеры отверстия:

Задачи по метрологии

Предельные размеры вала:

Задачи по метрологии

Определим максимальный, минимальный и средний зазор посадки.

Задачи по метрологии

Определим допуск посадки:

Задачи по метрологии

Проверка правильности расчета посадки производится путем сравнения табличных (стандартных) значений предельных зазоров с заданными:

Задачи по метрологии

Условия правильности расчета выполнены.

На рисунке 5 изображаем схему расположения полей допусков

Задачи по метрологии
Рисунок 5. Схема расположения полей допусков посадкиЗадачи по метрологии

Назначаем шероховатость и допуск формы поверхностей

Значение шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей определяем методом подобия. Для соответствующих квалитетов при нормальном уровне относительной геометрической точности (А):

- для отверстия 8-го квалитета 340 мм: Ra=3,2 мкм.
- для вала 8-го квалитета 340 мм: Ra=3,2 мкм.

Допуск цилиндричности поверхности назначим по [4]:

- для отверстия 340Н8 рекомендуется 7-я степень, при относительной геометрической точности А допуск цилиндричности имеет значение:

Задачи по метрологии

- для «вала» Задачи по метрологиитребуется 7 -я степень, при относительной геометрической точности А допуск цилиндричности имеет значение:

Задачи по метрологии

На рисунке 6 представим эскиз соединения.

Задачи по метрологии

Рассчитаем и построим схемы расположения допусков калибров для деталей гладкого цилиндрического соединения корпуса поз.1 и стакана поз.З.

Посадка Задачи по метрологии . Определим размеры калибра - пробки для отверстия диаметром Задачи по метрологии с полем допуска Н7.

Находим предельные отклонения отверстия:

Задачи по метрологии

Максимальный и минимальный предельный размеры отверстия:

Задачи по метрологии

Допуски гладких калибров по ГОСТ 24853-81:

Задачи по метрологии

Определяем наибольший размер проходного калибра - пробки:

Задачи по метрологии

Исполнительный размер калибра:

Задачи по метрологии

Наименьший размер изношенного калибра:

Задачи по метрологии

Наибольший размер непроходного нового калибра - пробки:

Задачи по метрологии

Исполнительный размер калибра: Задачи по метрологии

Эскиз проходного и непроходного калибр-пробок представим на рисунке 7.

Определим размеры калибра - скобы для вала диаметром Задачи по метрологии с полем допуска Задачи по метрологии.

Определяем:

Верхнее и нижнее отклонение поля допуска Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Наибольший и наименьший предельные размеры вала:

Задачи по метрологии

Допуски гладких калибров:

Задачи по метрологии

Определяем наименьший размер проходного калибра:

Задачи по метрологии Исполнительный размер калибра: Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Максимальный размер изношенного калибра:

Задачи по метрологии

Минимальный размер непроходного калибра:

Задачи по метрологии

Исполнительный размер калибра: Задачи по метрологии

Определим предельные размеры контрольных калибров для калибров-скоб.

Задачи по метрологии

Размер проходного контркалибра по ГОСТ 24853-81:

Задачи по метрологии

Размер изношенного контркалибра:

Задачи по метрологии

Непроходной размер контркалибра:

Задачи по метрологии

На рисунке 8 представим эскиз калибра-скобы.

Задачи по метрологии

На рисунке 9 представим схему расположения допусков калибров.

Задачи по метрологии


Рисунок 9. Схема расположения допусков калибров

 

 

 

Задача 3

Допуски и посадки подшипников качения

Для колец заданного подшипника назначить посадки на вал и корпус. Расшифровать условное обозначение подшипника. Построить схемы полей допусков, вычертить эскизы подшипникового узла и посадочных поверхностей вала и корпуса под подшипник. Исходные данные представлены в таблице 4.


Таблица 4 - Карта исходных данных для подшипников качения

Задачи по метрологии

Расшифруем условное обозначение подшипника

Условное обозначение подшипника - 7324А-подшипник роликовый конический однорядный повышенной грузоподъемности. Расшифровка условного обозначения:

- код внутреннего диаметра Задачи по метрологии
- серия по наружному диаметру 3
- тип подшипника 7 - роликовый конический
- конструктивное исполнение 007000А - однорядный повышенной грузоподъемности
- серия по ширине 0
- класс точности 0

По ГОСТ 27365-87 [5] уточняем размеры Задачи по метрологиии Задачи по метрологиидля средней серии подшипников «0» класса точности.
Подшипник 7324. Параметры подшипника:

Задачи по метрологии

Определяем вид нагружения колец

Вращающаяся деталь - вал, следовательно, внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционную нагрузку, наружное кольцо испытывает местное нагружение.

Для циркуляционно нагруженного кольца (внутреннее кольцо) подшипника посадка выбирается по интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности:

Задачи по метрологии

где Задачи по метрологии- радиальная реакция опоры на подшипник; Задачи по метрологии- рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшипника за вычетом фасок:

Задачи по метрологии

Задачи по метрологии - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации Задачи по метрологии; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрацииЗадачи по метрологии) [2];
Задачи по метрологии - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, при Задачи по метрологии и Задачи по метрологии[5];сплошном вале Задачи по метрологии
Задачи по метрологии- коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения в двухрядных подшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии на опоре осевой нагрузки, при этом кз принимает значения: 1 ... 2 [2], в обычных случаях Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

По величине Задачи по метрологии и диаметру кольца Задачи по метрологии находим рекомендуемое основное отклонение [3]. Удовлетворяет условиям основное отклонение Задачи по метрологии

Для наружного кольца подшипника (местное нагружение) определяем основное отклонение и квалитет по [3].

В нашем случае для отверстия в корпусе принимаем поле допуска - Н7. Таким образом получаем:

Посадка подшипника на вал: Задачи по метрологии
Посадка подшипника в корпус: Задачи по метрологии

Определяем отклонения наружного и внутреннего кольца подшипника по ГОСТ 520-89 [6]:

Задачи по метрологии

Найденные отклонения нанесем на схему.

Определим по схеме предельные значения зазоров и натягов при установке подшипника на вал и в корпус (рисунок 10).

Посадка подшипника в корпус:

Задачи по метрологии

Посадка подшипника на вал:

Задачи по метрологии
Задачи по метрологии

 

Задачи по метрологии

Принимаем параметры шероховатости посадочных поверхностей:

Шероховатость вала Ra 2,5
Шероховатость отверстия корпуса Ra 2,5
Шероховатость торцевой поверхности корпуса Ra 2,5
Шероховатость торца вала под подшипник Ra 2,5

Допуски формы и расположения посадочных поверхностей назначаем соответствии с ГОСТ 3325-85 [7].
Посадочная поверхность вала.

Допуск круглости шейки вала под подшипник 6 мкм
Допуск профиля продольного сечения 6 мкм
Допуск торцевого биения заплечиков вала 35 мкм
Посадочная поверхность отверстия корпуса.

Допуск круглости отверстия в корпусе 13 мкм.
Допуск профиля продольного сечения 13 мкм
Допуск торцевого биения опорного торца отверстия под подшипник 81 мкм

На рисунке 11 представим эскиз узла подшипника.
Задачи по метрологии

 

 

 

Задача 4

Допуски размеров, входящих в размерные цепи

Между крышкой 2 и подшипником 4 предусмотрен тепловой зазор, величина которого обеспечивается расчетом размерной цепи. Исходные данные для расчета размерной цепи представим в таблице 5.

Таблица 5 - Карта исходных данных по расчету размерной цепи

Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Составим схему размерной цепи (рис 13 ), а также определим увеличивающие и уменьшающие звенья.

Задачи по метрологии
Размерная цепь состоит из 7 звеньев, включая и замыкающее звено: Задачи по метрологии — увеличивающие звенья; Задачи по метрологии Задачи по метрологии - уменьшающие звенья Задачи по метрологииЗадачи по метрологии - стандартные звенья; Задачи по метрологии

Рассчитаем номинальный размер, допуск и предельные отклонения замыкающего звена
Задачи по метрологии

Допуск замыкающего звена:

Задачи по метрологии

Верхнее отклонение замыкающего звена:

Задачи по метрологии

Нижнее отклонение замыкающего звена:

Задачи по метрологии

Замыкающее звено имеет вид - Задачи по метрологии

 

Определим средний квалитет размерной цепи

Средний квалитет размерной цепи определяется по среднему числу единиц допуска, приходящемуся на одно звено, исключая стандартные (подшипники):

Задачи по метрологии

где Задачи по метрологии - сумма допусков стандартных звеньев.

Задачи по метрологии

Данное число единиц допуска находится между 12 квалитетом а (IT12) = 160 и 13 квалитетом а (IT13) = 250

Назначаем допуски на составляющие звенья. Принимаем ближайший квалитет -12.

Назначаем основные отклонения размеров Задачи по метрологии - как на «основной вал», а на размеры Задачи по метрологии

Результаты расчетов сводим в таблицу 6.

Проверим правильность назначения допусков на составляющие звенья. Определяем расчётное поле допуска замыкающего звена:

Задачи по метрологии

Необходимо обеспечить выполнение условия: расчетный допуск замыкающего звена должен быть меньше или равен заданному допуску замыкающего звена. Если условие не выполняется, то требуется изменить точность одного или двух размеров, изменив квалитет.

По расчету получилось: Задачи по метрологии то есть 1,89<2,0 .
РазностьЗадачи по метрологии

Проверим соответствие предельных отклонений размеров составляющих звеньев требованиям замыкающего звена

Расчетное верхнее отклонение замыкающего звена определяется по формуле:

Задачи по метрологии

Расчетное нижнее отклонение замыкающего звена определяется по формуле:

Задачи по метрологии

 

Предельные отклонения замыкающего звена, полученные в результате расчета, не соответствуют заданным Задачи по метрологии

Расчетные значения предельных отклонений замыкающего размера (звена) должны удовлетворять требованию поставленной задачи и Задачи по метрологии Таким образом, расчетные значения предельных отклонений замыкающего звена отличаются от заданных Задачи по метрологии Для согласования предельных отклонений необходимо решить обратную задачу. Для этого нужно в формулы предельных отклонений замыкающего звена Задачи по метрологии подставить их требуемые значения и определить новые верхнее и нижнее предельные отклонения одного из составляющих звеньев отличаются Задачи по метрологии выбранного для корректировки в качестве согласующего.

Для этого выбираем самое простое в изготовление звено: размер до фланца крышки Задачи по метрологии= 12 мм которое является уменьшающим звеном в размерной цепи. Пересчет выполним по следующим формулам:

Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Сделаем проверку:

Задачи по метрологии

Таким образом, для звена Задачи по метрологии мм устанавливается нестандартное поле. Результаты поэтапных и окончательных расчетов представлены в таблице 6


Таблица 6-Результаты расчета размерной цепи

Задачи по метрологии

 

 

 

Задача 5

Точность типовых соединений сложного профиля

 

Точность метрической резьбы

Исходные данные представим в таблице 7.

Таблица 7 - Карта исходных данных для метрической резьбы

Задачи по метрологии

Расшифровка условного обозначения резьбы и определение ряда предпочтительности.

Резьба метрическая, номинальный диаметр Задачи по метрологии
Так как шаг не задан - резьба с крупным шагом

Шаг резьбы принимаем Задачи по метрологии мм. По ГОСТ 8724 [8] определяем ряд предпочтительности диаметров - первый.

Число заходов резьбы Задачи по метрологии

Ход резьбы Задачи по метрологии

Направление витка резьбы: правое.

Длина резьбы: 1=30 мм

Определение размера резьбового соединения и построение профиля резьбы
По ГОСТ 24705 [9] определяем основные размеры профиля резьбы в зависимости от шага:

Определяем значения среднего Задачи по метрологии и внутреннего Задачи по метрологии диаметров болта и гайки [3]:

Задачи по метрологии Задачи по метрологии

Диаметр по дну впадин

Задачи по метрологии

Теоретическая высота витка:

Задачи по метрологии

Рабочая высота витка

Задачи по метрологии

Назначим степень точности и поле допусков на детали резьбового соединения Определим поля допусков резьбы по ГОСТ 16093 -81 [10]. Учитывая, что средний класс точности по ГОСТ 16093-81 получил наибольшее распространение, а задана нормальная длина свинчивания для болта и гайки, выбираем предпочтительные поля допусков: резьба болта - 6g: резьба гайки - .
условное обозначение резьбового соединения: Задачи по метрологии
условное обозначение резьбы гайки: М20-6Н
условное обозначение резьбы болта: M20-6g

Определяем числовые значения допусков и отклонений и заносим в таблицу 8.
Таблица 8 - Значения отклонений и допусков резьбового соединения

Задачи по метрологии

Строим профиль метрической резьбы.

Задачи по метрологии

Рассчитаем приведенный средний диаметр резьбы болта и сделаем заключение о годности резьбы

Рассчитываем приведенный средний диаметр и строим схему расположения полей допусков по профилю (рис. 15) и по среднему диаметру (рис. 16)

Задачи по метрологии

Погрешность наклона боковой стороны половины угла профиля:

Задачи по метрологии

Диаметральная компенсация погрешностей половины угла профиля Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Диаметральная компенсация погрешностей по шагу Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Условие годности резьбы по среднему диаметру для болта:

Задачи по метрологии

Условие прочности выполняется: 18,283<18,334
Условие свинчиваемости обеспечивается: 18,25>18,164

Таким образом, болт годен.

Схема расположения полей допусков по профилю болта и гайки.
Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

 

 

Задача 6

Точность шпоночных соединений

Исходные данные для расчета представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Карта исходных данных шпоночного соединения

Задачи по метрологии

Определение размеров соединения с призматической шпонкой.

Найдем размеры шпоночного соединения по ГОСТ 23360-78 [11].

Задачи по метрологии - диаметр вала;
Задачи по метрологии - ширина шпонки;
Задачи по метрологии - высота шпонки;
Задачи по метрологии - интервал длин шпонки, закрытый паз;
Задачи по метрологии - глубина шпоночного паза с отклонением на валу;
Задачи по метрологии - глубина шпоночного паза с отклонением во втулке.

Выбор посадок шпонки в пазы вала и втулки

Предельные отклонения шпонки: - на ширину шпонки Задачи по метрологии

- на высоту шпонки Задачи по метрологии
- на длину шпонки Задачи по метрологии
- на длину паза под шпонку на валу Задачи по метрологии

Посадка шпонки в пазы вала производится по системе вала.

Назначаем предельные отклонения по ширине b для нормального соединения.

Поле допуска для ширины паза на валу - N9.
Поле допуска для ширины паза во втулке - Js9.

Посадка шпонки в паз вала: Задачи по метрологии

Посадка переходная, рассчитываем максимальный зазор и натяг посадки.

Задачи по метрологии

где Задачи по метрологии - минимальная ширина шпонки;
Задачи по метрологии-максимальная ширина паза вала,
Задачи по метрологии- максимальная ширина шпонки;
Задачи по метрологии-минимальная ширина паза вала.

Задачи по метрологии

Допуск посадки: Задачи по метрологии

Посадка шпонки в паз втулки: Задачи по метрологии

Посадка переходная, рассчитываем максимальный зазор и натяг посадки.

Задачи по метрологии
Задачи по метрологии

Допуск посадки: Задачи по метрологии

Строим схему полей допусков шпоночного соединения (рисунок 17).
Задачи по метрологии
Рисунок 17. Схема расположения полей допусков шпоночного соединения

Расчет допусков взаимного расположения шпоночного паза
Допуски параллельности равны 0,5Т9, а допуски симметричности 2Т9.

Рассчитываем и округляем до стандартных значений [3], указываем на эскизах вала и втулки.
Допуск параллельности Задачи по метрологиимкм; по номинальной длине шпоночного паза, ближайший допуск - 25 мкм.

Допуск симметричности Задачи по метрологии мкм; по номинальному диаметру ближайшим допуском будет 100 мкм. Допуск симметричности зависимый, т. к. производство серийное.

Эскиз шпоночного соединения представим на рисунке 18.

Задачи по метрологии

 

 

Задача 7

Нормирование точности шлицевых соединений

Исходные данные представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Карта исходных данных шлицевого соединения

Задачи по метрологии

Определение параметров шлицевого соединения
Задачи по метрологии - количество шлиц;
Задачи по метрологии- внутренний диаметр шлиц;
Задачи по метрологии - наружный диаметр шлиц;
Задачи по метрологии - ширина шлиц;

Шлицевое соединение 10x102x112 относится к средней серии ГОСТ 1139-80.

Выбор вида центрирования, назначение посадок

В зависимости от условий работы механизма и закалки шлиц выбираем вид центрирования шлицевого соединения и назначаем посадки по ГОСТ 1139-80 [12]. Выбираем центрирование по наружному диаметру D, так как соединение неподвижное и втулка не закаленная.

Принимаем согласно ГОСТ 1139-80 предпочтительные посадки. При центрировании прямобочных шлицевых соединений по наружному диаметру D, поля допусков отверстия по внутреннему диаметру выполняют по H11, а размер вала должен быть не менее Задачи по метрологии Принимаем по ГОСТ Задачи по метрологии

- Посадка наружного диаметраЗадачи по метрологии
- Посадка по ширине шлиц Задачи по метрологии
Таким образом, условная комплексная запись шлицевого соединения будет иметь вид:


Задачи по метрологии

Строим схемы полей допусков для элементов шлицевого соединения


Задачи по метрологии
Рисунок 19. Схемы полей допусков посадок элементов шлицевого соединения.

Эскиз шлицевого соединения представим на рисунке 20.


Задачи по метрологии

Рисунок 20. Эскиз шлицевого соединения

 

 

Задача 8

Нормирование точности цилиндрических зубчатых передач

Исходные данные представлены в таблице 11.

Таблица 11 - Карта исходных данных для зубчатой передачи

Задачи по метрологии

Определение геометрических параметров зубчатого колеса

Диаметр делительной окружности Задачи по метрологии
Диаметр окружности выступов Задачи по метрологии
Диаметр окружности впадин Задачи по метрологии
Диаметр основной окружности Задачи по метрологии
Ширина зубчатого венца Задачи по метрологии

Номинальный размер длины общей нормали определяется по формуле:

Задачи по метрологии

Задачи по метрологии -число зубьев, захватываемых губками нормалемера.

Задачи по метрологии

Назначим степень точности зубчатой передачи

Устанавливаем, к какой группе по эксплуатационному назначению относится зубчатая передача.

Согласно рекомендациям справочника [3], зубчатая передача с окружной скоростью V до 10 м/с для прямозубых колес соответствует 7-ой степени точности.

Зубчатая передача для работы на повышенных скоростях и умеренных мощностях, для отсчетных устройств. В этом случае наиболее важной является норма кинематической точности.

Принимаем степень кинематической точности, нормы плавности и нормы контакта- 7 степень.

Вид сопряжения определяется наименьшим гарантированным боковым зазором Задачи по метрологии.

Для скоростной передачи Задачи по метрологии

Определяем вид сопряжения В с учетом межосевого расстояния в передаче по ГОСТ 1643-81 [13]

Полное обозначение точности передачи: 7 В ГОСТ 1643-81 [13].

Определение исполнительного размера длины общей нормали По ГОСТ 1643-81 определяем наименьшее отклонение средней длины общей нормали (первое слагаемое) Задачи по метрологии

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали (второе слагаемое)

Задачи по метрологии

Определяем допуск на среднюю длину общей нормали: Задачи по метрологии

Наибольшее отклонение средней длины общей нормали:

Задачи по метрологии

Показатель бокового зазора:

Задачи по метрологии

Определение требований к базовым поверхностям зубчатого колеса

Наружный диаметр зубчатого колеса не является установочным, поэтому выполняем его по Задачи по метрологии

Допуск на биение окружности вершин зубьев принимаем равным Задачи по метрологии Биение базового торца устанавливаем на основе допуска на отклонение направления зуба Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Ширина зубчатого венца Задачи по метрологии , допуск на погрешность направления зуба Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Ближайшее стандартное значение по ГОСТ 0,05мм

Выбор контрольного комплекса зубчатого венца

Учитывая, что нормы точности заданы по 7-й степени, выбираем 1-й комплекс.

Для контроля кинематической точности зубчатого колеса принимаем кинематическую погрешность зубчатого венца Задачи по метрологии

Контрольный комплекс и необходимые приборы указаны в табл. 18.

Для контроля точности по нормали плавности принимаем местную кинематическую погрешность зубчатого колеса Задачи по метрологии [13].

Измерение обоих параметров производится на приборе для однопрофильного контроля.

По нормам контакта зубьев принимаем Задачи по метрологиидля колеса (прибор ходомер), а для передачиЗадачи по метрологии и Задачи по метрологии мкм;Задачи по метрологии мкм [13].

Контроль контакта зубьев также может быть выполнен по суммарному пятну контакта, которое составит для 7-й степени точности 45% по высоте зубьев и 60% по ширине зубьев [13].

Нормы бокового зазора косвенно оцениваются по предельным отклонениям межосевого расстояния Задачи по метрологии мкм [13] или по измерению длины общей нормали нормалемером.
Таблица 12 - Контрольный комплекс для зубчатой передачи


Задачи по метрологии

 

 

 

Задача 9

Выбор универсальных средств измерения

Исходные данные представлены в таблице 13.


Таблица 13 - Карта исходных данных по выбору средств измерения

Задачи по метрологии

Выбор универсального средства измерения для цехового контроля.

Выбор средств измерений зависит (СИ) от ряда факторов:

  • организационно-экономических (тип производства, вид взаимозаменяемости, стабильность технологического процесса, стоимость, наличие СИ и др.);
  • конструкторских параметров изделия (габариты, масса, жесткость, вид контролируемой поверхности и др.);
  • метрологических (пределы и диапазон измерения, цена деления, класс точности, погрешность СИ и др.).

Универсальные СИ находят широкое применение во всех типах производств, так как имеют низкую себестоимость.

Произведем выбор СИ по метрологическим факторам, учитывая, что контролируется вал. Считаем, что некоторые систематические погрешности (температурная, погрешность базирования и др.) устранены до начала процесса измерения. Допускаемая погрешность метода измерения должна быть больше неисключенной систематической погрешности СИ.

По ГОСТ 8.051-81 [14] определим для размера 110 допуск на изготовление (IT) и допускаемую погрешность измерения Задачи по метрологии

Задачи по метрологии

Выбираем возможное измерительное средство в соответствии с РД 50-98-86 [15].

Микрометр рычажный МРИ-125 ГОСТ 4381-78 [16].

Ее техническая характеристика: предел измерения 100... 125 мм, цена деления 0,002 мм, предельная погрешность измерительного средства Задачи по метрологии мкм (контакт любой). Методы измерения - прямой, контактный, абсолютный с отсчетом результата измерения по отсчетной шкале. Рычажный микрометр работает относительным методом измерения, и для настройки требуются концевые меры длины 2 класса

Определение значения параметров разбраковки

Оценка влияния погрешностей измерения на результаты разбраковки выполняется по относительной точности метода измерения:

Задачи по метрологии

где Задачи по метрологии мкм - среднее квадратичное отклонение погрешности измерения принятого средства измерения.

По графикам ГОСТ 8.051-81 при Задачи по метрологии для заданной точности технологического процесса Задачи по метрологии определяем параметры разбраковки:

- необнаруженный брак (риск заказчика) Задачи по метрологии
- ложный брак (риск изготовителя) Задачи по метрологии
- вероятностный выход размера за границу поля допуска Задачи по метрологииЗадачи по метрологии

Оценка годности деталей производится по предельно-допустимым размерам:

Задачи по метрологии

Среди годных деталей могут оказаться бракованные (не более 3,1%), у которых размеры выходят за границы поля допуска на величину до 3,08 мкм. Это риск заказчика.

Риск изготовителя не более 4,5%. Выполним расчет производственного допуска

Принимаем условие недопустимости риска заказчика при Задачи по метрологии и проводим расчет производственного допуска: Задачи по метрологии

Предельно-допустимые размеры с учетом производственного допуска:

Задачи по метрологии

Выбор средств измерения для арбитражной перепроверки. При разногласиях между рабочим и контролером требуется арбитражная перепроверка.

Допускаемая погрешность при арбитражной перепроверке:

Задачи по метрологии

Выбираем измерительное средство.

Вертикальный оптиметр ИКВ, который имеет цену деления 0,01 мм и предельную погрешность Задачи по метрологиимкм. Метод измерения - относительный, прямой, контактный, для нулевой настройки оптиметра требуются концевые меры длины. Схему расположения приемочных границ представим на рисунке 21.

Задачи по метрологии