plik


ÿþInstrukcja do wiczenia laboratoryjnego pt. Pomiary odchyBek ksztaBtu i poBo|enia, gwintów oraz kóB zbatych. /POMIARY KÓA ZBATYCH I GWINTÓW/ OpracowaB: mjr rez. mgr in|. Jacek Bo|ejko CEL WICZENIA Celem wiczenia jest zapoznanie studentów ze sposobami pomiarów wybranych wielko[ci geometrycznych charakteryzujcych koBa zbate i gwinty oraz z narzdziami niezbdnymi do przeprowadzenia tych pomiarów. Na podstawie uzyskanych wyników mierzcy maj przeprowadzi wnioskowanie co do mo|liwo[ci dalszego wykorzystania obiektów pomiarowych w urzdzeniach technicznych, ewentualnych przyczyn uszkodzeD powierzchni roboczych oraz dokona identyfikacji badanego gwintu. 1. POMIARY KÓA ZBATYCH 1.1. Wyznaczenie podstawowych parametrów koBa zbatego Podstawowymi wielko[ciami charakteryzujcymi koBo zbate s: z  liczba zbów; h  wysoko[ zba; da  [rednica wierzchoBków (gBów); ha  wysoko[ gBowy zba; df  [rednica stóp; pb  podziaBka zasadnicza; dp  [rednica podziaBowa; ±  nominalny kt przyporu; do  [rednica piasty; e  szeroko[ wrbu; m  moduB koBa zbatego; x  wspóBczynnik korekcji; Sc - grubo[ zba; y  wspóBczynnik wysoko[ci zba; Rys. 1. Podstawowe elementy geometrii koBa zbatego walcowego o zbach prostych W przypadku parzystej liczby zbów [rednice wierzchoBków i stóp nale|y zmierzy bezpo[rednio na kole zbatym, mierzc odlegBo[ pomidzy wierzchoBkami przeciwlegBych zbów (da) i dnami przeciwlegBych wrbów (df). Dla koBa o nieparzystej liczbie zbów nale|y zmierzy [rednic otworu piasty (do) i doda do niej odpowiednio podwojone wielko[ci wymiarów aa (da = d0 + 2·aa) lub af (df = d0 + 2·af). W celu udokBadnienia wyników pomiar ka|dej wielko[ci wykona co najmniej kilka razy i do dalszych obliczeD przyj warto[ [redni. Je|eli przyjmiemy, |e wysoko[ gBowy zba ha (odlegBo[ od [rednicy podziaBowej do wierzchoBka zba) wynosi m, mo|emy oszacowa warto[ moduBu koBa zbatego. Po podstawieniu do wzoru i wykonaniu obliczeD: da m = z + 2 sprawdzamy w tabeli 1, który znormalizowany moduB nominalny jest najbardziej zbli|ony do uzyskanego z obliczeD. Jako moduB koBa przyjmujemy odczytan z tablicy warto[, która byBa najbli|sza tej, uzyskanej z obliczeD, przy czym moduB obliczony porównujemy w pierwszej kolejno[ci z moduBami uprzywilejowanymi. Tabela 1. Cig znormalizowanych moduBów nominalnych dla kóB zbatych w [mm] 0,05 0,055 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,11 0,12 0,14 0,15 0,18 0,2 0,22 0,25 0,28 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,125 1,25 1,357 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 7 8 9 10 11 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 55 60 70 80 90 W kratkach pogrubionych podano moduBy uprzywilejowane (zalecane do stosowania) Korzystajc z uzyskanych danych, obliczamy [rednic podziaBow dp koBa zbatego: dp = mÅ" Å"z Å" Å" Wysoko[ zba h okre[lamy ze wzoru: da - d f h = 2 a wysoko[ gBowy ha zba z zale|no[ci: da - d p ha = 2 Warto[ wspóBczynnika wysoko[ci zba y okre[lamy ze wzoru: h - 0,25m y = 2m natomiast wspóBczynnik korekcji zazbienia x wyznaczamy z zale|no[ci: ha x = - y m Warto[ nominaln podziaBki zasadniczej pb okre[la si ze wzoru: pb = mÅ""Å" Å""Å"cos± Å""Å" Å""Å" przy czym, wstpnie mo|emy przyj kt przyporu ±=20º. Wielko[ci któw przyporu s znormalizowane  przedstawiono je w tabeli 2. Tabela 2. Znormalizowane warto[ci nominalne kta przyporu Warto[ kta Zastosowanie 20º Kt stosowany wspóBcze[nie najcz[ciej. 14º 30 Kt spotykany w starszych konstrukcjach angielskich i amerykaDskich oraz w sto|kowych koBach zbatych. 15º Kt spotykany w starszych konstrukcjach europejskich oraz w sto|kowych koBach zbatych. 17º 30 Kt spotykany w sto|kowych koBach zbatych. 22º 30 Kt spotykany w starszych konstrukcjach. 25º Kt wystpujcy w rozrusznikach do motocykli i samochodów. 30º Kt wystpujcy w rozrusznikach do motocykli i samochodów. 1.2. Pomiary wybranych wielko[ci charakteryzujcych koBa zbate 1.2.1. Pomiar nierównomierno[ci podziaBki zasadniczej Dla wybranego koBa zbatego, korzystajc z mikromierza talerzykowego zmierzy warto[ podziaBki zasadniczej rzeczywistej. W tym celu, korzystajc z tabeli 3 dla ogólnej liczby zbów (z), okre[lamy wymagan do pomiaru wielko[ci Wn i Wn+1 liczb zbów, któr bdziemy musieli umie[ci pomidzy talerzykami mikrometru talerzykowego. Tabela 3. Tabela doboru liczby zbów n do pomiaru wielko[ci Wn koBa zbatego o zbach normalnych, niekorygowanych (x=0, y=1) Liczba zbów koBa z 6-15 16-24 25-33 34-42 43-50 51-59 60-68 69-77 Liczba zbów do pomiaru n 2 3 4 5 6 7 8 9 Dla wszystkich kolejnych zbów nale|y wyznaczy warto[ci pomiarowe Wn (dla liczby zbów n) i Wn+1 (dla liczby zbów n+1). Nastpnie, znajc warto[ci Wn+1 i Wn, dla poszczególnych zbów obliczy rzeczywiste warto[ci podziaBki: pb rzeczywista = Wn+1  Wn Sposób pomiaru przez  n zbów z wykorzystaniem mikromierza talerzykowego przedstawiono na rys. 2. Rys. 2. Sposób wykonania pomiaru Wn z wykorzystaniem mikrometru talerzykowego dla n=4 i z=28 Otrzymane wyników pomiarów podda analizie statystycznej, nanie[ na wykres uzyskane rezultaty pomiarów i odnie[ je do warto[ci nominalnej podziaBki. We wnioskach zwróci uwag na ró|nice pomidzy warto[ciami rzeczywistymi podziaBki, w stosunku do jej wielko[ci nominalnej, oraz na przyczyny takiego, a nie innego rozBo|enia warto[ci poszczególnych podziaBek wzgldem podziaBki [redniej/nominalnej. Znajc [rednie warto[ci Wn+1 i Wn, mo|emy wyznaczy rzeczywisty kt przyporu: Wn+1-Wn ±=arccos   Å"m 1.2.2. Pomiar grubo[ci zba koBa zbatego Pomiaru grubo[ci zba, podobnie jak i podziaBki zasadniczej, dokonujemy w celu okre[lenia jako[ci wykonania (wpByw na wytrzymaBo[, cichobie|no[, równomierne zazbienie i obroty itp.) koBa zbatego. Pomiar ten najcz[ciej dokonujemy na [rednicy podziaBowej. Z uwagi na fakt, i| zby nacinane s na walcu, wysoko[ pomiarowa nie bdzie odpowiadaBa wysoko[ci gBowy zba ha (rys. 3). Dlatego nale|y okre[li wysoko[ pomiarow hp. Dla zbów zerowych (niekorygowanych) mo|na j wyznaczy korzystajc z wzoru: z Å"m hp = ha + 1- cosÕ ( ) 2 gdzie: Æ = 90º/z  kt [rodkowy, odpowiadajcy poBowie grubo[ci zba Korzystajc z suwmiarki moduBowej na pionowej skali ustawiamy uzyskan z obliczeD warto[ wysoko[ci pomiarowej hp, natomiast poziomymi szczkami pomiarowymi mierzymy rzeczywist grubo[ zba Sc na [rednicy podziaBowej (rys. 3). Nominaln warto[ grubo[ci zba mo|emy obliczy z zale|no[ci: Snominalna = zÅ" Å"sin Æ Å"mÅ" Å" Å" Å" Å" Rys. 3. Sposób pomiaru grubo[ci zba z wykorzystaniem suwmiarki moduBowej Pomiaru grubo[ci ka|dego zba dokonujemy zwracajc uwag na uszkodzenia powierzchni zbów, mogcych mie wpByw na wynik pomiaru. Liczb punktów pomiarowych okre[la prowadzcy w zale|no[ci od szeroko[ci wieDca badanego koBa zbatego. W dalszej cz[ci nale|y przeprowadzi analiz otrzymanych wyników pomiarów, nanie[ na wykres uzyskane rezultaty pomiarów i odnie[ je do warto[ci nominalnej grubo[ci zba. We wnioskach zwróci uwag na ró|nice pomidzy warto[ciami rzeczywistymi grubo[ci zba na obwodzie koBa i na jego dBugo[ci wzgldem jej wielko[ci nominalnej, oraz na przyczyny uzyskanego rozBo|enia warto[ci poszczególnych grubo[ci zba w stosunku do grubo[ci [redniej/nominalnej. 2. POMIARY GWINTÓW PoBczenie gwintowe stanowi gwint wewntrzny i zewntrzny, stykajce si ze sob [rubowymi powierzchniami no[nymi. W budowie maszyn stosuje si wiele odmian gwintów, lecz najcz[ciej stosowane s gwinty walcowe o zarysie trójktnym, jednokrotne, prawe. W tej grupie gwintów wyró|ni mo|na szereg dalszych odmian np. gwinty metryczne, Whitwortha, rurowe i inne. Znajomo[ tych rodzajów i odmian gwintów niezbdna jest przy identyfikacji gwintu polegajcej na okre[leniu nastpujcych danych: " rodzaju gwintu (np. metryczny zwykBy, trapezowy niesymetryczny, sto|kowy calowy itp.  stanowi o tym m.in. ksztaBt zarysu i opisujce go kty); " kta zarysu zba ±; " [rednicy gwintu (zewntrzna d i rdzenia d3); " skoku gwintu P (oraz wynikajcy z tego kt wzniosu linii [rubowej ³). Podstawowe elementy geometrii gwintu metrycznego przedstawiono na rys. 4. Rys. 4. Podstawowe elementy geometrii gwintu metrycznego. W niniejszym wiczeniu pomiary opisanych powy|ej wielko[ci wykonujemy na mikroskopie warsztatowym. SkBada si on ze stoBu, na którym umieszczamy obiekt pomiarowy oraz z kolumny z obiektywem i okularami ([ruba z przekBadni zbat pozwala korygowa ostro[ widzenia mierzonego przedmiotu). Przesuwny stóB ma mo|liwo[ przesuwania si wzdBu| dwóch prostopadBych do siebie osi. Ka|dorazowe jego poBo|enie mo|na okre[li dokonujc odczytu jego poBo|enia z bbna znajdujcego si na pokrtle przesuwu stoBu. Naniesiona skala mikrometryczna umo|liwia uzyskanie odczytu poBo|enia stoBu z dokBadno[ci 0,01 mm. W okularze goniometrycznym mikroskopu (wikszym) umieszczona jest siatka (rys. 5a), której poBo|enie ktowe mo|e by regulowane za po[rednictwem pokrtBa poni|ej okularu. Osi obrotu siatki jest punkt przecicia si linii znajdujcy si w centralnym punkcie okularu. Odczyt ktowego poBo|enia siatki mo|liwy jest dziki skali, która widoczna jest w drugim (mniejszym) okularze, tzw. lupie odczytowej (rys.5b). Ostro[ widzenia siatki mo|na regulowa pokrtBem przy okularze. a) b) Rys. 5. Siatka pomiarowa widoczna w okularze mikroskopu (a) na tle obiektu pomiarowego i skala ktowego poBo|enia siatki (b) wzgldem osi przesuwu stoBu. 2.1. Pomiar [rednicy zewntrznej d oraz [rednicy rdzenia (wewntrznej) d3 Przed przystpieniem do pomiarów pierwsz czynno[ci konieczn do wykonania jest wBa[ciwe uBo|enie obiektu pomiarowego na stole pomiarowym mikroskopu. Zrub nale|y poBo|y na pryzmach stoBu tak, aby przy ustawieniu ktowym siatki na 0º 00 wszystkie wierzchoBki gwintu widoczne w okularze, pokrywaBy si z poziom kresk siatki (rys. 5a). Przy nastawie 0º 00 o[ symetrii obiektu pomiarowego jest równolegBa do osi przesuwu stoBu, tj. mamy do czynienia z przesuniciami równolegBym lub prostopadBym stoBu. Pomiaru dokonujemy odczytujc kolejne poBo|enia stoBu na bbnie umieszczonym w dolnej cz[ci stoBu (bben przesuwu wzdBu|nego), gdy linia pozioma siatki pokrywa si z wierzchoBkami i wrbami po jednej oraz wrbami i wierzchoBkami po drugiej stronie gwintu (rys. 6a, b, c, d). ModuB z ró|nicy odczytów poBo|enia stoBu  1 i  4 pozwala nam obliczy [rednic zewntrzn, za[ moduB z ró|nicy odczytów  2 i  3 umo|liwia obliczenie [rednicy wewntrznej (rdzenia) mierzonego gwintu. Pomiarów [rednic dokonujemy w trzech miejscach na dBugo[ci [ruby, unikajc miejsc uszkodzonych. a) poBo|enie pocztkowe siatki b) poBo|enie siatki dla odczytu pierwszego (warto[ci 0,00 [mm] na bbnach przesuwu (P1) wzdBu|nego i poprzecznego) c) poBo|enie siatki dla odczytu drugiego d) poBo|enie siatki dla odczytu trzeciego (P2) (P3) Rys. 6. Kolejne poBo|enia siatki pomiarowej na tle gwintu przy pomiarze [rednicy zewntrznej i wewntrznej (rdzenia) gwintu 2.2. Pomiar skoku gwintu P Warunki do pomiaru skoku gwintu P powinny by takie same jak do pomiaru [rednic, tj. przy ustawieniu ktowym siatki na 0º 00 wierzchoBki gwintu powinny pokrywa si z poziom kresk siatki (rys. 5a). Pomiar skoku gwintu dokonujemy w sposób analogiczny jak pomiar [rednic z tym, |e przesuw stoBu nastpuje wzdBu| poprzecznej osi stoBu pomiarowego tj. wzdBu| osi gwintu, a odczytów poszczególnych poBo|eD stoBu dokonujemy na bbnie umieszczonym po prawej stronie stoBu. Skok mierzymy pomidzy dwoma kolejnymi wierzchoBkami zarysu zbów (rys. 7a, 7b) lub dwoma kolejnymi wrbami zarysu zbów. Do pomiaru wybieramy nieuszkodzone zby, o najlepiej zachowanym/wykonanym zarysie. Pomiarów skoku gwintu dokonujemy analogicznie jak w przypadku [rednic w trzech miejscach na dBugo[ci [ruby. a) poBo|enie P1(odczyt pocztkowy) i poBo|enie P2 b) szczegóBy sposobu pomiaru skoku gwintu (odczyt koDcowy  po przesuniciu) Rys. 7. Kolejne poBo|enia siatki pomiarowej na tle gwintu przy pomiarze skoku gwintu 2.3. Pomiar kta zarysu zba ± Warunki pocztkowe do pomiaru kta zarysu zba ± powinny by takie same jak do poprzednich dwóch pomiarów, tj. przy ustawieniu ktowym siatki na 0º 00 wierzchoBki gwintu powinny pokrywa si z poziom lini siatki pomiarowej (rys. 5a). W celu dokonania pomiaru nale|y ustawi poBo|enie obiektu pomiarowego tak, aby punkt przecicia si linii siatki znalazB si na jednym z wierzchoBków zarysu zba (rys. 8a). Nastpnie obracajc pokrtBem obrotu siatki d|ymy do pokrycia si pionowej linii przerywanej z tym bokiem zba, na którym le|y ww. wierzchoBek (rys. 8b), po czym dokonujemy odczytu tego póBkta w lupie odczytowej któw (znajdujcej si poni|ej zasadniczego okularu mikroskopu). Obracajc pokrtBem obrotu siatki doprowadzamy ponownie do ustawienia ktowego siatki na 0º 00 . PokrtBem przesuwu poprzecznego znajdujcym si po prawej stronie stoBu mikroskopu przesuwamy stóB z gwintem tak, aby punkt przecicia si linii siatki znalazB si na przeciwlegBym wierzchoBku zarysu tego samego zba (rys. 8c). Ponownie obracamy siatk d|c do pokrycia si jej z bokiem zba, na którym le|y bie|cy wierzchoBek zba (rys. 8d) i dokonujemy odczytu drugiego póBkta. a) ustawienie siatki pomiarowej na lewym wierzchoBku b) ustawienie siatki pomiarowej na lewym wierzchoBku zba, przed pomiarem zba, po obrocie i pokryciu pionowej linii przerywanej z lewym bokiem zba (kt obrotu siatki 0°00 ) (kt obrotu siatki >0°00 ) c) ustawienie siatki pomiarowej na prawym wierzchoBku d) ustawienie siatki pomiarowej na prawym wierzchoBku zba, przed pomiarem zba, po obrocie i pokryciu pionowej linii przerywanej z prawym bokiem zba (kt obrotu siatki 0°00 ) (kt obrotu siatki >0°00 ) Rys. 8. Kolejne poBo|enia siatki pomiarowej przy pomiarze kta zarysu zba na lewym (a, b) i prawym wierzchoBku zba (c i d) Kt zarysu zba ± okre[lamy sumujc dwa zmierzone póBkty, pamitajc, |e kt 0º i 360º to te same kty. Dlatego w przypadku jednego z odczytów rzeczywista warto[ kta to bdzie ró|nica kta 360º i dokonanego odczytu! Pomiarów wielko[ci charakteryzujcych zarys gwintu dokonujemy w trzech miejscach na dBugo[ci [ruby, wybierajc nieuszkodzone elementy gwintu. PrzykBadowe poBo|enie skali pomiarowej któw przedstawiono na rys. 9. a) przykBad odczytu kta o warto[ci 14°42 b) przykBad odczytu kta o warto[ci 345°14 Rys.9. PrzykBadowe poBo|enia skali pomiarowej któw przy pomiarze kta zarysu zba ± 2.4. Pomiar kta wzniosu linii [rubowej ³ Warunki pocztkowe do pomiaru kta wzniosu linii [rubowej ³ powinny by takie same jak na rys. 5a. W celu pomiaru warto[ci tego kta nale|y ustawi siatk pomiarow na tle zarysu gwintu tak, aby punkt przecicia si linii siatki znajdowaB si na krawdzi zarysu linii [rubowej (rys. 10a  poBo|enie 1), a nastpnie obracajc pokrtBem obrotu siatk nale|y d|y do pokrycia si linii prostopadBej do osi symetrii gwintu z krawdzi zarysu linii [rubowej (rys. 10a - poBo|enie 2). Dla takiego poBo|enia siatki dokonujemy odczytu z lupy odczytowej któw (rys. 10b  tu kt 5º 09 ). a) b) Rys. 10. Kolejne poBo|enia siatki pomiarowej przy pomiarze kta wzniosu linii [rubowej ³ (a) oraz przykBadowa warto[ odczytu tego kta (b) Pomiarów kta wzniosu linii [rubowej ³ dokonujemy trzech miejscach na dBugo[ci [ruby  na pocztku, w [rodku i na koDcu mierzonego gwintu. Po dokonaniu wszystkich pomiarów dotyczcych gwintów w oparciu o normy (np. zamieszczone w  Poradniku mechanika ) nale|y zidentyfikowa gwint, który byB przedmiotem pomiarów. Dla zidentyfikowanego gwintu nale|y zestawi nominalne warto[ci parametrów podlegajcych pomiarowi i porówna z tymi uzyskanymi podczas pomiarów. Przeprowadzi wnioskowanie dotyczce ewentualnych przyczyn pojawiajcych si ró|nic pomidzy warto[ciami nominalnymi, a rzeczywistymi, uzyskanymi podczas pomiarów. 3. OPRACOWANIE SPRAWOZDANIA Sprawozdanie (wg przesBanego wzoru) powinno si skBada z: " strony tytuBowej z tematem wiczenia laboratoryjnego, dat zaj i nazwiskami osób wykonujcych wiczenie; " wstpu, w którym opisany bdzie cel wiczenia, zawarta zostanie charakterystyka kóB zbatych oraz gwintów (z rysunkami) i ich zastosowanie (podziaB, rodzaje, oznaczenia wg norm, materiaBy stosowane do wytwarzania), przedstawiona zostan w sposób syntetyczny metody pomiaru i wykorzystane do nich narzdzia; " zestawienia wyników pomiarów (niezbdne doBczenie oryginalnej, podpisanej przez prowadzcego karty pomiarowej z wynikami badaD) - nale|y przedstawi niezbdne obliczenia i wykresy prezentujce uzyskane wyniki i ich odniesienie do warto[ci nominalnych, zidentyfikowa gwint (przedstawi oznaczenie zgodne z PN); " wniosków, które w oparciu o analiz uzyskanych wyników, s komentarzem dotyczcym przewidywanych przyczyn rozbie|no[ci z warto[ciami nominalnymi mierzonych parametrów. 4. PRZYKAADOWE PYTANIA SPRAWDZAJCE: 1) Na rysunku koBa zbatego zaznaczy wielko[ci chrakteryzujce geometri koBa zbatego i jego zbów, posBugujc si symbolami przyjtymi w normach. 2) Na rysunku gwintu zaznaczy wielko[ci charakteryzujce geometri gwintu, posBugujc si symbolami przyjtymi w normach. 3) Wymieni wzory dla koBa zbatego walcowego o zbach prostych: moduB, [rednica podziaBowa, wysoko[ gBowy zba, wysoko[ zba, wysoko[ zba, podziaBka zasadnicza nominalna i rzeczywista, grubo[ zba 4) Opisa sposób wyznaczania moduBu koBa zbatego. 5) Opisa metodyk pomiaru grubo[ci zba koBa zbatego z wykorzystaniem suwmiarki moduBowej. 6) Opisa metodyk pomiaru podziaBki zasadniczej koBa zbatego o zbach prostych z wykorzystaniem mikromierza talerzykowego. 7) Opisa metodyk pomiaru kta zarysu zba gwintu metrycznego z wykorzystaniem mikroskopu. 8) Opisa metodyk pomiaru kta wzniosu linii [rubowej gwintu metrycznego z wykorzystaniem mikroskopu. 9) Opisa metodyk pomiaru skoku gwintu metrycznego z wykorzystaniem mikroskopu.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
instrukcja prezentacja2
instrukcja bhp przy obsludze euro grilla
DS1000PL Instrukcja
Blaupunkt CR5WH Alarm Clock Radio instrukcja EN i PL
Instrukcja do cwiczenia 4 Pomiary oscyloskopowe
Instrukcja F (2010)
Instrukcja Programowania Zelio Logic 2 wersja polska
Instrukcja kociol MODERATOR 75 200kW pl
Instrukcje 2
Instrukcja
12 Wykonywanie sterylizacji instrumentów, materiałów

więcej podobnych podstron