plik


��Instrukcja do wiczenia laboratoryjnego pt. Pomiary odchyBek ksztaBtu i poBo|enia, gwint�w oraz k�B zbatych. /POMIARY K�A ZBATYCH I GWINT�W/ OpracowaB: mjr rez. mgr in|. Jacek Bo|ejko CEL WICZENIA Celem wiczenia jest zapoznanie student�w ze sposobami pomiar�w wybranych wielko[ci geometrycznych charakteryzujcych koBa zbate i gwinty oraz z narzdziami niezbdnymi do przeprowadzenia tych pomiar�w. Na podstawie uzyskanych wynik�w mierzcy maj przeprowadzi wnioskowanie co do mo|liwo[ci dalszego wykorzystania obiekt�w pomiarowych w urzdzeniach technicznych, ewentualnych przyczyn uszkodzeD powierzchni roboczych oraz dokona identyfikacji badanego gwintu. 1. POMIARY K�A ZBATYCH 1.1. Wyznaczenie podstawowych parametr�w koBa zbatego Podstawowymi wielko[ciami charakteryzujcymi koBo zbate s: z  liczba zb�w; h  wysoko[ zba; da  [rednica wierzchoBk�w (gB�w); ha  wysoko[ gBowy zba; df  [rednica st�p; pb  podziaBka zasadnicza; dp  [rednica podziaBowa; �  nominalny kt przyporu; do  [rednica piasty; e  szeroko[ wrbu; m  moduB koBa zbatego; x  wsp�Bczynnik korekcji; Sc - grubo[ zba; y  wsp�Bczynnik wysoko[ci zba; Rys. 1. Podstawowe elementy geometrii koBa zbatego walcowego o zbach prostych W przypadku parzystej liczby zb�w [rednice wierzchoBk�w i st�p nale|y zmierzy bezpo[rednio na kole zbatym, mierzc odlegBo[ pomidzy wierzchoBkami przeciwlegBych zb�w (da) i dnami przeciwlegBych wrb�w (df). Dla koBa o nieparzystej liczbie zb�w nale|y zmierzy [rednic otworu piasty (do) i doda do niej odpowiednio podwojone wielko[ci wymiar�w aa (da = d0 + 2�aa) lub af (df = d0 + 2�af). W celu udokBadnienia wynik�w 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, kt�ry znormalizowany moduB nominalny jest najbardziej zbli|ony do uzyskanego z obliczeD. Jako moduB koBa przyjmujemy odczytan z tablicy warto[, kt�ra byBa najbli|sza tej, uzyskanej z obliczeD, przy czym moduB obliczony por�wnujemy w pierwszej kolejno[ci z moduBami uprzywilejowanymi. Tabela 1. Cig znormalizowanych moduB�w nominalnych dla k�B 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 = m�" �"z �" �" 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[ wsp�Bczynnika wysoko[ci zba y okre[lamy ze wzoru: h - 0,25m y = 2m natomiast wsp�Bczynnik korekcji zazbienia x wyznaczamy z zale|no[ci: ha x = - y m Warto[ nominaln podziaBki zasadniczej pb okre[la si ze wzoru: pb = m�""�" �""�"cos� �""�" �""�" przy czym, wstpnie mo|emy przyj kt przyporu �=20�. Wielko[ci kt�w przyporu s znormalizowane  przedstawiono je w tabeli 2. Tabela 2. Znormalizowane warto[ci nominalne kta przyporu Warto[ kta Zastosowanie 20� Kt stosowany wsp�Bcze[nie najcz[ciej. 14� 30 Kt spotykany w starszych konstrukcjach angielskich i amerykaDskich oraz w sto|kowych koBach zbatych. 15� Kt spotykany w starszych konstrukcjach europejskich oraz w sto|kowych koBach zbatych. 17� 30 Kt spotykany w sto|kowych koBach zbatych. 22� 30 Kt spotykany w starszych konstrukcjach. 25� Kt wystpujcy w rozrusznikach do motocykli i samochod�w. 30� Kt wystpujcy w rozrusznikach do motocykli i samochod�w. 1.2. Pomiary wybranych wielko[ci charakteryzujcych koBa zbate 1.2.1. Pomiar nier�wnomierno[ci podziaBki zasadniczej Dla wybranego koBa zbatego, korzystajc z mikromierza talerzykowego zmierzy warto[ podziaBki zasadniczej rzeczywistej. W tym celu, korzystajc z tabeli 3 dla og�lnej liczby zb�w (z), okre[lamy wymagan do pomiaru wielko[ci Wn i Wn+1 liczb zb�w, kt�r bdziemy musieli umie[ci pomidzy talerzykami mikrometru talerzykowego. Tabela 3. Tabela doboru liczby zb�w n do pomiaru wielko[ci Wn koBa zbatego o zbach normalnych, niekorygowanych (x=0, y=1) Liczba zb�w koBa z 6-15 16-24 25-33 34-42 43-50 51-59 60-68 69-77 Liczba zb�w do pomiaru n 2 3 4 5 6 7 8 9 Dla wszystkich kolejnych zb�w nale|y wyznaczy warto[ci pomiarowe Wn (dla liczby zb�w n) i Wn+1 (dla liczby zb�w n+1). Nastpnie, znajc warto[ci Wn+1 i Wn, dla poszczeg�lnych zb�w obliczy rzeczywiste warto[ci podziaBki: pb rzeczywista = Wn+1  Wn Spos�b pomiaru przez  n zb�w z wykorzystaniem mikromierza talerzykowego przedstawiono na rys. 2. Rys. 2. Spos�b wykonania pomiaru Wn z wykorzystaniem mikrometru talerzykowego dla n=4 i z=28 Otrzymane wynik�w pomiar�w podda analizie statystycznej, nanie[ na wykres uzyskane rezultaty pomiar�w i odnie[ je do warto[ci nominalnej podziaBki. We wnioskach zwr�ci uwag na r�|nice pomidzy warto[ciami rzeczywistymi podziaBki, w stosunku do jej wielko[ci nominalnej, oraz na przyczyny takiego, a nie innego rozBo|enia warto[ci poszczeg�lnych podziaBek wzgldem podziaBki [redniej/nominalnej. Znajc [rednie warto[ci Wn+1 i Wn, mo|emy wyznaczy rzeczywisty kt przyporu: Wn+1-Wn �=arccos � �"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[, r�wnomierne 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 zb�w zerowych (niekorygowanych) mo|na j wyznaczy korzystajc z wzoru: z �"m hp = ha + 1- cos� ( ) 2 gdzie: � = 90�/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 = z�" �"sin � �"m�" �" �" �" �" Rys. 3. Spos�b pomiaru grubo[ci zba z wykorzystaniem suwmiarki moduBowej Pomiaru grubo[ci ka|dego zba dokonujemy zwracajc uwag na uszkodzenia powierzchni zb�w, mogcych mie wpByw na wynik pomiaru. Liczb punkt�w pomiarowych okre[la prowadzcy w zale|no[ci od szeroko[ci wieDca badanego koBa zbatego. W dalszej cz[ci nale|y przeprowadzi analiz otrzymanych wynik�w pomiar�w, nanie[ na wykres uzyskane rezultaty pomiar�w i odnie[ je do warto[ci nominalnej grubo[ci zba. We wnioskach zwr�ci uwag na r�|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 poszczeg�lnych grubo[ci zba w stosunku do grubo[ci [redniej/nominalnej. 2. POMIARY GWINT�W PoBczenie gwintowe stanowi gwint wewntrzny i zewntrzny, stykajce si ze sob [rubowymi powierzchniami no[nymi. W budowie maszyn stosuje si wiele odmian gwint�w, lecz najcz[ciej stosowane s gwinty walcowe o zarysie tr�jktnym, jednokrotne, prawe. W tej grupie gwint�w wyr�|ni mo|na szereg dalszych odmian np. gwinty metryczne, Whitwortha, rurowe i inne. Znajomo[ tych rodzaj�w i odmian gwint�w 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 �). 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 kt�rym umieszczamy obiekt pomiarowy oraz z kolumny z obiektywem i okularami ([ruba z przekBadni zbat pozwala korygowa ostro[ widzenia mierzonego przedmiotu). Przesuwny st�B ma mo|liwo[ przesuwania si wzdBu| dw�ch 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), kt�rej 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, kt�ra 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 pomiar�w 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 0� 00 wszystkie wierzchoBki gwintu widoczne w okularze, pokrywaBy si z poziom kresk siatki (rys. 5a). Przy nastawie 0� 00 o[ symetrii obiektu pomiarowego jest r�wnolegBa do osi przesuwu stoBu, tj. mamy do czynienia z przesuniciami r�wnolegBym 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 r�|nicy odczyt�w poBo|enia stoBu  1 i  4 pozwala nam obliczy [rednic zewntrzn, za[ moduB z r�|nicy odczyt�w  2 i  3 umo|liwia obliczenie [rednicy wewntrznej (rdzenia) mierzonego gwintu. Pomiar�w [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 0� 00 wierzchoBki gwintu powinny pokrywa si z poziom kresk siatki (rys. 5a). Pomiar skoku gwintu dokonujemy w spos�b analogiczny jak pomiar [rednic z tym, |e przesuw stoBu nastpuje wzdBu| poprzecznej osi stoBu pomiarowego tj. wzdBu| osi gwintu, a odczyt�w poszczeg�lnych poBo|eD stoBu dokonujemy na bbnie umieszczonym po prawej stronie stoBu. Skok mierzymy pomidzy dwoma kolejnymi wierzchoBkami zarysu zb�w (rys. 7a, 7b) lub dwoma kolejnymi wrbami zarysu zb�w. Do pomiaru wybieramy nieuszkodzone zby, o najlepiej zachowanym/wykonanym zarysie. Pomiar�w 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) szczeg�By 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 dw�ch pomiar�w, tj. przy ustawieniu ktowym siatki na 0� 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 wierzchoBk�w zarysu zba (rys. 8a). Nastpnie obracajc pokrtBem obrotu siatki d|ymy do pokrycia si pionowej linii przerywanej z tym bokiem zba, na kt�rym le|y ww. wierzchoBek (rys. 8b), po czym dokonujemy odczytu tego p�Bkta w lupie odczytowej kt�w (znajdujcej si poni|ej zasadniczego okularu mikroskopu). Obracajc pokrtBem obrotu siatki doprowadzamy ponownie do ustawienia ktowego siatki na 0� 00 . PokrtBem przesuwu poprzecznego znajdujcym si po prawej stronie stoBu mikroskopu przesuwamy st�B 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 kt�rym le|y bie|cy wierzchoBek zba (rys. 8d) i dokonujemy odczytu drugiego p�Bkta. 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 p�Bkty, pamitajc, |e kt 0� i 360� to te same kty. Dlatego w przypadku jednego z odczyt�w rzeczywista warto[ kta to bdzie r�|nica kta 360� i dokonanego odczytu! Pomiar�w wielko[ci charakteryzujcych zarys gwintu dokonujemy w trzech miejscach na dBugo[ci [ruby, wybierajc nieuszkodzone elementy gwintu. PrzykBadowe poBo|enie skali pomiarowej kt�w 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 kt�w przy pomiarze kta zarysu zba � 2.4. Pomiar kta wzniosu linii [rubowej � Warunki pocztkowe do pomiaru kta wzniosu linii [rubowej � 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 kt�w (rys. 10b  tu kt 5� 09 ). a) b) Rys. 10. Kolejne poBo|enia siatki pomiarowej przy pomiarze kta wzniosu linii [rubowej � (a) oraz przykBadowa warto[ odczytu tego kta (b) Pomiar�w kta wzniosu linii [rubowej � dokonujemy trzech miejscach na dBugo[ci [ruby  na pocztku, w [rodku i na koDcu mierzonego gwintu. Po dokonaniu wszystkich pomiar�w dotyczcych gwint�w w oparciu o normy (np. zamieszczone w  Poradniku mechanika ) nale|y zidentyfikowa gwint, kt�ry byB przedmiotem pomiar�w. Dla zidentyfikowanego gwintu nale|y zestawi nominalne warto[ci parametr�w podlegajcych pomiarowi i por�wna z tymi uzyskanymi podczas pomiar�w. Przeprowadzi wnioskowanie dotyczce ewentualnych przyczyn pojawiajcych si r�|nic pomidzy warto[ciami nominalnymi, a rzeczywistymi, uzyskanymi podczas pomiar�w. 3. OPRACOWANIE SPRAWOZDANIA Sprawozdanie (wg przesBanego wzoru) powinno si skBada z: " strony tytuBowej z tematem wiczenia laboratoryjnego, dat zaj i nazwiskami os�b wykonujcych wiczenie; " wstpu, w kt�rym opisany bdzie cel wiczenia, zawarta zostanie charakterystyka k�B zbatych oraz gwint�w (z rysunkami) i ich zastosowanie (podziaB, rodzaje, oznaczenia wg norm, materiaBy stosowane do wytwarzania), przedstawiona zostan w spos�b syntetyczny metody pomiaru i wykorzystane do nich narzdzia; " zestawienia wynik�w pomiar�w (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); " wniosk�w, kt�re w oparciu o analiz uzyskanych wynik�w, s komentarzem dotyczcym przewidywanych przyczyn rozbie|no[ci z warto[ciami nominalnymi mierzonych parametr�w. 4. PRZYKAADOWE PYTANIA SPRAWDZAJCE: 1) Na rysunku koBa zbatego zaznaczy wielko[ci chrakteryzujce geometri koBa zbatego i jego zb�w, 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 spos�b 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