Laboratorium z Metrologii
Temat: Kompleksowa analiza błędów w pomiarach stykowych.
Wykonał: Syska Robert	Data: 12.10.99	Grupa: 32b	Ocena:

Kompleksowa analiza błędów pomiaru średnicy wałka metodą różnicową.

Średnicę wałka oblicza się z zależności :

D=L+(O₂-O₁)

Po uwzględnieniu błędów systematycznych i przypadkowych zależność przyjmuje postać:

D = [ L + P_L + (O₂ - O₁) + P_c + P_t + P_s] + S_{D max}

gdzie:

L - wymiar stanu płytek

Pl. -poprawka stosu płytek wzorcowych

Pc - poprawka wskazania czujnika

Pt - poprawka wynikła z wpływu temperatury

Ps - poprawka kompensująca ugięcie sprężyste spowodowane naciskiem pomiarowym

O₂ - O₁ - różnica wskazań czujnika

Graniczny błąd przypadkowy oblicza się ze wzoru :

1.Błąd graniczny wyznaczenia poprawek stosu płytek - wynika z niedokładności pomiaru płytek wzorcowych podczas wzorcowania. Ma on wartość :

2.Błąd wynikający ze wskazań czujnika może być wyznaczony podczas wielokrotnego pomiaru tej samej wartości w stałych warunkach.

3.Błąd graniczny wyznaczenia poprawki temperaturowej wyznacza się z zależności :

4.Błąd graniczny wyznaczenia poprawki kompensującej skutki ugięć sprężystych :

Uzyskane wyniki:

L = 15,40

D= 15,40+0,07=15,47

średnica wałka na podstawie 20 pomiarów =15,5

po uwzględnieniu poprawek : 15,47

- graniczny błąd przypadkowy: +/- 0,002μm.

Analiza błędów pomiaru średnicy podziałowej gwintu przy użyciu wałeczków pomiarowych.

Średnicę podziałową oblicza się z zależności:

^{dla gwintu metrycznego: α = 300}

--> [Author:braki] α

dla gwintu calowego: α = 270,30

gdzie Σ Pi -suma poprawek wynikających z błędów ugięć sprężystych, błędów skręcenia wałeczków, błędów skoku, kąta, oraz różnicy średnic wałeczków optymalnych i rzeczywiście stosowanych.

Poprawkę kompensującą podnoszenie się wałeczków w mierzonym przekroju wskutek ich skręcenia się w bruzdach gwintu oblicza się z zależności :

dla gwintu metrycznego:

dla gwintu calowego :

Poprawkę na sprężyste ugięcia w miejscach styku wałeczków z zarysem gwintu , spowodowaną naciskiem pomiarowym oblicza się z zależności :

Q -nacisk pomiarowy [kG] dla mikrometru Q= 1 [kG]

Uzyskane wyniki pomiarowe i obliczenia :

skok gwintu P.=1,75 d_w=1,1 [mm]

• 
  
  P=20/1 dw =0,725[mm]

M = 16,54mm] dla gwintu metrycznego;

M = 16,14[mm] dla gwintu calowego;

d₂ = 14,72 [mm] dla gwintu metrycznego;

d2 = 37,21 [mm] dla gwintu calowego;

poprawka na sprężyste ugięcie w miejscach styku wałeczków z zarysem gwintu:0.004 [mm].

Wnioski :

Obliczenia zostały wykonane przy pomocy programu MATHCAD 7

Ugięcie sprężyste na styku stolik - stos płytek wzorcowych jest znikomo małe i można je w praktyce pominąć ( odchyłka rzędu tysięcznych części milimetra).

W sytuacji jaka wystąpiła w trakcie ćwiczenia uchyb wywołany wpływem temperatury otoczenia również nie wpłynął w sposób istotny na wynik pomiaru . Korzystnie wpłynął też fakt, ze wzorce i przyrządy wykonane były z podobnego materiału.

Poprawki kompensujące błąd skoku, kąta zarysu i błąd średnicy wałeczków uwzględnia się przy pomiarze bardzo dokładnych gwintów.

1

1

Zasada pomiaru średnicy wałka za pomocą czujnika pomiarowego.

Schemat pomiaru średnicy

podziałowej gwintu metodą trójwałeczkową.

---