Метрология, стандарттау
жүктеу/скачать 7,48 Mb.
|
Метрология, стандарттау және өзара ауыстырымдылық негіздері
- Бұл бет үшін навигация:
- 7.2 Қолданылатын ө лшеу құралдары және құрылғылар тізімі
| 7.1 Жұмыс мақсаты
ИЗВ-1 тік ұзындықты өлшегіштің құрылысымен және жұмыс істеу принципімен танысу; ұзындықты өлшеуішпен өлшеудің техникасын меңгеру; өлшеу нәтижелерін математикалық өңдеуін қолдану. 7.2 Қолданылатын өлшеу құралдары және құрылғылар тізімі 7.1 ИЗВ-1 тік ұзындықты өлшеуіш. 7.2 Өлшенетін бөлшек. 7.3 Теориялық мәліметтер Машиналардың сапасы, ең бастысы олардың сенімділігі мен мәңгілігі әсіресе бөлшектерді жасауда және жөндеу кезіндегі қалпына келтірулер кезіндегі өңдеудің дәлдігіне байланысты. Машинаны жобалау кезінде, құрастырушы қажетті қолданылмалы сипаттамаларды қамтамасыз ететін, геометриялық беттер кешенімен шектелген, әрбір бөлшектің белгіленген мөлшері мен пішінін қояды. 7.3.1 Өңдеу мен өлшеудегі дәлдіктер мен қателіктер Өңдеу дәлдігі – бұл сызбамен тағайындалған нақты геометриялық параметрлердің сәйкестік дәрежесі. Өңдеу қателігі – нақты параметрлердің тағайындалған параметрлерден ауытқу немесе сәйкес келмеу дәрежесі. Бөлшектерді дайындау кезіндегі алынған мөлшерлердің дұрыстығы өлшеумен анықталады. Өлшеу кезінде қателік болмау мүмкін емес және сл үшін бөлшектердің мәнін абсолютті елестету мүмкін емес. Іс жүзінде, білдектерде өңделген бөлшектердің берілген мөлшерлер мен пішіндерден ауытқулары болады. Өлшеу қателігі х өлш – өлшеу нәтижесінің х өлш өлшенетін шаманың шын мәнінен ауытқуы, яғни х өлш – х өлш-х Шаманың шын мәнін анықтау мүмкінемес, өйткені қателіктері болмайтын өлшеу құралдары болмайды, сондықтан іс жүзінде шын мәннің орнына жоғарғы дәлдікті құралдарының өлшеуінің нәтижесінде алынған мәндерді алады, және де қателіктерді анықтаудың мүмкін әдістерін қолданады. 7.3.2 Математикалық өңдеудің мақсаты Өндірістік іс-тәжірибеде және зерттеу жұмыстарында өлшеу нәтижелерін өңдеу тағайындалған бұйымның дәлдігіне, технологиялық үрдісті дәл таңдалуын сәйкестендіруді; технологиялық шақтамаларді орнату; өнімнің статистикалық бақылауы мен сапасын реттеу кезінде; анықталған түрлі машиналармен аспаптардың және т.б дәл сипаттамаларын орнату мақсатында кең қолданылады. Бөлшектер партиясын дайындаған кезде олардың мөлшерлерінің шашырауы пайда болады, бұны өлшеу кезінде байқайды. Бұл жабдықтар, аспаптар, жұмыс және өлшегіш құралдардың жетімсіздігінен , өңдеу тәртібінің теңселуінен, оператордың қателігінен және т.б пайда болады. Сондықтан параметрлердің нақты мәндері, және де олардың қателіктері көп жағдайда кездейсоқ шамалар болып табылады. Олардың талдау үшін ықтималдылық теориясын және математикалық статистиканы қолданады. Кездейсоқ шаманың сандық мәндер арасындағы тәуелділік, олардың пайда болу мүмкіндігі кездейсоқ шамалардың мүмкіндіртерін тарату заңымен орнатылады. Дайындау және де өлшеу кезінде қателіктердің екі санаты пайда болады: жүйелік және кездейсоқ. Жүйелік қателік - тұрақты қалатын немесе сол шаманы қайтадан өлшеу кездерінде заңды түрде өзгеретін, өлшеу қателігінің құрастырушысы болып табылады. Жүйелік қателіктер тәжірибелі жолмен меңгерілуі мүмкін, және өлшеу нәтижелерінен жойылады. Мысалы, бөлшектер партиясын дайындағанда, оның диаметрі қажеттіден 0,05 мм-ден кем. Барлық тесіктерде 0,05 мм-ге тең жүйелік қателік болады. Жүйелік қателіктер түзеумен ескеріледі. Түзеу дегеніміз жүйелік қателікті жою мақсатында алынған өлшеу нәтижелеріне қосылатын шама. Келтірілген мысалды түзеу 0,05 мм-ге тең. Кездейсоқ қателіктер – қателік белгісі және абсолютті мән бойынша тұрақты емес, олар өлшеу мен дайындау кезінде пайда болады және кездейсоқ жағдайлардың амалына тәуелді. Олардың осыған тән белгісі- қайталанатын тәжірибе кезіндегі мәндердің өзгеруін қабылдау. Кездейсоқ қателіктер көптеген өзгеретін кездейсоқ ыпалдардан пайда болуы мүмкін. Бұл факторларға: өңдеуге әдіптердің тұрақсыз болуы, материалдың механикалық қасиеттері, кесу күші, өлшеу күші, бөлшектердің өлшенетін позицияға әртүрлі орнатылу дәлдігі жатады, осы ықпалдардың ешқайсысы басты болып есептелмейді. Кездейсоқ қателіктер бір шаманы бірнеше рет өлшеу кезінде және өлшеу нәтижелерін математикалық өңдеуде шығарылады. 7.3.3 Мөлшерлердің шашырау сипаттамалары Кездейсоқ шамалар мәндеріні шашырауы, олар әсері бойынша бірдей көптеген факторлардың әсерінен өзгереді, және қисық, симметрияллы қоңырау тәрізді пішінмен сипатталатын ықтималдылықтарды қалыпты тарату заңына бағынады (Гаусс заңына). Қисық мөлшерлерді өлшеу кезіндегі алынған мөлшерлер арқылы тұрғызылады. Нақты мөлшерердің ауқымы R=Ximax-Ximin бұл жерде Xi max және Xi min – өлшеу нәтижелерінің ең көп және ең аз мәні. R ауқымында мөлшерлердің шашырауы жайында ақпарат бар. Нақты мөлшерлердің орташа арифметикалық мәні X = (X1 + X2 + X3 + …Xn/n = Xi/n (7.3.1) бұл жерде n – өлшеу саны X – қателіктердің топтасу ортасының орналасуын сипаттайды және үрдістің күйіне тәуелді, ал мөлшерлердің шашырауына тәуелді емес. S орташа квадраттық ауытқуы δ= (7.3.2) бұл жерде Vi = Xi -X. m.e. Vi - Xi-дің X-тен ауытқуы; мөлшерлер қателігінің кездейсоқ мәндерінің шашырауының және Гаусс қисығының қисаюын сипаттайды. аз болған сайын, қисаю көбейеді, ал шашырау аймағы азаяды. бөліктерімен көрсетілген, X кездейсоқ шамасы, ±3 шектелген аралықта орналасқан, яғни wlim = 6 (яғни -3-ден +3-ке) шашырауынан кейін. Осылайша кездейсоқ шаманың ±3 шектеу мәнінен шығу мүмкіндігі 0,0027-ге тең. Жалпы жағдайда кездейсоқ шамаларға сенімді аралықтар мына формулалармен анықталады: Х mах = Х + 3 X min = X - 3 (7.3.3) Өлшеу нәтижелерін өңдеу нәтижесінде өлшеудің шекті қателігін анықтайды: Lim ±3 (7.3.4) Ең ықтимал өлшеу қателігін: R = ±2/3 (7.3.5) Ең ықтимал шекті мәнді: Q = X ± R (7.3.6) 7.3.4 ИЗВ-1тің ұзындық өлшеуіштің құрылысы (7.3.1 сурет) Ұзындық өлшеуіш тұрқыдан 7 және қырлы беті бар зат тұратын үстелі бар тіреуден тұрады.Тіреу өлшеммен салыстыру әдісімен 100-ден 250 мм шектеу аралығында мөлшерлерді өлшеуге мүмкіндік береді. Тұрқы 7 бағана бойымен сомын 7 арқылы жылжып, бұрамалармен 7 бекітіледі. Тұрқыда жарық түсіргіш 6 және көздігі бар микроскоп 7 орнатылған. Сояуышты 3 қалып 9 арқылы көтеріп, кез-келген қалыпта сомынмен 10 ұстатады. Ағындағы өлшеу күші алынатын жүкті шайбалармен 4 реттеледі. 7.3.1 Сурет - ИЗВ-1тің ұзындық өлшеуіштің құрылысы Өлшегіш ұштығы 1 бар миллиметрлік шыны шкала 3 сояуыштың 2 өтпелі тесігінде орналасқан. Сояуыш аспаптың тұрқысында шарикті бағыттауыштарда жылжып тұрады. Ол 13,14 блоктар арқылы өтіп тұрған иілгіш болат лентада ілінген. Лента екінші ұшымен вазелиндік маймен толтырылаған цилиндрде 16 жылжып тұратын қарсы салмаққа 15 бекітілген. Бұл соғудың мүмкіндіктерімен, ұштықтың бүлінуін 1 болдырмау үшін, сояуыштың жеңіл түсуін қамтамасыз етеді. Сояуышты тросик 9 арқылы көтереді. Шкала 3 конденсатор арқылы кішкентай шаммен 6 жарықтандырылады. Шкаланың тексерілетін бұйымға қатысты жылжуын бөлік құны 0,001 мм болатын шиыршықты санағыш микроскоп арқылы санайды. Негізгі шкаланың 3 ұзындығы 100 мм, бұл абсолюттік өлшеулердің жоғарғы шегіне сәйкес келеді. 7.3.5 Шиыршықты микроскоптың құрылысы Шиыршықты микроскоп ұзындық өлшегіштің негізгі шкаласының суретін бұралатын 3 және бұралмайтын 2 шкалалармен көздік 1 арасындағы жазықтыққа ұстатып қоятын объективтен 5 тұрады. Объективтің үлкейтуі 5^х ал көздіктікі - 12,8^х. Бұрама бұралатын шкаланы айналдыру қызметін атқарады. Бұрама көздікке нониуспен бірге объективке қатысты жылжиды. Қозғалмайтын тақтайшаға 2 көрсеткіш диапазоны 1 мм болатын сызықтары бар шкала 10 салынған. Жалжымайтын шкаланың бөлік құны: С 1/10 = 0,1 мм Осылайша, жылжымайтын шкаланың 1 бөлігі негізгі шкаламен сәйкес келеді. Бұралатын тақтайшаға шиыршықтың қадамы 0,1 мм болатын, 11 орамы бар Архимедтің қос шиыршығы салынған, және де 100 бөлігі бар дөңгелек шкаласы бар (7.3.1 сурет). Шиыршық қадамы – екі көрші орамның орталарының арасындағы арақашықтық, бұралатын тақтайшаның бір айналымынан, шиыршықтың кез-келген нүктесі бақылаушыға ортадан радиус бойынша 0,1 мм-ге жылжығаны көрінеді, ал дөңгелек шкала 0-ден 100-ге дейін бұралады. Дөңгелек шкаланың бөлік құны: с=0,1/100 = 0,01 мм Дөңгелек шкала жылжымайтын шкаланың бір бөлігіне сәйкес. Көздікте миллиметрлік шкаланың ұзын және жылжымайтын шкаланың қысқа сызықтары, Архимед шиыршығының орамдары, жоғарғы жағында көрсеткіші бар дөгелек шкала көрінеді. 7.3.6 Тік ұзындық өлшегішті нөлге орнату әдісі Өлшеу алдында ұзындық өлшегішті нөлге орнатады. Аспапты желіге қосады. Тежегішті 10 босатқан кезде (7.3.1 сурет) аспаптың сояуышын үстелдің бетімен түйіскенге дейін (өлшеудің абсолютті әдісі кезінде) немесе үстелге түйіскен ұзындығы 100 немесе 150 мм болатын ұштық өлшемнің бетімен қосылған кезге дейін түсіріледі. Санағыш микроскотың бұрамасын 11 айналдырып, көрсеткішке қатысты дөңгелек шкаланы «О» қалпына ауыстырады. Бұрама арқылы 2 микроскоптың көздігімен миллиметрлік шкаланың нөлдік сызығын жылжымайтын қосымша шкаланың нөлдік бөлігімен дәл сәйкестендіріп, жылжытады. Осылайша жылжымайтын шкаланың барлық сызықтары қос шиыршықтың жіптерінің арасында орналасады. Егер орнатылу дұрыс болса негізгі шкаланың нөлдік сызығы және жылжымайтын шкаланың нөлдік сызықтары Архимед шиыршығының бастапқы орамының жіптерінің арасында жату керек. Нөлге орнатудан кейін сояуышты темір арқан арқылы 9 көтереді, сонан соң аспаптың сояуышын түсіріп, нөлге орнатудың тұрақтылығын тексереді. Қажетті жағдайда нөлге түзетуді қайталайды. Қатысты әдіс кезінде тұрқыны 7 (7.3.1 сурет) бұрамалардың 5 босатылған күйінде, сомынның 8 көмегімен бағана бойымен 100 немесе 150 мм-ге көтеріп, тұрқыны осы қалыпта бұрамалармен 5 бекітеді. Осыдан кейін үстелде орналасқан ұштық өлшемнің көмегімен нөлге түзетуді жүргізеді. 7.3.7 ИЗВ-1 тік ұзындықты өлшегіште өлшеу әдісі Үстелге өлшенетін бөлшекті орнатып, оған өлшеуіш ұштықты түсіреді. Бөлшекпен өлшеуіш ұштықтың түйісуі кезінде шиыршықты микроскоп бойынша есеп жүргізіледі. Ең алдымен негізгі шкала бойынша мм-дің бүтін санын жазады. Бүтін санды жылжымайтын шкаланың шегінде орналасқан негізгі шкаланың ұзын сызығымен санайды. Мысалы, 7.3.2-ші суретте 46 мм көрсетілген. Миллиметрдің ондық бөліктерін ұзын сызыққа қатысты жылжымайтын шкала бойынша санайды, яғни 1-ші белгіленген миллиметрлік сызықты өткен осы шкаланың ақырғы сызығы (7.3.2 сурет, 46 сызығы 0,3 мм жүрді). 7.3.2 Сурет – Көздіктен көрінетін, ұзындықты өлшегіштің шкалалары. Миллиметрдің жүздік және мыңдық бөліктері дөңгелек шкала бойынша саналады. Бұл үшін бұрама арқылы 4 тақтайшаны 3, жақын тұрған орам Архимед шиыршығының жіптерінің арасына келетіндей бұрайды. Есепті көрсеткішке қатысты дөңгелек шкаламен жүргізеді (7.3.2 сурет, 0,072 мм). Көзбен мм-дің онмыңдық бөліктерін алуға болады (7.3.2 сурет - 0,0005). Берілген мысалдың толық саналуы 46,3725 мм-ге тең. Қатысты өлшеу кезінде толық санау аспаптың көрсетуі мен ұштық өлшемнің(нөлге түзету осы бойынша келтірілген) қосындысына тең. жүктеу/скачать 7,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|