1. Podać klasyfikacje metod pomiarowych.

Logiczny ciąg wykonywanych podczas pomiaru operacji, opisanych w sposób ogólny, nosi

nazwę metody pomiarowej.

Metody pomiarowe można podzielić na:

a) bezpośrednie:

- metodę bezpośredniego porównania,

- metodę różnicową,

- metodę zerową,

b) pośrednie.

Metoda bezpośrednia jest to taki sposób pomiaru, w którym wynik pomiaru otrzymuje się

na podstawie wskazania przyrządu wywzorcowanego w jednostkach miary wielkości mierzonej.

Metoda pośrednia polega na bezpośrednim pomiarze innych wielkości, związanych z wielkością

szukaną znaną zależnością. Z zależności tej wyznacza się wartość X mierzonej wielkości:

X = f(A,B,C,...)

gdzie: A, B, C - wielkości mierzone bezpośrednio.

Wpływ błędów pomiaru wielkości A, B, C na wartość błędu pomiaru wartości wielkości X

można wyznaczyć rozwijając funkcję X = f(A,B,C,...) w szereg Taylora

2. Rodzaje pomiarów i ich schematy blokowe.

A. Bezpośrednie:

a) Metoda bezpośrednia- jest to taki sposób pomiaru, w którym wynik pomiaru otrzymuje się na podstawie wskazania przyrządu wywzorcowanego w jednostkach miary wielkości mierzonej.
b) Metoda bezpośredniego porównania- polega na porównaniu całkowitej wartości wielkości mierzonej ze znaną wartością wzorcową.

c) Metoda różnicowa- polega na odjęciu od wielkości mierzonej X znanej wartości wzorcowej W i pomiarze otrzymanej różnicy K metodą bezpośredniego porównania.

X=W+K

d) Metoda zerowa- polega na badaniu różnicy między wielkością mierzoną, a wzorcową i takiej zmianie wielkości wzorcowej, aby tę różnicę sprowadzić do zera.

B. Pośrednie:

a) Metoda pośrednia- polega na bezpośrednim pomiarze innych wielkości związanych z wielkością szukaną znaną zależnością. Z zależności tej wyznacza się wartość mierzoną.

3. Rodzaje błędów pomiaru i ich wpływ na wyniki pomiaru.

Błąd pomiaru to różnica pomiędzy wynikiem pomiaru a wartością prawdziwą wielkości mierzonej. W zależności od charakteru występowania błędy pomiaru można podzielić na błędy systematyczne i przypadkowe.

Błąd systematyczny to błąd stały bądź zmieniający się wg określonego prawa w czasie, od kolejnego numeru pomiaru lub od innej niezależnej zmiennej. Warunki powtarzalności obejmują:

Tę samą procedurę pomiarową

Tego samego obserwatora

Ten sam przyrząd pomairowy stosowany w tych samych warunkach

To samo miejsce

Przykładem błędów systematycznych mogą być:

Błędy wzorca

Błędy wykonania podziałki

Niedokładnośc charakterystyki pomiarowej

Błędy wynikające z rozszerzalności cieplnej materiałów w funkcji zmian temperatury

Wartość i znak błędu systematycznego nie zmieniają się, można je wyeliminować wprowadzając do wyniku poprawkę C. Jej wartość odpowiada sumarycznemu błędowi systematycznemu Δs, wziętemu z przeciwnym znakiem:

C= - Δs

Błąd przypadkowy jest to błąd, który w oddzielnych pomiarach może przyjmować przypadkowe, nieznane konkretnie wartości. Nie można go uwzględnić jako poprawki, można jedynie na podstawie serii pomiarów ustalić z określonym prawdopodobieństwem granice, w których się znajduje. Błąd ten powstaje w wyniku działania bardzo wielu trudnych do ustalenia przyczyn, praktycznie niemożliwych do wyeliminowania.

Błąd nadmierny (gruby) powstaje w wyniku pomyłki mierzącego, awarii, niepsrawności przyrządów mierniczych itp. Błędy nadmierne należy wyeliminować z pomiaru.

4. Niepewność pomiaru i sposoby jej obliczania

Niepewność pomiaru wynik oszacowania zastosowanego do oznaczenia zakresu, wewnątrz którego powinna się znajdować z określonym prawdopodobieństwem prawdziwa wartość mierzonej wielkości.

Niepewność pomiaru jest wynikiem oddziaływania szeregu przyczyn, do których można zaliczyć m.in.:

- niepełne uwzględnienie oddziaływania czynników otoczenia

- niedoskonałości charakterystyk technicznych przyrządu

- bledy odczytu ze skal analogowych

- niedokładność użytych wzorców

- przyjęte uproszczenia i założenia, co do metody pomiaru

Oszacowanie niepewności pomiaru konieczne jest:

- jeśli jest to istotne dla wiarygodności bądź dla zastosowania wyniku badan

- jeśli wymaga tego klient

- jeśli niepewność pomiarów ma wpływ na wykazania ze specyfikacja lub zachowania tolerancji

Niepewność pomiaru można obliczyć poprzez analizę statystyczna serii wyników pomiarów. Parametrem określającym niepewność pomiaru może być odchylenie standardowe otrzymane w serii n pomiarów:

xi to kolejne wartości danej zmiennej losowej w próbie,

to średnia arytmetyczna z próby,

to średnia arytmetyczna kwadratów wartości z próby

n to liczba elementów w próbie.

Niepewność pomiaru może być także wyrażona, jako przedział symetryczny względem wyniku pomiaru, obejmujący wartość prawdziwa wielkości mierzonej. Wówczas, aby wyznaczyć niepewność należy pomnożyć niepewność wyrażona odchyleniem standardowym s przez współczynnik k zależny od liczby n pomiarów stanowiących postawę oszacowania odchylenia standardowego oraz przyjętego poziomu ufności P

U=k*s

6.JAKA JEST RELACJA POMIĘDZY TOLERANCJĄ WYMIARU A NIEPEWNOŚCIĄ JEGO POMIARU

Tolerancją T wymiaru tolerowanego nazywamy różnicę pomiędzy górnym i dolnym wymiarem granicznym lub pomiędzy górną i dolną odchyłką. Wartość tolerancji określa nam dokładność wykonywania danego wymiaru tolerowanego i wyraża się zależnościami

T= B- a lub T= es- ei

Niepewność pomiaru jest to przedział wartości rozłożony symetrycznie względem wyniku pomiaru, w który z określonym prawdopodobieństwem jest zawarty błąd pomiaru. Wartości niepewności pomiaru umożliwia wyznaczenie dwóch wartości pomiędzy którymi jest zawarta wartość rzeczywista wielkości mierzonej.

7) kartka

8. Jakie są sposoby wyrażania tolerancji wymiaru długości?·· Tolerowanie wymiarów- jest to określanie granic, w których powinny zawierać się rzeczywiste wymiary, aby mogły zostać uznane za poprawne.
Tolerancja- różnica wymiarów granicznych.
Sposoby wyrażania tolerancji: - pole tolerancji (graficzne wyrażanie tolerancji)
odchyłki

-wartość tolerancji

10. Co to jest wskaźnik pasowania i jak wyraża rodzaje pasowań?

Przy współdziałaniu powierzchni walcowych walka i otworu wymiarem wynikowym jest różnica średnic otworu D_o i D_w, która nazywa się wskaźnikiem pasowania (luzem - L)

Pasowanie jest to wzajemna relacja miedzy wymiarami dwóch łączonych elementów przed ich polaczeniem wynikająca z ich różnicy

L=D_o-D_w

Wskaźnik pasowania powinien mieć określone granice zmienności gwarantujące wymagana prace polaczenia, musi mieć określone wartości graniczne.

Luzy graniczne związane są z wymiarami granicznymi walka i otworu w następujący sposób:

- luz najmniejszy (L_min) jest to luz wynikający z różnicy dolnego wymiaru otworu A_o i wymiaru górnego walka B_w, albo różnicy odpowiednich odchyłek granicznych:

L_min=A_o-B_w=EI-es

- luz największy (L_max) jest to luz wynikający z roznicy wymiaru górnego Bo otworu i wymiaru dolnego Aw walka albo różnicy odpowiednich odchyłek granicznych:

L_max=B_o-A_w=ES-ei

Luz w pasowaniu ma wartość dodatnia, jeżeli średnica otworu jest większa od średnicy walka. Jeżeli natomiast średnica otworu jest mniejsza od średnicy walka to ta ujemna wartość różnicy średnic nazywa się wciskiem W=D_o-D_w

Średnia arytmetyczna luzów granicznych nosi nazwę luzu średniego

Wartość luzu występującego w polaczeniu określa charakter współdziałania części i śluzy do klasyfikacji pasować. Pasowania dzieli się na:

- pasowanie luźne L_min≥0 (Zawsze istnieje w nim luz pomiędzy wałkiem i otworem. Wałek może poruszać się wzdłużnie lub obracać w otworze. Stosowane w połączeniach ruchowych)

- pasowanie mieszane L_min<0<L_max (Istnieje w nim niewielki luz lub lekki wcisk. Stosowane do połączeń nieprzenoszących obciążeń)

- pasowanie ciasne L_max≤0 (W tym pasowaniu wałek jest wciśnięty w otwór. Połączenie takie może przenosić obciążenia)

11. Jakie są rodzaje pasowań i jak się je rozróżnia?

Rodzaj pasowania i wielkości luzów są zależne wyłącznie od wzajemnego położenia pól tolerancji wałka i otworu. Rodzaje pasowań:

-pasowanie luźne, występuje, gdy współdziałające części mają się względem siebie poruszać.

-pasowanie mieszane, stosuje się w przypadku, gdy współdziałające części mają być względem siebie dokładnie scentrowane(środkowane).

-pasowanie ciasne, występuje w przypadku, gdy połączenie ma przenosić duże siły lub momenty obrotowe tarcia między powierzchniami.

13. Zamienność części maszyn.

Produkcja oparta na zamienności części maszyn, to taka, w której montaż ogranicza się do składania gotowych części w zespoły bądź w całe maszyny bez dodatkowej obróbki, docierania czy dopasowywania części. Zasada zamienności w ogóle opiera się na wykonywaniu współpracujących bezpośrednio ze sobą części w określonych z góry tolerancjach kształtu, wymiarów i innych własności mechanicznych lub fizycznych, ustalonych na rysunku warunkami technicznymi.

Zamienność części maszyn:

a) wewnętrzna:

-remontowa

- montażowa

• całkowita

• częściowa

• warunkowa

- technologiczna, czyli przez dopasowanie części w czasie montażu

- konstrukcyjna, czyli przez regulowanie ogniwa kompensacyjnego

-selekcyjna (grupowa), czyli przez dobór części

b) zewnętrzna

15. Jakie mogą być rodzaje ( kształty) tolerancji geometrycznych w płaszczyźnie (2D)?

TOLERANCJE KSZTAŁTU

Tolerancja prostoliniowości

Tolerancja płaskości

Tolerancja okrągłości

TOLERANCJE POŁOŻENIA

Tolerancja równoległości Tolerancja prostopadłości

Tolerancja nachylenia

Tolerancja współosiowości

Tolerancja współśrodkowości

Tolerancja symetrii

16. Rodzaje tolerowania geometrycznego w przestrzeni:

- Walec o promieniu t_R

- Walec o średnicy t_G

- Współśrodkowe walce t_Z

- Dwie płaszczyzny t_E

- Dwie powierzchnie t_LP

- Średnica kuli s_Ø

17. Wymienić rodzaje zasad stosowanych w tolerowaniu wymiarów i geometrii (kształtu, kierunku, położenia) wyrobu.

Tolerancja wymiarowo- geometryczna:

1. Tolerancja wymiaru

a) zasada niezależności

b) zasada powierzchni przylegających (granicznych powłoki)

2. Tolerancja kształtu, kierunku, położenia i bicia

a) tolerancje zależne kształtu, kierunku, położenia i bicia

-zasada (warunek) maksimum materiału MML

- zasada (warunek) minimum materiału LMR

- wymaganie wzajemności

b) tolerancja niezależna kształtu, kierunku, położenia i bicia

18. WYMIENIĆ RODZAJE PROSTYCH (SAMODZIELNYCH) TOLERANCJI GEOMETRYCZNYCH

Tolerancje geometryczne proste- kształtu:

• Tolerancje prostoliniowości

• Tolerancje płaskości

• Tolerancje okrągłości

• Tolerancje walcowości

• Tolerancje zarysu przekroju wzdłużnego powierzchni walcowej

20.Jakie mogą być rodzaje elementów odniesienia(bazy) w tolerowaniu geometrycznym?·

Baza- jest to element geometryczny wyrobu (płaszczyzna, linia, punkt), względem, którego określa się położenie jego innych elementów geometrycznych.

Element bazowy- rzeczywisty element części (krawędź, powierzchnia, otwór)
Tolerancja geometryczna- obszar(pole tolerancji), w którym musi się zawierać element rzeczywisty.
Dzielimy na: - t. kształtu, t. kierunku, t. położenia, t. bicia.
Rodzaje baz: - punkty - linie - płaszczyzny - osie - proste symetrii

- płaszczyzny symetrii

.

22. Jakie są rodzaje wymiarów rozróżniane w specyfikacji geometrii wyrobów?

Wymiar - liczba wyrażająca w określonych jednostkach miary wartość liczbowa wielkości

Wyróżniamy następujące wymiary:

- lokalny (dwupunktowy określony sfera)

- obliczeniowy (średnia z obliczeń)

- statystyczny (min, max, średni)

- globalny (element opisany, wpisany, średni)

23. Co to są elementy integralne, pochodne i okazjonalne we współczesnym specyfikowaniu geometrii wyrobów?

Element integralny- powierzchnia lub linia na powierzchni. Element integralny jest pojęciem pierwotnym.

Element pochodny- punkt środkowy, linia środkowa lub powierzchnia środkowa wyznaczone dla jednego lub więcej elementów integralnych.

Element skojarzony- idealny element, zależny od modelu geometrycznego lub od powierzchni rzeczywistej, uzyskany z wykorzystaniem operacji kojarzenia.

24.CO TO JEST STRUKTURA GEOMETRYCZNA POWIERZCHNI (SGP) I JAK SIĘ JĄ CHARKTERYZUJE

Struktura geometryczna powierzchni- jest to zbiór wszystkich nierówności powierzchni. Dzieli się umownie na odchyłki kształtu, falistość i chropowatość powierzchni. Strukturę geometryczną powierzchni analizuje się najczęściej w pewnych przekrojach zwanych profilami powierzchni.

Strukturę charakteryzuje się parametrami:

Parametry chropowatości powierzchni określone w kierunku prostopadłym do linii średniej profilu:

Yp- wysokość wzniesienia profilu chropowatości

Yv- głębokość wgłębienia profilu chropowatości yp+yv- wysokość nierówności profilu chropowatości Rp- maksymalna głębokość wzniesienia profilu chropowatości

Rv- maksymalna głębokość wgłębienia profilu chropowatości Rm- maksymalna wysokość chropowatości Rz- wysokość chropowatości wg 10 punktów Rc- średnia wysokość chropowatości

Ra- średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości

Rq- średnie kwadratowe odchylenie profilu chropowatości

Parametry chropowatości powierzchni określone w kierunku równoległym do linii średniej profilu:

- średnia długość fali profilu chropowatości

- średnia kwadratowa długości fali profilu chropowatości

Smi- odstęp chropowatości

Sm- średni odstęp chropowatości

Si- odstęp miejscowych wzniesień profilu

S- średni odstęp miejscowych wzniesień profilu

Lo- długość profilu chropowatości

r- współczynnik długości profilu chropowatości

D- gęstość wzniesień profilu chropowatości

Parametry związane z kształtem nierówności profilu(parametry hybrydowe i funkcje chropowatości):

Sk- współczynnik skłonności profilu chropowatości

-średnie arytmetyczne pochylenie profilu chropowatości

-średnie kwadratowe pochylenie profilu

-długość nośna profilu chropowatości

tp- współczynnik długości nośnej profilu chropowatości

tp(c)- krzywa nośności profilu chropowatości

Parametry falistości powierzchni określone w kierunku prostopadłym do linii średniej profilu

hwp- wysokość wzniesienia profilu falistości

hwv- głębokość wzniesienia profilu chropowatości

hwp + hwv- wysokość nierówności prądu falistości

Wp- maksymalna wysokość wzniesienia profilu chropowatości

Wv- maksymalna głębokość wgłębienia profilu chropowatości

Wm- maksymalna wysokość profilu chropowatości

Wc- średnia wysokość falistości

Wa- średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości Wq- średnie kwadratowe odchylenie profilu falistości

Parametry falistości powierzchni określone w kierunku równoległym do linii średniej profilu

Sw- odstęp falistości

Swm- średni odstęp falistości

25) kartka

26.Co to jest kierunkowość SGP, podać rodzaje kierunkowości struktury powierzchni?·

Rodzaje kierunkowości:

prostopadłości

nachylenia

kształtu wyznaczonego zarysu

kształtu wyznaczonej powierzchni

równoległości

27. Jakie są rodzaje parametrów nierówności (falistości, chropowatości) powierzchni przedmiotu.

Chropowatość

Parametry chropowatości powierzchni określone w kierunku prostopadłym do linii średniej profilu

Ra - średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości - średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości - średnia arytmetyczna bezwzględnych odchyleń profilu y od linii średniej, jest podstawowym parametrem chropowatości

Rz - wysokość chropowatości wg 10 punktów - suma średnich wartości wysokości pięciu najwyższych wzniesień i głębokości pięciu najniższych wgłębień profilu chropowtości (jest parametrem uzupełniającym i przewidzianym do stosowania w drugiej kolejności)

Rp - maksymalana wysokośc wzniesienia profilu chropowatości - odległość od linii wzniesień do linii średniej

Rv - maksymalna głębokośc wgłęienia profilu chropowatości - odległośc od linii wgłębień do linii średniej

Rm - maksymalna wysokość chropowatości - odległośc między linią wzniesień a linią wgłębień

Rc - średnia wysokości chropowatości - suma średnich wartości wszystkich wysokości wzniesień i głębokości wgłębień

Rq - średnie kwadratowe odchylenie profilu chropowatości - średnia kwadratowa wartośc odchyleń profilu od linii średniej

Yp - wysokość wzniesienia profilu chropowtaości - odległość najwyższego punktu wzniesienia od linii średniej

Yv - głębokość wgłębienia profilu chropowatości - odległość najniższego punktu wgłębienia od linii średniej

Yp + Yv - wyskość nierówności profilu chropowatości - suma wysokości wzniesienia i głębokości sąsiadującego z nim wgłębienia profilu chropowatości

Parametry chropowatości powierzchni określone w kierunku równoległym do linii średniej profilu

Smi - odstęp chropowatości - długośc odcinka linii średniej zawierającego wzniesienie i sąsiadujące z nim wgłębienie profilu chropowatości

Sm - średni odstęp chropowatości - średnia wartośc z odstępów chropowatości

Si - odstęp miejscowych wzniesieńprofilu - długośc odcinka linii średniej między rzutami najwyższych punktów sąsiednich miesjcowych wzniesień profilu chropowatości

S - średni odstęp miejscowych wzniesień profilu - średnia wartość z odstępów miejscowych wzniesień profilu

Lo - długość profilu chropowatości

D - gęstość wzniesień profilu chropowatości

Falistość

Parametry falistości powierzchni określone w kierunku prostopadłym do linii średniej profilu

Hwp - wysokośc wzniesienia profilu falistości - odległość najwyższego punktu wzniesienia od linii średniej

Hwv - głębokość wgłębienia profilu falistości - odległośc najniższego punktu wgłebienia od linii średniej

Hwp + Hwv - wysokość nierówności profilu falistości - suma wysokości wzniesienia i głębokości sąsiadującego z nim wgłębienia

Wp - maksymalna wysokość wzniesienia profilu falistości - odległość od linii wzniesień do linii średniej

Wv - maksymalna głębokość wgłębienia profilu falistości - odległość od linii wgłębień do linii średniej

Wm - maksymalna wysokość profilu falistości - odległość między linią wzniesień a linią wgłębień

Wc - średnia wysokość falistości - suma średnich wartości wszystkich wysokości wzniesień i głębokości wgłębień

Wa - średnie arytmetyczne odchylenie profilu falistości - średnia arytmetyczna bezwzględnych odchyleń profilu hw od linii średniej

Wq - średnie kwadratowe odchylenie profilu falistości - średnia kwadratowa odchyleń profilu od linii średniej

Parametry falistości powierzchni określone w kierunku równoległym do linii średniej profilu

Sw - odstęp falistości - długość odcinka linii średniej zawierającego wzniesienie i sąsiadujące z nim wgłebienie

Swm - średni odstęp falistości - średnia wartość z odstępów chropowatości

28.Na czym polega sprawdzanie, na czym pomiar długości?

Pomiar polega na porównywaniu jakiegoś wymiaru (lub kilku wymiarów) mierzonego przedmiotu z wymiarem (lub wymiarami), którego wartość liczbowa wyznacza się wg wskazania narzędzia lub przyrządu pomiarowego.

Sprawdzanie polega na stwierdzeniu czy sprawdzany przedmiot odpowiada stawianym wymaganiom oraz czy ma pożądane właściwości. Sprawdzenie nie wymaga wyznaczania wartości liczbowych określających te właściwości.

Przyrządy pomiarowe umożliwiają mierzenie rożnych wymiarów długości lub kątów.

Sprawdziany służą do stwierdzenia czy wymiary lub kształty przedmiotów odpowiadają stawianym wymaganiom, bez wyznaczania ich szczegółowych wartości.

Przybory pomiarowe służą do poszerzania zakresu pomiarowego narzędzi lub przyrządów pomiarowych.

Pomoce pomiarowe ułatwiają ustawienie lub zamocowanie narzędzi, przyrządów pomiarowych i przedmiotów podczas mierzenia albo sprawdzania.

Sprzęt pomiarowy:

- wzorce: płytki wzorcowe, przymiary, szczelinomierze, promieniomierze, płytki wzorcowe kątowe, kątowniki

- przyrządy pomiarowe: przyrządy suwmiarkowe, przyrządy mikrometryczne, czujniki, kątomierze, poziomnice, mikroskopy warsztatowe

29. Jaki jest cel i na czym polega zastosowanie skali noniusza w przyrządach pomiarowych?

Noniusz w przyrządach z wzorcami kreskowymi pełni rolę urządzenia ułatwiającego odczytywanie wskazań i zwiększającego dokładność odczytania. Obecnie w przyrządach suwmiarkowych stosuje się noniusze o dokładności odczytu 0,1mm i 0,05mm.

Noniusz określają następujące parametry:

Typ noniusza:

- dodatni (+), gdy kierunek podziałki: głównej i noniusz są przeciwne

- ujemny(-), gdy kierunek podziałki: głównej i noniusza są zgodne.

30. PRZEDSTAWIĆ OGÓLNY PODZIAŁ PRZYRZĄDÓW POMIAROWYCH

Przyrządy pomiarowe:

• Przyrządy suwmiarkowe

• Przyrządy mikrometryczne

• Czujniki

• Maszyny pomiarowe:

Długościomierze

Wysokościomierze

Mikroskopy i projektory

Współrzędnościowe maszyny pomiarowe

Przyrządy do pomiarów kątów

Interferometry

Przyrządy do pomiarów chropowatości i falistości powierzchni

Przyrządy do pomiarów odchyłek i położenia

Przyrządy do pomiarów kół zębatych

• Inne przyrządy pomiarów

---