Metrologia-nauka o zapewniani środkami technicznymi o organizacyjnymi poprawności wyników we wszystkich dziedzinach nauki, techniki i gospodarki.
Metrologia techniczna obejmuje pomiary wielkości geometrycznych maszyn:geodezyjne,cieplne,itd
Ranga i znaczenie wielkości geometrycznych wynika z faktu, że właściwa postać geometryczna produktów jest często jednym z najważniejszych warunków zapewnienia ich odpowiedniej wartości użytkowej. Wymaga to coraz dokładniejszych pomiarów geometrycznych. Metrologia wielkości geometrycznych zwana jest również metrologią długości kąta.
Metrologia zajmuje się również zagadnieniami budowy i racjonalnego zastosowania, sprawdzania i oceny dokładności przyrządów pomiarowych. Przedmiotem techniki pomiarowej w metrologii wielkości geometrycznych są zagadnienia tolerancji wykonania w budowie maszyn, błędy pomiarów, charakterystyki metrologiczne stosowania przyrządów pomiarowych oraz ich sprawdzenie i legalizacja. Postępowanie pomiarowe: z istoty pomiaru wynika, że poznanie rzeczywistej wielkości mierzonej jest niemożliwe. Każdy wynik pomiaru jest obarczony błędem. Post.pom. można podzielić na 3 etapy.1)wybór przyrządu pomiarowego 2)pomiar 3)opracowanie wyników pomiaru.AD1)w pomiarach wielkości geometrycznych ważną rolę odgrywa właściwy dobór przyrządów pomiarowych. Kryteria:rodzaj mierzonego wymiaru, sposób ułożenia i zamocowania badanego przedmiotu, sposób odbierania informacji, wartość mierzonego wymiaru i optymalna niepewność pomiaru. Wybór przyrządu pomiarowego zależy od tolerancji założonej mierzonego wymiaru. Można przyjąć, że dopuszczalna niepewność pomiaru powinna wynosić 0,1 zakresu tolerancji. Niepewność pomiaru jest to przedział wartości rozłożony symetrycznie wzgledem wyników pomiaru, w którym to przedziale z określonym prawdopodobieństwem jest zawarty błąd pomiaru. MPE=+/-(A+BL) [um] AD2)Pomiar jest szeregiem czynności doświadczeniowych, których rezultatem jest wynik pomiarów surowych. Postępowaniu pomiarowym można rozróżnić metodę pomiarową, która dzieli się na bezpośrednie i pośrednie. Do metod bezp. zaliczamy: met.bezp. porównania, met. różnicowa, met.wydzyleniowa. Niepowtarzalność wskazać przyrządów: ograniczona rozdzielczość wzroku, przypadkowe zakłócenia zewnętrzne sprawiają, że pomiar nie pozwala na jednoznaczne postanowienie, która z wartości jest rzeczywista.
GWINTY. Podst. parametry gwintu: 1)śr.zew.gwintu zew. d oraz wew. D 2)śr.podcizłowej gwintu zew. dz oraz gwintu wew. Dz 3)śr.wew rdzenia śruby d1 oraz otworu nakrętki D1 4) skok gwintu Pp (dla gwintu wielozwojowego) 5) kąt gwintu ALFA-kąt między różnoimiennymi bokami 6)Podziałka gwintu P-odl osiowa między 2 odpowiadającymi sobie punktami jednoimiennych boków gwintu. W celu znormalizowania (postaci nominalnej gwintów metrycznych) wprowadzono nast.zasady: 1)przyjęto symetryczny zapis nominalny o kącie gwintu 60' 2)znormalnomizowano wielkości przedziałek(skoków) 3) do oznaczenia gwintów przyjęto śr.zew.nom.gw.zew. nazwywając ją znamionową. 4)Przyporządkowano śr znamionowym wartościom podziałek i na tej podstawie określono wartości nominalne pozostałych średnic 5)rozróżniono gw. zwykłe i drobnozwojowe .
Pasowanie suwliwe EI=0, pasowanie luźne EI>0. Ukł.tolerancji pasowań gwintu ogólnego przeznaczenia wg PM obejmuje: 1)tolerancję śr. gwintu 2)pół pola tolerancji śr.gw. 3)pole tolerancji gw. w zależności od znormalizowanych dł. skręcania.
Klasy dokladności złączy gwintu są określane przez szereg tolerancji i dł. skręcania. Rozróżnia się 3 rodzaje dł. skręcania: S-małą dł. skr. N-średnia dł.skr. L-duża dł.skr. Klasy złączeń gwintu: 1-klasa dokładna(zwiększone wymagania jakościowe), 2-średniodokładna(ogólnego przeznaczenia), 3-klasa zgrubna(obniżona dokładność). Oznaczenia gwintu:-symbolu oznaczajacego gwint M, -śr. znamionowej d, -skoku gwintu, symboli określajacych szeregi tolerancji i położenia poszczególnych pól toler., - wartości dł. skręcania, jeżeli jest ona inna niż śr.
KOŁA ZĘBATE. Pdst.parametry: z-liczba zębów, m-moduł, Pt-podziałka czołowa, Pb-podziałka zasadnicza, d-śr.koła podziałów daśr.koła wierzchołków, dr-śr.koła podst. W celu określenia dokładności wykonania przekładni zębatych rozpatruje się 4 grupy wskaźników należących do parametrów funkcjonalnych: 1) dokładność kinematyczna 2)płynność pracy 3)przyleganie zębów 4)luz boczny. AD1)Dokł.kinem. Jest dokładnością odtaczaniu kół przy pełnym obrocie. St ona ważna w mechanizmach podziałowych występujacych w obrabiarkach, przyrz. pomiarowych itp. AD2)Płynność pracy należy uwzględnić podczas projektowania skrzynek przekładniowych. Charakteryzuje ją 11 wskaźników dokładności wymierzonych w normie. AD3)Przyleganie zębów należy uwzględnić podczas projektowania elementów zębatych, od których wymagana jest duża wytrzymałość zęba. Jest ono określone sumarycznym śladem przylegania zębów. Charakteryzuje je 5 wskaźników zamieszczonych w normie. AD4) Luz boczny występuje w zębach pracujących od strony nieobciążonej. Charakteryzuje go gwarantowany luz boczny, czyli założony największy normalny luz boczny dla danego posowania. Luz boczny określa rodzaj pasowania kół współpracyjacych przekładni.
Dla odchyłek jednoimiennych boków zebów, tzn odchyłek podziałki zarysu i linii zęba oraz odchyłki kinematycznych norma ustala 13 klas dokładności 0-12, przy czym klasa 0 jest najdokładniejsza. W normie ustalono 6 rodzajów pasowań A-E oraz H, oraz 8 rodzajów tolerancji luzu bocznego a-d, h, x, y, z. Zależności:
H | E | D | C | B | A | |
Gwar.luz boczny | 0 | IT7 | IT8 | IT9 | IT10 | IT11 |
Dop,odchyłki | 0,5 | IT7 | 0,5IT8 | 0,5IT9 | 0,5IT10 | 0,5IT11 |
Rodzaj tolerancji | h | h | d | c | b | a |
Dla wykonawcy KZ orócz opisu postaci nominalnej konieczna jest informacja o położeniu pola tolrencji grubości zęba. Tolerowanie grubości polega na określeniu odchyłek granicznych stosunku do grubosci nominalnej.
TOLER.I ODCH. GEOMTRYCZNE Zgodnie z normą na tolerancję geometryczną składają się nast. tolerancje: kształtu, położenia, bicia, kierunku. Pow. i linie części maszyn projektowane są przez konstruktora jako twory geometrycznie idealne – 'geometrycznie poprawne'. Stanowią one bazy będące elementami odniesienia dla określenia tolerancji kształtu i położenia. W skutek niedoskonałości maszyn technologicznych, Za pomocą których wykonuje się części maszyn rzeczywiste, powierzchnie i linie wykonane są z pewnymi odchyłkami w stosunku do kształtu geomet. poprawnych. Do def. tolerancji geometrycznej wykorzystuje się geometrycznie idealne odpowiedniki pow. i linii rzeczywistych. Takimi odpowiednikami są: element przylegający i element średni. Z konstr. punktu widzenia element przylegajacy jest odpowiednikiem części współpracującej. Def: W pomiarach element przylegający jest często odwzorowany w sposób materialny. Tolerancja geometryczna pól zdefiniowano jako obszar, w którym powinna zawierać się pow. lub linia elementu rzeczywistego. Wartość tolerancji kształtu określa odpowiednie odległości między płaszczyznami lub prostymi albo różnice promieni walców lub okręgów ograniczających obszar tolerancji. Tolerancja kształtu: -prostoliniowości, -płaskości, -okrągłości, -walcowości Tolerancje kierunku: - równoległości, -prostopadłości, -nachylenia. Polożenia:-pozycyjna, -współosiowości, -symetrii, -współśrodkowość. Bicia: -promieniowe i osiowe, -całkowite promieniowe i osiowe.
CHROPOWATOŚĆ Struktura geom. pow.- zbiór wszystkich nierówności pow. Analizuje się ją najczęściej w przekrojach płaszczyzną prostopadłą do powierzchni zwanych profilami pow.
Linia średnia- (ozn.-‘n’) ważny element odniesienia do oceny każdego rodzaju nierówności pow. Dzieli profil tak, że w przedziale umownie ustalonego odcinka (l), na którym określa się profil, suma kwadratu odchyleń profilu od tej linii jest minimalna. Do ustalenia poszczególnych parametrów strukt. geom pow jest potrzebne określenie odpowiednich jednakowych dł profilu. W związku z tym przyjmuje się pojęcie odcinka elementarnego: lr-dla profilu chropowatości, oraz lw-dla profilu falistości. Odcinek pomiarowy ln- dł określona w kierunku linii średniej przyjmowana do oceny profili przy założeniu że odcinek ten może zawierać 1 lub kilka odc elem. 1ln=5lr (najczęściej). 4 grupy parametrów profilu pow.: 1)pionowe, 2)amplitudowe, 3)poziome, 4)mieszane. 1) Rp-wys.najwyższ. wzniesienia profilu, Rv-głębokość najniższ. wgłębienia profilu, Rz=największa wys. profilu wew. odcinka elem., Rc-śr.wys.elementów profilu, Rf-calkowita wys.profilu wew.odc.pomiarowego. 2) Ra-śr.artm. rzędnych profilu, Rq-śr.kwadratowa rzędnych profilu. Pomiary chrop. Pow.: podstawą oceny chropowatości pow.jest ustalenie wyników pomiarów odpowedniego znormalizowanego parametru chrop.który jest oszacoewany przez dane pomiarowe, uzyskane tylko z jednego odc.elementarnego lub od.pomiarowego. Przed każdym pomiarem chrop.pow. ważne jest sprawdzenie wstępne(wizualne), stosując wzorce chropowatości. Do pomiaru chrop.stosowany jest profilometr.
KLASYFIKACJA. etalony- definiują, przechowują i odtwarzają jednostki miary wielkości fizycznej w celu przekazania jej przez porównanie z innymi narzędziami pom. Przyrządy pom: -suwmiarkowe, -mikrometryczne, -czujniki, -do pom kąta, -do pom chrop i fali pow, -do pom odchyłki kształtu i położenia, -do pom kół zębatych, -inne, -maszyny pom: +długościomierze, +wysokościomierze, +mikroskopy i projektory, +współrzędnościowe maszyny pom (WMP). Przyrząd pom-urządzenie do przetwarzania wielkości mierzonej na info o wartości tej wielkości. Dzielimy je na: -prz. z bezpośrednim ?? wartości wielkości mierzonej, -przyrządy różnicowe, -prz porównawcze. Dzieli się je też na: analogowe i cyfrowe. Cechy prz pom: -rozdzielczość prz wskazujących, -zakres wskazań, -zakres pomiarowy, -klasa dokładności, -czułość. Wzorce miary:urządzenie przeznaczone do określenia jednej lub wieli znanych wartości danej wielkości w sposób nieużywany podczas jego stosowania. W pom geom rozróżnia się wzorce dł i miar kąta.