Tolerancje i pasowania.Ad.1Tolerancja w technice - maksymalne, dopuszczalne odstępstwo od określonych technologicznych parametrów w trakcie produkcji danego urządzenia.Tolerancją T nazywa się różnicę między wymiarami granicznymi: górnym B i dolnym A lub różnicę algebraiczną między odchyłkami: górną ES, es i dolną EI, eiAd.2Odchyłka, w metrologii warsztatowej, różnica między wymiarem rzeczywistym zaobserwowanym a odpowiadającym mu wymiarem nominalnym Ad.3Wymiarowanie jest to podawanie wymiarów przedmiotów na rysunkach technicznych za pomocą linii, liczb i znaków wymiarowych.. Linie wymiarowe rysuje się linią ciągłą cienką równolegle do wymiarowanego odcinka w odległości co najmniej 10 mm, zakończone są grotami dotykającymi ostrzem krawędzi przedmiotu, pomocniczych linii wymiarowych lub osi symetrii. Ad.10 |
Ad.11 zasada stałego otworuTolerancję otworu dobiera się z grupy tolerancji H (tolerancja w głąb materiału) gdzie EI=0, a o rodzaju pasowania decyduje tolerancja wałka, np. tolerancja luźna - H7/g6, tolerancja mieszana - H7/k6, tolerancja ciasna - H7/s6. zasada stałego wałkaTolerancję wałka dobiera się z grupy tolerancji h (tolerancja w głąb materiału) gdzie es=0, a o rodzaju pasowania decyduje tolerancja otworu, np. tolerancja luźna - G7/h6, tolerancja mieszana - K7/h6, tolerancja ciasna - P7/h6Otwór podstawowy jest to otwór, którego dolna odchyłka jest równa zeru, EI = 0, natomiast wałek podstawowy jest to wałek, którego górna odchyłka jest równa zeru, es = 0.Ad.12 D – wymiar nominalny jest to taki wymiar, względem którego oznacza się odchyłki pomiarowe. Ze względu na niedokładność środków wytwarzania oraz zmysłów wykonawcy wymiary nominalne praktycznie nie są osiągalne.B – wymiar górny jest to największy dopuszczalny wymiar elementu.A – wymiar dolny to najmniejszy dopuszczalny wymiar elementu. ES, es – odchyłka górna – odchyłka graniczna będąca różnicą algebraiczną wymiaru górnego Bw wałka lub otworu Bw i wymiaru nominalnego D.EI, es – odchyłka dolna – odchyłka graniczna będąca różnicą algebraiczną wymiaru górnego Aw wałka lub otworu Ao i wymiaru nominalnego D.Linia zerowa (0–0) – jest to prosta odpowiadająca wymiarowi nominalnemu, względem której określa się odchyłki i tolerancje przy ich graficznym przedstawieniu. Odchyłki dodatnie umieszcza się powyżej linii zerowej, ujemne zaś – poniżej.AD.13 Tworzenie pasowań powinno się odbywać wg zasady stałego otworu (z odchyłką podstawową H) lub wg zasady stałego wałka (z odchyłką podstawową h).Zasada stałego otworu H jest to zasada tworzenia pasowań, zgodnie z którą różne luzy i wciski wynikają z połączenia otworu podstawowego z wałkami o różnych polach tolerancji. Zasada stałego wałka h jest to zasada tworzenia pasowań, zgodnie z którą luzy i wciski wynikają z połączenia wałka podstawowego z otworami o różnych polach tolerancji.Otwór podstawowy jest to otwór, którego dolna odchyłka jest równa zeru, EI = 0, natomiast wałek podstawowy jest to wałek, którego górna odchyłka jest równa zeru, es = 0.Przez pasowanie rozumiemy skojarzenie 2 części (otworu i wałka), których połączenie daje charakterystyczne luzy lub wciski między ich współpracującymi powierzchniami. Ogólnie pasowanie możemy podzielić na stałe (brak ruchu względnego) i ruchome (ruch względny pasowanych części).Tolerancja pasowania Tp jest sumą tolerancji otworu To i tolerancji wałka Tw tworzących połączenie i możemy traktować ją jako miarę dokładności pasowania elementów:Podobnie jak położenie pola tolerancji wymiaru, również położenie pola tolerancji względem linii zerowej można określić 2 sposobami – luzami (S) lub wciskami (N) granicznymi: AD.14Ad.15,16 Tolerancje sprawdzianów są wprawdzie niewspółmiernie małe w porównaniu do tolerancji przedmiotu to jednak wzajemne usytuowanie pól tolerancji sprawdzianu i przedmiotu może powodować:błąd I rodzaju - odrzucenie przedmiotu wykonanego poprawnie (sztuki dobrej) błąd II rodzaju - przyjęcie przedmiotu wykonanego nieprawidłowoad17. Wałeczki pomiaroweA)określenie pola tolerancji danej średnicy gwintu wymaga łącznego podania: szeregu tolerancji, co jest równoznaczne z wartością tolerancji (np. 6),położenia pola tolerancji średnicy, a więc wartości odchyłki podstawowej w postaci symbolu literowego (np. H).Pole tolerancji gwintu tworzą dwa pola tolerancji średnic, a wieć D1 i D2 lub d i d2. Pole tolerancjni gwintu wewnętrznego okresla skojarzenie pól tolerancji s®ednicy podziałowej D2 i średnicy zewnętrznej d. Pola tolerancji gwintów zew. I wew. Są położone w głebi materiału. W przypadku położeń H i h (El = 0, es = 0 ) pola tolerancji --- zarówno gwintów wew., jak i zew. – stykają się bezpośrednio z zarysem nominalnym.Charakter pasowania gwintów jest określony wzajemnym położeniem pól tolerancji średnicy podziałowej śruby i nakrętki. W pasowaniu luźnym pole tolerancji gwintu śruby jest położone poniżej pola tolerancji gwintu nakrętki. Pasowanie suwliwe jest szczególnym przypadkiem pasowania luźnego, gdy pola tolerancji gwintów obu elementów, tj. śruby i nakrętki, stykają się. Pasowanie ciasne zachodzi wówczas, gdy pole tolerancji gwintu śruby znajduje się powyżej Ad18 Dla czopa łożyska tocznego w przypadku ruchomego wałka może być stosowana tolerancja typu j6 . n6 ad.19 Płytki kątowe - najczęściej używane są płytki w systemie Johanssona, płytki przywieralne oraz pryzmy wielościenne Kątowniki - wzorce kąta prostego; często używane w montażu elementów maszynowych, jak i w przypadkach różnego rodzaju regulacji. Najczęściej stosowane są kątowniki krawędziowe i powierzchniowe .PN-77/M-02136 przewiduje 17 klas dokładności wykonania, oznaczonych liczbami oAd.20 Sto Ustalono budowę układu tolerancji, pola tolerancji oraz wytyczne tworzenia pasowań stożków o zbieżnościach w zakresie od 1:3 do 1:500 i średnicach nominalnych w zakresie do 500 mm. Norma obejmuje stożki i złącza stożkowe stosowane w ogólnej budowie maszyn, a wartości tolerancji i odchyłek są odniesione do warunków w temperaturze do + 20 stopni C. Podano zależności między tolerancjami średnic, kąta i kształtu stożkaAd21 U8/h7; H8/s7; S7/h6; H7/r6; R7/h6 - Połączenia wtłaczane kół zębatych z wałami, tarcz sprzęgłowych oraz wieńców kół zębatych z piastami,H7/p6; P7/h6 - Połączenia kół zębatych z wałami maszyn obciążonych zmiennie i udarowo, łączenie tulei łożyskowych, kołków, pierścieni osadczych oraz wpustów,H7/n6; N7/h6 - Połączenia wieńców kół zębatych z piastami, dźwigni i korb na wałach, tulei w korpusach, kół i sprzęgieł na wałach, łożysk na wałach,H7/m6; M7/h6 - Połączenia kół pasowych i zębatych na wałach, zabezpieczone przed przemieszczaniem wzdłużnym, sworzni oraz kołków ustalającychAd.22 Parametr Ra - Średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości rzędnych Z(x) wewnątrz odcinka elementarnego |
---|---|
Parametr Rq (RMS) - to średnie kwadratowe odchylenie profilu y na odcinku elementarnym. Jest równy statystycznemu odchyleniu y. Wpływ mają pojedyncze wysokie wzniesienia lub wgłębieniaParametr Rp – wysokość najwyższego wzniesienia profilu Parametr Rm – głębokość najniższego wgłębienia profilu Parametr Rt- odległość najwyższego punktu profilu do najniższego na odcinku elementarnym. Parametr Rz - to średnia arytmetyczna wartość bezwzględnych wysokości pięciu najwyższych wzniesień profilu i pięciu najniższych wgłębień na odcinku elementarnym. Miarą Rz jest średnia chropowatość powierzchniParametr RSm- to średnia wartość odstępów chropowatości, które występują na odcinku elementarny. Jest przydatny do charakteryzowania funkcjonalności elementówParametr S - średnia wartość z odstępów miejscowych wzniesień profilu chropowatości Si występujących na odcinku elementarnym.Si - długość odcinka linii średniej między rzutami najwyższych punktów sąsiednich miejscowych wzniesień profilu chropowatościParametr Rg - średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości pochyleń profilu chropowatości względem linii średniej w przedziale odcinka elementarnegoParametr RΔq – średni kwadratowy wznios profilu;zaletą wartości RΔq jest jej zwiększona czułość na wartości ekstremalne w przeciwieństwie do średniej numerycznej, która ma tendencje do obniżania ich wpływuParametry Rλa i Rλq:- średnia długość fali profilu chropowatości- wartość średniej kwadratowej długości fali profilu chropowatościWspółczynnik skośności profilu chropowatości Rsk - zwany jest współczynnikiem asymetrii i jest momentem trzeciego rzędu krzywej rozkładu amplitudy określoną na długości odcinka elementarnego LΔa – średnie arytmetyczne pochylenie profilu chropowatości.Falistość - przyjmuje się jeżeli stosunek odstępu nierówności falistości do jego głębokości mieści się między 50:1 a 1000:1 (w niektórych źródłach dolną granicę przyjmuje się jako 40:1 lub 100:1). Fale są przeważnie nieregularnościami okresowymi.Linia średnia profilu falistości λ- jest to linia odpowiadająca składowym długofalowym profilu, które są tłumione filtrem profilu λfAd.23 Błędy kształtu: ●baryłkowatość – sprawdzamy przy użyciu suwmiarki lub mikrometru wykonując pomiar w kilku miejscach lub za pomocą sprawdzianu kształtu ●zwężkowatość ●wygięcie – wałek obracamy wokół osi o kąt 360° a na czujniku odczytujemy wychylenia wskazówki. Miarą wychylenia jest różnica między największym a najmniejszym wychyleniem. ●stożkowatość – mierzymy dwie średnice d1 i d2 położone w odległości l i obliczamy stożkowatość według wzoru s=d1*d2/l.Podstawy metrologiiAd1 długość metr m, masa kilogram kg, czas sekunda s, natężenie prądu amper A, temperatura kelwin K , ilość substancji mol mol, światłość źródła światła kandela cdAD.2 Adiustacja, adiustacja tekstu – ręczne naniesienie na maszynopisach Skalowanie – czynność polegająca na utworzeniu lub zmianie skali Legalizacja – zespół czynności obejmujących sprawdzenie, stwierdzenie i poświadczenie dowodem legalizacji, że przyrząd pomiarowy spełnia wymagania metrologiczne[1] Wzorcowanie (inaczej: kalibracja) - ogół czynności ustalających relację między wartościami wielkości mierzonej wskazanymi przez przyrząd pomiarowy a odpowiednimi wartościami wielkości fizycznych, realizowanymi przez wzorzec jednostki miary wraz z podaniem niepewności tego pomiaruAd.3 Pomiar ciągły – rodzaj pomiaru, dostarczającego wyniki w sposób ciągły. Wyniki te mogą być dostępne na bieżąco (np. prędkościomierz w pojeździe mechanicznym) lub z pewnym opóźnieniem (np. termometr pokojowy reagujący z opóźnieniem na zmiany temperatury)Pomiar dyskretny (łac. discretus – oddzielny)– rodzaj pomiaru dostarczającego wyniki w sposób punktowy. Pomiar ten może być prowadzony w sposób cykliczny, lub nieregularny. Przykładem tego typu pomiaru jest kontrola poziomu oleju w samochodzie przy pomocy bagnetu lub pomiar temperatury ciała termometrem lekarskim.Ad.4Metoda podstawowa - to najczęściej metoda pośrednia, w której mierzy się wielkości podstawowe związane z wielkością mierzoną równaniem definicyjnym.Metoda porównawcza - to metoda oparta na porównaniu wartości wielkości mierzonej z inną wartością tej samej wielkości lub też ze znaną wartością innej wielkości jako funkcji wielkości mierzonej. Ad.5Błąd systematyczny - to błąd, który przy wielokrotnym powtarzaniu pomiaru tej samej wartości wielkości mierzonej, w praktycznie tych samychwarunkach, ma wartość stałą lub zmienia się według ustalonego prawa wraz ze zmianą warunków. Ad.6Błąd przypadkowy - błąd, który przy wielokrotnym powtarzaniu pomiaru tej samej wartości wielkości mierzonej, w praktycznie tych samych warunkach, zmienia się według nieustalonego prawa wraz ze zmianą warunkówAd.7 Błąd względny w metrologii i statystyce to iloraz błędu bezwzględnego i wartości dokładnej x0 W metrologii błędem bezwzględnym nazywa się różnicę pomiędzy wartością zmierzoną x, a wartością dokładną x0Ad.8 Błąd nadmierny (gruby, omyłka)-to błąd zbyt duży w stosunku do błędów systematycznych i przypadkowychAd.9POMIAR POŚREDNI pomiar, którego wynik otrzymuje się na podstawie bezpośredniego pomiaru innych wielkości, opierając się na znanej zależności między tymi wielkościami a wielkością mierzoną.Ad.10 przetwornik - przetwarza dane wejściowe przekazane przez czujnik na wielkość, która może być wskazana przez urządzenie wskazujące lub rejestrujące. Ad.10 czułości i stała przetwornika, czestopliwośćAd.11przetwornik zerowego rzędu(proporcjonalny)Postać równań opisujących taki przetwornik jest następująca:-w dziedzinie czasowej: y(t)=kx(t),-w dziedzinie częstotliwościowej(transmitacja):K(jψ)=k,gdzie k=const. Jest nazywane współczynnikiem wzmocnienia Przetwornik 1 rzedu (inercja 1 rzędu) Przetworniki zdolne do gromadzenia energii. 2 rzędu. Dla 0<f<1 odpowiedz skokowa ma charakter oscylacyjny, przy czym dla f>0 oscylacje te znikają, a dla f=0 nie znikają. Dla f>1 odopwiedz ma charakter inercyjny a stosowanie wówczaswspółczynników t1 i t2 nazywane są stałymi czasowymi. Ad.12 Metrologia, miernictwo, nauka o pomiarachBUDOWA ŚRODKÓW MIERNICZYCH AD.1 Biorąc pod uwagę cechy użytkowe oraz różnice konstrukcyjne przetworniki C/A można podzielić na:uśredniające przetworniki C/A, mnożące przetworniki C/A, z przełączaniem prądów, z napięciowymi źródłami odniesienia, inne przetworniki. Ze względu na spełnianie funkcje rozróżnia się: PRZETWORNIK ZMIANY skali(wzmacniacze, tłumiki)Przetworniki zmiany charakteru(AC/DC,DC/AC,A/C.C/A,prąd/napięcie)elektryczne,nieelektryczneAd.2na Czujniki temperatury , cisnieniaAd.3,4 parametryczne (bierne) i czujniki generatorowe (czynne)Ad.5 Płytki wzorcowe, płytki Johanssona, są jednomiarowymi końcowymi wzorcami długości i mają najczęściej kształt prostopadłościanów. Płytki wzorcowe zostały wprowadzone do przemysłu ok. 1911 roku. Wykonywane są w pięciu klasach dokładności:klasa K – w laboratoriach pomiarowych do wzorcowania innych płytek wzorcowych, powinny być stosowane ze świadectwem wzorcowania, klasa 0 – jako płytki wzorcowe podstawowe do sprawdzania płytek wzorcowych podporządkowanych (o niższej klasie dokładności); do wzorcowania przyrządów pomiarowych o dużej dokładności, klasa 1 – do pomiarów wzorców kontrolnych i sprawdzianów, do wzorcowania długościomierzy i pomiarów w laboratoriach pomiarowych, klasa 2 – jako wzorce nastawcze i kontrolne przyrządów pomiarowych niższej dokładności, wzorce zastępujące sprawdziany szczękowe, klasa 00 – o najmniejszym błędzie wykonania płytek wzorcowych.Wykonywane są w trzech podstawowych kompletach:komplet mały (47 sztuk), komplet średni (76 sztuk), komplet duży (103 sztukiad6 Wałeczki pomiarowe jako wzorce końcowe wykorzystuje się do pomiarów:- pomiarów otworów metodą zerową, - pomiarów średnicy podziałowej gwintów zewnętrznych, pomiarów kół zębatych, pomiarów pośrednich klinów i stożków. Produkowane są jako:zestawy do pomiaru otworu, zestawy do pomiarów gwintów, zestawy do pomiarów kół zębatych. | Kulki pomiarowe mają specjalną powłokę oraz precyzyjne wymiary w celu zapewnienia maksymalnej powtarzalności pomiarówKulki pomiarowe, wzorce miary w postaci wykonanych z dużą dokładnością kulek (zwykle wybiera się je spośród kulek do łożysk tocznych). Kulki pomiarowe stosowane są do pomiaru średnic podziałowych gwintów wewnętrznych, do pomiaru średnic otworów itAd.7 Szczelinomierze - wąskie płaskie płytki o określonej grubości, które służą do pomiaru szczelin i luzów w częściach maszyn. Wykonywane są jako pojedyncze oraz w kompletach. Są przedmiotem normy PN-75/M-53390.Ad.8 Wzorcami końcowymi są narzędzia pomiarowe , w których ograniczenia miary stanowią końcowe powierzchnie. Do tej grupy narzędzi należą m. in. szczelinomierze i płytki wzorcowe chropowatościprzymiar kreskowy stalowy zwijanad.9 pomiarów wewnętrznych, zewnętrznych ( mieszanych)Liniały inkrementalne – wersja liniowa enkodera obrotowego działające w oparciu o indukcjęAd.10 Płytki kątowe - najczęściej używane są płytki w systemie Johanssona, płytki przywieralne oraz pryzmy wielościennePłytki kątowe w systemie Johanssona są produkowane i sprzedawane w kompletach: mały – 49 sztuk i duży 85 – sztuk. Komplety różnią się stopniowaniem.
a-powierzchniowy, b- krawędziowy Ad.12komplet płytek wzorcowych MLAc, komplet przyborów pomocniczych do płytek wzorcowych MLUr, liniał trójkrawędziowy MLWc, komplet płytek kątowych MLAh, wzorce łuków MWKc 1-3, płyta pomiarowa MLFa 400 x 400, suwmiarka MADe, kątomierz uniwersalny MKMb, środki czyszczące i konserwujące.Ad. 4. Pomiar polega na porównaniu skoku gwintu z wzorcem zarysu gwintu MMGa(rys. 3.) przeznaczonym do rozpoznawania gwintów metrycznych o skokach od 0,4do 6 mm. Wzorce zarysu gwintuad.13,ad.14 Różnica wskazań czujnika w obu położeniach pomiarowych świadczy o nierównolełości górnej tworzącej stożka do płaszczyzny płyty mierniczej. Ad.15Pryzma, klin ścięty – wielościan o sześciu ścianach:Podstawami są prostokąty, leżące na równoległych płaszczyznach. Ściany boczne tworzą trapezy, przy czym kąty nachylenia przeciwległych ścian do podstawy są sobie równe.Po przedłużeniu ściany boczne niekoniecznie przecinają się w jednym punkcie (a więc pryzma nie musi być ostrosłupem ściętym).Ad.16Liniały sinusowe (rys. 4) słuŜą do pomiarów kątów i ustawienia przedmiotów podŜądanymi kątami. Posługiwanie się liniałami wymaga równoczesnego uŜycia płytek wzorcowych. Produkowane są liniały sinusowe o odległości osi wałków L = 100 i 200 mm. W zaleŜności od szerokości liniału róŜnica średnic pary wałków nie powinna przekraczać1 lub 2 μm, natomiast odległość osi powinna mieścić się w granicach ± 2 do ± 5 μm. |
Ad.17 Najprostszą konstrukcją wyróżniają się czujniki dźwigniowe, oparte na zasadzie dźwigni. Typowymi czujnikami dźwigniowymi są minimetry (znane w Polsce również pod nazwą limimetry). Na trzpieniu pomiarowym 1 umieszczony jest dwustronny nóż 3. Nóż ten wchodzi w wycięcie w dźwigni 5. Dźwignia z drugiej strony opiera się na nieruchomym nożu 6. Nóż przesuwając się wraz z trzpieniem powoduje obrót dźwigni i połączonej z nią wskazówki dookoła ostrza noża. Sprężyna 2 powoduje docisk dźwigni do noży i jednocześnie wywołuje odpowiedni nacisk pomiarowy trzpienia na mierzony przedmiot.Zmiany położenia noża pochylnego wprowadzają w działanie przekładni określony błąd systematyczny rosnący proporcjonalnie ze wzrostem kąta. Stąd też minimetry mają mały zakres wskazań nie przekraczający ± 0,2 mm od środkowego położenia wskazówki, przy wartości działki elementarnej 0,01 mm.Ad.18 Czujniki zębate (zegarowe) to najbardziej rozpowszechnione czujniki mechaniczne. W osłonie czujnika przesuwa się trzpień pomiarowy 1 zaopatrzony w kulistą powierzchnię pomiarową. Duża wskazówka 3 pokazuje przesunięcia trzpienia pomiarowego. Podziałka posiada sto działek elementarnych o wartości 0,01 mm każda. Jeden obrót wskazówki odpowiada przesunięciu trzpienia mierniczego o 1 mm. Ilość całych obrotów dużej wskazówki 3 rejestruje mała wskazówka 6. Przekładnię czujników zegarowych tworzy zespół zębatki i kół zębatych. Z zębatką naciętą bezpośrednio na trzpieniu pomiarowym zazębia się kółko zębate Z1. Na osi kółka Z1 osadzone jest kółko Z2 i mała wskazówka 6 (wskaźnik milimetrów). Z kółkiem Z2 zazębia się kółko Z3 posiadające na swojej osi zamocowaną dużą wskazówkę 3. Kółko Z4 i spiralna sprężynka 9 służą do wyeliminowania luzów zazębień i dając jednokierunkowy docisk powoduje, że wszystkie kółka pracują stale jedną i tą samą stroną profilu zębów. Nacisk pomiarowy uzyskuje się przez sprężynę 2 działającą bezpośrednio na trzpień pomiarowy. Czujniki zębate mają duży zakres pomiarowy wynoszący od 3 do 10 mm.Ad19 Są to zwykle czujniki dwuprzekładniowe, z których pierwsza licząc od trzpienia pomiarowego jest zawsze dźwigniowa, następne - zębate. Trzpień pomiarowy powoduje wychylenie dźwigni, na której wykonany jest segment zębaty. Z segmentem zazębia się kółko zębate na osi którego zamocowana jest wskazówka. Sprężyna usuwa luzy i utrzymuje stały styk dźwigni zębatej z trzpieniem pomiarowym. Sprężyna zapewnia odpowiedni nacisk pomiarowy.Typowy zakres od ±60 mm do ±100 mm. Często produkowane są w wersji z pochylnym trzpieniem oraz w mikrometrach i transametrach. Nacisk od 1 N do 1,2 N.Ad.20 Czujnikiem mechanicznym o najwyższej dokładności jest czujnik o przekładni sprężynowej, zwany mikrokatorem. Podstawowym elementem przekładni mikrokatora jest płaska, cienka sprężyna (typowy przekrój 10 mm * 100 mm) wykonana ze stali, brązu lub szkła (najczęściej z brązu berylowego), zwinięta w połowie długości w prawo, a w połowie długości w lewo. W środku jest przymocowana lekka wskazówka z włókna szklanego, starannie wyważona. Sprężyna jest jednym końcem umocowana w obudowie czujnika, drugim łączy się z ramieniem dźwigni, na którą działa trzpień pomiarowy, zawieszony na dwóch membranach. Naciągnięcie sprężyny, proporcjonalne do ruchu trzpienia, wywołuje wychylenie wskazówki (w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny rysunku). Drgania sprężyny tłumi, zapewniając stabilizację wskazań czujnika, niewidoczny na rysunku tłumik w postaci kropli gliceryny, przez którą przechodzi sprężyna. Wartość działki elementarnej mikrokatora - zależnie od konstrukcji - wynosi od 0,1 mm do 2 mm, czułość od 1000 do 10000, zakres wskazań od ± 30 do ± 100 działek elementarnych. Zawieszenie trzpienia na membranach i mały zakres pomiarowy sprawiają, że czujnik ten pracuje przy prawie stałym nacisku (przyrost poniżej 20 mN) i bez histerezy. Delikatny mechanizm czujnika wymaga szczególnie ostrożnej i umiejętnej obsługi. Ad.21 Czujniki optyczne są elementami automatyki, których działanie opiera się na zasadzie wysyłania wiązki promieni świetlnych przez nadajnik i ich odbieraniu przez odbiornik. |
suwmiarki mające noniusze o dokładności wskazania 0,1 mm (podziałka noniusza składająca się z 10 działek jest nacięta na długości 9 mm); suwmiarki mające noniusze o dokładności wskazania 0,05 mm (podziałka noniusza składająca się z 20 działek jest nacięta na długości 19 mm); suwmiarki mające noniusze o dokładności wskazania 0,02 mm (podziałka noniusza składająca się z 50 działek nacięta na długości 49 mm. 1 - Stała szczęka do pomiaru wymiarów zewnętrznych; 2 - Ruchoma szczęka do pomiaru wymiarów zewnętrznych; 3 - Stała szczęka do pomiaru wymiarów wewnętrznych; 4 - Ruchoma szczęka do pomiaru wymiarów wewnętrznych; 5 - Noniusz zwiększający dokładność pomiarową do 0,1[mm]; 6 - Noniusz zwiększający dokładność pomiarową do 1/128 cala; 7 - Podziałka calowa; 8 - Dźwignia zacisku ustalającego położenie przesuwnej szczęki; 9 - Podziałka milimetrowa; 10 - Głębokościomierz, do pomiarów głębokości i wymiarów mieszanychAd.25 Ze względu na stosunkowo małą niedokładność pomiaru, mały koszt wykonania przyrządu oraz łatwość i szybkość pomiaru - przyrządy te znalazły szerokie zastosowanie zarówno w technice pomiarów warsztatowych, jak i pomiarach laboratoryjnych. Zasada pomiaru jak i sposób jego przeprowadzenia są we wszystkich przypadkach takie same. Średnicówka mikrometryczna stała .Mikrometr składa się z kabłąka, którego jeden koniec zakończony jest kowadełkiem, a drugi nieruchomą tuleją z podziałką wzdłużną i obrotowym bębnem, z podziałką poprzeczną. Oprócz tego mikrometr jest wyposażony we wrzeciono, zacisk ustalający oraz pokrętło sprzęgła ciernego. Wrzeciono ma nacięty gwint o skoku 0,5 mm i jest wkręcone w nakrętkę zamocowaną wewnątrz nieruchomej tulei z podziałką wzdłużnąAd.26 Mikroskop warsztatowy - optyczne urządzenie pomiarowe, które służy do bezdotykowego pomiaru długości oraz kątów. Mikroskop ten składa się z mikroskopu właściwego oraz ze stolika pomiarowego, na którym umieszcza się mierzony przedmiot. Stolik znajduje się na saniach, na których jest on przesuwany w dwóch prostopadłych kierunkach. Dane liczbowe, określające położenie stolika odczytuje się w sposób podobny jak w mikrometrze lub za pomocą płytek wzorcowych wkładanych między nieruchomą płytkę oporową a zderzak sań. Mikroskopy warsztatowe są stosowane do pomiarów bardzo dokładnych przedmiotów w laboratoriach oraz oddzia okularu, który służy do powiększenia obrazu tworzonego przez obiektyw mikroskopu, tubusa, który służy do formowania powiększonego obrazu pośredniego, śruby makrometrycznej, która służy do wstępnej regulacji odległości, śruby mikrometrycznej, która służy do ustalenia ostrości, rewolweru, który umożliwia prostą zmianę obiektywu, obiektywów, które zbierają światło wychodzące z przedmiotu i tworzą jego powiększony obraz pośredni, kondensora, który koncentruje światło formując z niego stożek, lusterka, które służy do naświetlania badanego obiektu;Ad.27 Zakres pomiarowy 100x50 mm. Wymiary stolika 220x150 mm. Rozdzielczość 0,001 mm. Rozdzielczość kąta 0,01°. Średnica ekranu 250 mm z krzyżem pajęczym .System odczytu: optyczne liniały pomiarowe. Obiektyw o powiększeniu 10x. Maksymalna waga detalu 15 kg. Maksymalna wysokość detalu 80 mm. Oświetlenie światłem przechodzącym i odbitym 150W/24V. Zasilanie 230V/50Hz. Wymiary zewnętrzne 400x650x750 mm. Waga 80 kgAd.28Maszyna miernicza (rys. 1) ma kształt bramki, przez którą przetaczane są zestawy kołowe. Sztywność bramki jest dostatecznie duża, aby mogła zapewnić odpowiednią dokładność pomiarów.Z uwagi na konieczność dobrego tłumienia drgań, elementy nośne bramki i podstawy zostały wykonane z odlewów żeliwnych. W wygięciu płyty podstawy, prostopadle do osi toru, mieści się hydrauliczny podnośnik zestawu kołowego. W górnej części podnośnika jest umieszczony cierny mechanizm służący do nadania zestawowi kołowemu ruchu obrotowego, koniecznego do wykonania pomiarów największego zużycia profilu obręczy na obwodzie (miejscowego zużycia, wybicia lub płaskiego wytarcia) oraz pomiaru największej wartości bicia płaszczyzn czołowych wieńców kół. |
Ad34 Profilografometr,płytki chropowatości przekroju badanej powierzchni za pomocą promienia świetlnego, przekroju badanej powierzchni za pomocą promienia świetlnego metodą cienia, interferencji światła.Na zasadzie przekroju badanej powierzchni zpomocą promienia świetlnego działa podwójnymikroskop Schmaltza oraz podwójny mikroskopLininika. Schemat głowicy profilometrycznej typu Focodyn Ograniczenia aplikacyjne profilometrii stykowej. wynika z samej mechaniki ruchu - poziomy przesuw mechaniczny wymusza przemieszczanie się końcówki po nierównościach powierzchni które z kolei powodują jej ruchy pionowe. Prędkość przesuwu i pomiaru jest stosunkowo mała. cena - przyrządy tego typu ze względu na skomplikowaną i bardzo dokładną część mechaniczną są drogie. delikatne powierzchnie końcówki mogą łatwo ulec uszkodzeniu ad.35Do pomiaru grubości zęba służy suwmiarka modułowa, mikrometr modułowyiprzyrządy czujnikowe do pomiaru obwodowej podziałki Mahra lub Maag,mikrometr talerzykowy, mikroskop warsztatowyad36.pomiar kąta pochylenia zęba ad.37Współrzędnościowa maszyna pomiarowa (ang: coordinate measuring machine) jest to maszyna wyposażona w odpowiednie wzorce kątowe, długości i inne, wykonująca pomiary różnych części maszyn lub przedmiotów technicznych.Pomiary rozpoczyna się od zerowania układu pomiarowego, polegającego na ustawieniu (przejechaniu) każdą z osi przez punkty referencyjne - typowo tylny (y=0), lewy (x=0) i górny (z=0) punkt zakresu. Następnie kalibruje się głowicę wykonując kilka pomiarów małej kulki wzorcowej zamocowanej na stole pomiarowym.Pomiary maszyną współrzędnościową charakteryzują się bardzo dużą dokładnością i obiektywnością. Jedną z zalet tej techniki pomiarowej jest wykonywanie pomiarów różnych przedmiotów o skomplikowanych kształtach, których nie można zmierzyć za pomocą podstawowych przyrządów warsztatowych (suwmiarek, długościomierzy). Wykorzystując maszyny współrzędnościowe można mierzyć:koła zębate o różnych zarysach, wymiary odchyłek kształtu i położeniaIV.TECHNIKA POMIAROWA Ad.1.przymiar kreskowy,suwmiarki,mikrometr wewnętrzny, średnicówka mikrometryczna, Ad.2duze przyrządyAd.3 Metoda zerowa - sprowadzenie do zera różnicy między wartością wzorca, a wartością wielkości mierzonej.Ad.4suwmiarką, głębokościomierz mikrometrycznyAd.5 kilka razy mierzymy i sredniąAd.6suwmiarka, mikrometrAd.7mikroskop warsztatowyAd.8pomiar kąta klina za pomocą kątomierza z czujnikiem.bezpośrednie wskazanie wartości mierzonego kata. Pomiar polega na przyłożeniu obu ramion do boków mirzonrgo kąta. Zakres pomiarowy 0-360stopn.wartość działki elementarnej 5 minut. Dokładność plis minus 2,5 minutu. Wartośc odczytana np. 45stopni i 20 minut plus minus 2,5 minutyAd.9 katomierz uniwersalny.Jedno ramię kątomierza jest złączone trwale z głowicą w postaci okrągłej tarczy z podziałką noniusza kątowego. Wokół tej tarczy może być obracany o dowolny kąt pierścień z podziałką stopniową, do którego jest przymocowane drugie ramię kątomierza w postaci przesuwnego liniału. Pierścień można unieruchamiać w dowolnym położeniu względem tarczy, np. po przystawieniu obu ramion do powierzchni tworzących mierzony kąt. Zastosowanie noniusza umożliwia odczytywanie kąta z błędem odczytania 5’. Krawędzie każdego ramienia są do siebie równoległe w stopniu dostatecznym dla zagwarantowania jednakowej dokładności pomiaru przy wykorzystaniu krawędzi zewnętrznych albo wewnętrznychAd.10pomiaru dokonujemy przy pomocy mikrometru do pomiaru średnic podziałowych gwintów zewnętrznych. Mikrometr wyposażony jest w wymienne koncówki stożkowe i pryzmatyczne. Pomiaru średnicy podziałowej dokonujemy po wyzerowaniu mikrometru z założonymi koncówkami pomiarowymi. Po określeniu rodzaju gwintu należy wybrać odpowiednie końcówki pomiarowe. Następnie po zamocowaniu ich w mikrometrze należy ustalić wskazanie zerowe przyrządu. Pomiar średnicy podziałowej należy dokonać trzykrotnie na całej długośći trzpienia gwintowegoAd.11. Pomiar skoku gwintu na mikroskopie warsztatowym.Podczas pomiaru skoku gwintu na mikroskopie doprowadza się do pokrycia przerywanej linii okularu głowicy goniometrycznej z zarysem gwintu. Punkt przecięcia kreski siatki okularu powinien leżeć w przybliżeniu w połowie długości boku zarysu gwintu. Odczytu dla położenia 1 dokonuje się na bębnie mikrometrycznym przesuwu wzdłużnego. Następnie przerywaną kreską okularu (położenie 2 ) i ponownie dokonuje się odczytania na bębnie. Różnica odczytań odpowiada skokowi gwintu.W celu wyeliminowania wpływu niesymetrii kąta rozwarcia zarysu oraz wpływu błędów ustawienia gwintu, względem osi wzdłużnego przesuwu mikroskopu na dokładność wyniku pomiaru, należy dokonać pomiaru dla prawej i lewej strony zarysu (położenia 1i 2 oraz 3 i 4 ). Skok gwintu określa się średnicą arytmetyczną z takich dwóch pomiarów. Chcąc zwiększyć dokładność pomiaru można mierzyć odległość kilku zwojów, a otrzymany wynik podzielić przez ich liczbęPomiar kąta gwintu na mikroskopie dokonuje się przy użyciu głowicy goniometrycznej. Ustawia się środkową przerywaną linię głowicy goniometrycznej tak, aby pokrywała się z bokiem sprawdzanego zarysu. Wartość kąta odczytuje się bezpośrednio w okularze głowicy goniometrycznej. W celu wyeliminowania wpływu błędu ustawienia gwintu względem osi przesuwu mikroskopu, pomiary wykonuje się po obu stronach osi gwintu.Kąty a i aokreśla się z sum wartości kątów zarysu zmierzonych po obu stronach osi : a= (1+2)/2 a= (2+2)/2. Graniczny błąd pomiaru kąta w minutach :Smax= ± 2,5 + ( 1,2 )/F Ad12Metoda przekroju świetlnegoZasada pomiaru w tej metodzie polega na przekroju świetlnym badanej powierzchni płaską wiązką światła padającą pod kątem 45° na mierzoną powierzchnię.Obraz widziany w okularze przedstawia wysokość chropowatości R’. Rzeczywistą wysokość chropowatości R można określić ze wzoru:Metoda powyższa zastosowana jest w podwójnym mikroskopie Linnika i podwójnym mikroskopie Schmaltza. Mikroskopy podwójne pozwalają na obserwację powierzchni w powiększeniu. Wynika ono z zastosowanych obiektywów i okularów. Obiektywy są wymienne o powiększeniach 7x, 14x, 30x i 60x. Dobiera się je w zależności od chropowatości mierzonej powierzchni. Zakres możliwości pomiaru parametrów chropowatości jest jednak znacznie ograniczony. Niemożliwy jest pomiar parametru Rα, a dość niska dokładność pomiaru parametru Rz, gdyż trudno jest określić odcinek elementarny lub ich kilka. Zakres pomiaru parametru Rz wynosi od | 0,5 – 50. Falistość powierzchni oznacza błąd wykonawczy, który jest spowodowany wibracjami maszynach wytwórczych, które zachodzą podczas obróbki. Taka falistość określa okresową nierówność, którą opisuje się falą. Strzałka fali jest mniejsza od długości fali o około 40 razy. Te elementy, które posiadają większą falistość uznaje się za braki produkcyjne. Pomiar falistości można wykonać wyznaczając średnią arytmetyczną pięciu największych odchyleń na długości odcinka pomiarowego. Pomiar wykonujemy w mikrometrach. W ten sposób wyliczymy parametr oznaczany Wz. Parametr ten umieszcza się na rysunku obok znaku chropowatościAd.13Pomiar łuku .Sprawdzić stan techniczny sprzętu pomiarowego ( o ewentualnych usterkach powiadomić nauczyciela )- Dokonać pomiaru łuku za pomocą rewolwerowego okularu mikroskopu. Założyć okular rewolwerowy z wzorami łuków, na stoliku pomiarowym ustawić sprawdzany przedmiot, tak ,aby najwyższy punkt łuku znajdował się w środku pola widzenia i przymocować przedmiot do stolika. Następnie łuk wzorcowy doprowadzić do pokrycia się z łukiem badanego przedmiotu. Odczytać i zanotować wartości promienia- Dokonać pomiaru łuku metodą współrzędnych. Przesunięciami stolika zmierzyć długość cięciwy ( posuwem wzdłużnym ) oraz wysokość strzałki posuwem poprzecznym ). Obliczyć promień łuku.- Dokonać sprawdzenia łuku na projektorze. Umocować na projektorze rysunek w odpowiednim powiększeniu ustawić sprawdzany przedmiot na stoliku projektora i doprowadzić zarys sprawdzanego przedmiotu do pokrycia się z zarysem rysunku sprawdzając, czy dany przedmiot jest wykonany w określonej tolerancji.- Określić wartość promienia za pomocą promieniomierza. Wzorzec promienia obracać tak, aby między zarysami nie występowała szczelina świetlna. Pomiar wykonać dla wszystkich promieni. Wyniki pomiarów wpisać do karty ćwiczeń.- Narzędzia pomiarowe i modele starannie oczyścić, zakonserwować i ułożyć w przewidzianych dla nich miejscuZarysy złozone-maszyny współrzędnościoweAd.14laserowy tachometr optyczno-stykowy(prędkość obrotową obiektów obrotowych)Ad.15System pomiarowy PIK-2 przeznaczony do pomiarów odchyłek kształtu i położenia powierzchni nominalnie walcowych oraz odchyłek kształtu i położenia powierzchni czołowych, jak również odchyłek prostoliniowości i równoległości wszystkichpłaszczyzn, które dadzą się ustawić na stole w pozycji pionowej Wybrane informacje o systemie pomiarowym PIK-2Komunikacja operatora z komputerem systemy pomiarowego PIK-2 odbywa się za pośrednictwem klawiatury mającej 10 klawiszy. Funkcje klawiszy zmieniają się w poszczególnych etapach pracy systemu i są zawsze okreslone przez wykaz dostępnych opcji wyświetlany na ekranie monitora. opcje te ujęte są w strukturę drzewa.Zestaw opcji wyświetlanych w określonej chwili (w prawej górnej części ekranu – 2 na rys. 8) nazywamy katalogiem. Symbol katalogu (litera M z następującą po niej cyfrą lub cyframi) jest wyświetlany „/” poniżej nagłówka. Do opisu funkcji niektórych klawiszy użyto znaku (np. start/stop stołu). Klawisze te mają funkcje podwójne, realizowane naprzemiennie po każdym kolejnym wciśnięciu. Pomiar odchyłki okrągłości jest obsługiwany przez katalog M1. z uwagi na to, że system pomiarowy PIK-2 jest najczęściej stosowany do pomiaru odchyłki okrągłości katalog M1 zgłasza się automatycznie po włączeniu zasilania. Wybór pozycji 9 z katalogu M1 realizuje przejście do katalogu głównego, który zawiera opcję umożliwiającą pomiar odchyłki prostoliniowości wybranej tworzącej elementu. Katalog M1 pozwala poprzez przejście do odpowiedniego podkatalogu na:ustawienie czujnika na wymaganej wysokości, a mierzonego przekroju współosiowo z osią obrotu stołu (wybór pozycji 1 o nazwie „centrowanie” prowadzi do podkatalogu M1.1); wybór odpwiedniego zakresu pomiarowego (podkatalog M1.2); wybór pasma przepustowości filtru (podkatalog m1.3).Ponadto w trybie dostępu bezpośredniego można:włączyć i wyłączyć obrót stołu (pozycja 4 „start/stop” stołu); wykonać pomiar odchyłki okrągłości (pozycja 5 „pomiar”); odtworzyć wykres tzn. jeśli dokonano pomiarów, a potem zmieniono pasmo filtrów to wybór pozycji 6 o nazwie „odtworzenie wykresu” spowoduje powtórną analizę zapamiętanych danych wejściowych i wyświetlenie nowego wykresu oraz wyznaczonych parametrów; wydrukować wykres i wyniki pomiarów.Lewa część ekranu (1 na rys. 8) to obszar graficzny. W czasie pomiaru powstaje tu wykres mierzonych wartości, a po zakończeniu zbierania danych jest wyświetlany wykres wyznaconych odchyłek kształtu oraz następujące wartości obliczonych parametrów:P + V – odchyłka okrągłości; rms – średnie kwadratowe odchylenie zarysu od okręgu średniego; eX, eY – współrzędne środka okręgu sredniego mierzonego zarysu (określają dokładność ustawienia elementu i służą do wyznaczania wzajemnej współosiowości kilku powierzchni elementu); ΔR – średnia wartość mierzonego sygnału (środek zakresu pomiarowego ma wartość 0; badając zmianę ΔR w poszczególnych przekrojach można wyznaczyć stożkowatość, baryłkowatość, siodłowość).Podświetlony na monitorze (zaczerniony na wydruku) wycinek koła w połączeniu z pokazaną podziałką informuje o stosunku zakresu zmian mierzonego sygnału do wybranego zakresu pomiarowego. Ze względu na dokładność pomiarów zaleca się tak wybrać zakres pomiarowy, aby wycinek podświetlony nie stanowił mniej niż 1/8 koła. Przy pomiarach elementów dokładnych należy dążyć, aby całe pole było podświetlone.W prawej dolnej części ekranu jest widoczny wskaz (5 na rys. 8), |
), którego położenie zmienia się w funkcji wychylenia dźwigni pomiarowej czujnika. Przed rozpoczęciem właściwych pomiarów wykonuje się regulację położenia czujnika (wykorzystując duże zakresy pomiarowe o kodzie 1 lub 2) poprzez dosuwanie go lub odsuwanie od mierzonej powierzchni. Należy dążyć do takiego ustawienia czujnika aby podczas obrotu przedmiotu wskaz przemieszczał się symetrycznie w stosunku do trójkąta wyznaczającego środek zakresu pomiarowego. Ogranicznikami pola przemieszczeń wskazu są dwa kwadraty, wewnątrz których znajdują się cyfry.Cyfra w lewym kwadracie (6) oznacza kod wybranego przez użytkownika zakresu pomiarowego. Cyfra ta przyjmuje wartości od 1 do 6. zawsze po włączeniu zasilania system ustawia największy zakres pomiarowy 2500 µm o kodzie 1. Najmniejszy zakres pomiarowy 8 µm ma kod 6.Wynik pomiaru zostanie przedstawiony poprawnie w każdym wypadku, gdy zakres pomiarowy nie został przekroczony. w celu osiągnięcia maksymalnej dokładności pomiarów jest jednak wskazane stosowanie możliwie najmniejszego zakresu pomiarowego.Cyfra w prawym kwadracie (3 na rys. 8) jest kodem zakresu rysunkowego. zakresy rysunkowe odpowiadające cyfrom 1 do 6 są zgodne z zakresami pomiarowymi odpowiadającymi tym samym cyfrom. Każdemu zakresowi rysunkowemu odpowiada na wydruku stałe pole o szerokości około 25 mm. zakres rysunkowy jest dobierany automatycznie. Kryterium doboru jest najlepsza rozdzielczość wykresu odchyłek.Powyżej wskazu jest wyświetlana aktualna wysokość pomiarowa (4). W chwili włączenia zasilania komputer przyjmuje bieżącą wysokość pomiarową za równą 0 (niezależnie od położenia czujnika względem stołu). Posługując się odpowiednimi opcjami katalogów można ustawić czujnik na dowolną wysokość i wpisać tę wartość jako zerową.Ad.16 Dokonać pomiaru grubości zęba, Obliczyć wysokość pomiarową hp na podstawie tablicy (Pracownia techniczna VI-3) lub wzorów, na obliczoną wysokość nastawić wysuwkę suwmiarki modułowej, zmierzyć grubość zęba, zmierzoną wartość porównać z wartością teoretyczną obliczoną z wzorów lub wziętą z tablicy. Pomiary wykonać w kilku miejscach koła zębatego, a wyniki wpisać do karty ćwiczeń.- Sprzęt pomiaroy oczyścić, zakonserwować i ułożyć w przeznaczonym dla niego miejscu. Ad.17Pomiar bicia uzębieniaBicie uzębienia określa się jako różnicę między największą i najmniejszą odległością elementu pomiarowego, tj. wałeczka włożonego we wrąb koła, od osi koła. Średnicę wałeczka dobiera się tak, aby stykał się on w przybliżeniu na okręgu podziałowym Sprawdzane koło (1) mocuje się między kłami przystawki kłowej (a) lub w przypadku koła o dużym otworze (b) osadza się na wałku oporowym (5). We wrąb koła wkłada się wałek (2). Czujnik zegarowy (3) zamocowany w uchwycie czujnika (4) ustawia się nad elementem pomiarowym. Obracając koło zębate w kolejne położenia odczytuje się największe wskazania czujnika dla każdego wrębu i notuje w tabelce. |
|