45038

Розрахунок на точність важільного мікрометра

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Зовнішній вигляд важільного мікрометра Механізм відліку рисунок 2 складається з синусного механізму з довжиною важеля а виконаного у вигляді вилки 3 з сталевою кулькою який впирається в стінку паза рухомої п’ятки 2 і зубчатого сектора 4 встановленого на одній осі О з синусним важелем і входячим в зачеплення з центральним колесом 5. Рисунок 2 Схема механізму відлікового пристрою важільного мікрометра Похибка схеми мікрометра обумовлена використанням в ній синусного механізму який має нелінійну функцію перетворення. Знайдемо...

Украинкский

2013-11-15

1.09 MB

7 чел.

Мiнiстерство освiти, науки, молоді та спорту України

Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Кафедра «Приладобудування»

Контрольна робота №3

з МіЗВМВ

Виконав:

студент групи РП-41

Стельмах Ігор

Перевірив:

Дубиняк Т. С.

Тернопіль, 2011

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №2

Розрахунок на точність важільного мікрометра

Важільний мікрометр типу МР (рисунок 1) є механічним приладом, що широко використовується для вимірювання лінійних розмірів. Він складається з мікрометричного гвинта і відлікового пристрою 4, вбудованого в корпус 1. При вимірюванні деталі на мікрометричній головці 3 встановлюють покази, то дорівнюють номінальному розміру деталі. П'ятку 2 відводять вліво; між вимірювальними поверхнями п'ятки і мікрометричного гвинта вводять деталь і виконують вимірювання. Вимірювання можуть бути як абсолютні, якщо враховувати суму показів барабана і шкали, і відносними, якщо враховувати відхилення від номінала по шкалі відлікового пристрою 4.

Рисунок 1 - Зовнішній вигляд важільного мікрометра

Механізм відліку (рисунок 2) складається з синусного механізму з довжиною важеля а, виконаного у вигляді вилки 3 з сталевою кулькою, який впирається в стінку паза рухомої п’ятки 2, і зубчатого сектора 4, встановленого на одній осі О з синусним важелем і входячим в зачеплення з центральним колесом 5. Довжину важеля 3 можна регулювати. Для створення вимірювального зусилля в механізмі передбачена пружина 1.

Рисунок 2 - Схема механізму відлікового пристрою важільного мікрометра

Похибка схеми мікрометра обумовлена використанням в ній синусного механізму, який має нелінійну функцію перетворення. Знайдемо функцію перетворення механізму важільного мікрометра.

Для синусного механізму:

,   (1)

звідки:

,  (2)

Передаточне відношення від веденого механізму - стрілки приладу - до синусного:

 ,   (3)

де R, г - радіуси основних кіл зубчатого сектора і колеса.

Кутова величина переміщення стрілки

,  (4)

Для знаходження переміщення кінця стрілки отримане значення необхідно помножити на довжину стрілки L, тобто

, (5)

Функція перетворення буде мати вигляд;

, (6)

Ідеальне переміщення кінця стрілки при рівномірній шкалі відлікового пристрою повинно бути пропорційне переміщенню п'ятки:

, (7)

Похибка схеми:

, (8)

Величина k є фактично чутливістю механізму приладу. Її можна визначити як відношення одиничного переміщення по виходу (переміщення кінця стрілки на одну поділку) до викликаного його одиничного переміщення по входу (фактично на величину, що відповідає величині поділки):

,   (9)

де b - відстань між двома сусідніми штрихами по шкалі,

с - ціна поділки.

В свою чергу:

, (10)

Де - довжина шкали

, (11)

кількість поділок на шкалі

D- діапазон вимірювання.

Звідси:

, (12)

а отже

, (13)

Розклавши в ряд , отримаємо:

,  (14)

Необхідно знайти максимум цієї функції , і точку максимуму S0.

Для синусного механізму (рисунок 3),

, (15)

Рисунок 3 - Схема синусного механізму

Прирівнюємо , тобто

,  (16)

Розв'язуємо рівняння (16) відносно S отримаємо:

, (17)

В точці S0 похибка схеми синусного механізму буде приймати най-

більше значення.

Для механізму важільного мікрометра

 ,   (18)

де ,   (19)

,  (20)


Задача

Спроектувати механізм важільного мікрометра (рисунок 4), перетворюючого по лінійному закону переміщення вимірювального стержня в переміщення стрілки. Розрахувати найбільшу похибку відлікового пристрою і встановити раціональну точність виготовлення елементів механізму приладу.

Рисунок 4- Схема механізму важільного мікрометра

Вихідні дані:

Діапазон вимірювання

Ціна поділки с, мм0,002

Довжини конструктивних елементів:

r=2 мм, R=63 мм, L=50 мм

Границя основної допустимої похибки всієї шкали ,мм

Розрахунок виконуємо по залежності (8), враховуючи, що коефіцієнт k у відповідності з формулою (9) рівний:

, (Для зручності приймемо довжину ділення шкали b=1 мм).

Похибка схеми по виразу (8) залежить від змінної величини Sвх. Щоб отримати її розрахункове значення, необхідно знати місце максимуму цієї функції S0, яке визначаємо по (18):

мм.

7

Так як величина S0, виходить за межі діапазону D, то проведемо розрахунок по краю діапазону: мм

Для зручності приймемо, що, тоді

мм

Знак “-” означає, то покази мікрометра по даній схемі будуть відставати від значень ідеальної функції перетворення. Отриманий результат показує, що похибка схеми в кінці шкали відлікового пристрою при вибраних конструктивних параметрах занадто висока, так як вона більше довжини ділення шкали. По характеристиці приладу видно, що навіть сумарна похибка, з врахуванням неточності виготовлення і зборки приладу не повинна перевищувати одну поділку шкали (що фактично відповідає величині  по входу), тому необхідно зменшити Sсх. Для цього обчислимо значення Sсх при змыны одного з конструктивних параметрів, наприклад довжини важеля а. (В даному випадку він стоїть під arcsin, а отже вносить похибку нелінійності у функцію перетворення). Задамось діапазоном зміни довжини важеля а в межах і побудуємо графік залежностіSсх від зміни а (рисунок 4).

Рисунок 4 - Зміна похибки схеми важільного мікрометра в залежності від довжини синусного важеля.

Бачимо, що, наприклад, при а = 5.4 мм -Sсх, становить всього 0,13 мм.

В зв'язку з цим, в конструкції мікрометра передбачено регулюючі елементи для довжини важеля а. Один з елементів регулюючого

пристрою показано на рисунку 5.

Рисунок 5 — Вузол регулювання довжини важеля, синусного механізму

1 - зубчатий сектор,

2 - регулювальна планка,

3 - вісь обертання сектора,

4 - опорна кулька,

5 - п'ятка мікрометра,

6 - регулюючі гвинти.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14043. «Євшан-зілля». Конспект уроку з української літератури М. Вороний 39 KB
  УРОК № 28 Тема.М. Вороний. Євшанзілля. Мета:допомогти учням глибше усвідомити ідейнохудожній зміст поеми Євшанзілля; розвивати навички аналізу ліроепічного твору висловлення власної думки щодо прочитаного виховувати почуття патріотизму любові до близьких і
14044. «Різдво», «Коляда» Б.-І. Антонич 37.5 KB
  УРОК № 30 Тема.Б.І. Антонич. Різдво Коляда. Мета:ознайомити учнів із життям та творчістю письменника його віршами про народнорелігійні свята й обряди; розвивати навички виразного читання аналізу визначення художніх засобів у поезіях; висловлення власних судж
14045. М. Вороний. «Євшан-зілля». Роздуми про сучасність 28 KB
  УРОК № 30 Тема. М. Вороний. Євшанзілля. Роздуми про сучасність. Мета: продовжити вивчення твору М. Вороного Євшанзілля; розвивати зв’язне мовлення учнів уміння пов’язувати літературні ідеї із життям висловлювати і відстоювати власну точку зору; виховувати почут
14046. «Печенізька облога Києва» О. Олесь 33.5 KB
  УРОК № 31 Тема.О. Олесь. Печенізька облога Києва. Мета:ознайомити учнів із життям та творчістю О. Олеся його віршами й поемою з історії України княжої доби; розвивати навички виразного читання аналізу поетичних творів визначення їхньої історичної основи висловле
14047. «Метелиця чи дівчина...» О. Олесь 39.5 KB
  УРОК № 32 Тема.О. Олесь. Метелиця чи дівчина.... Мета:допомогти учням глибше усвідомити ідейнохудожній зміст твору художню майстерність автора; розвивати навички виразного читання аналізу ліричного твору визначення художніх засобів та їхньої ролі у творі; вихову
14048. Печенізька облога Києва О. Олесь 34 KB
  УРОК № 33 Тема.О. Олесь. Печенізька облога Києва. Мета:допомогти учням глибше засвоїти ідейнохудожній зміст твору оцінити художню майстерність автора; розвивати навички аналізу ліроепічних творів характеристики героїв визначення художніх засобів та їхньої ролі ...
14049. Дніпрова Чайка. «Дівчина-чайка» 30.5 KB
  УРОК № 34 Тема.Дніпрова Чайка. Дівчиначайка. Мета:ознайомити учнів із життям та творчістю письменниці її поезією в прозі; розвивати навички виразного читання переказу аналізу художнього твору; висловлення власних вражень суджень щодо прочитаного; виховувати му...
14050. Дніпрова Чайка. «Морське серце» 41.5 KB
  УРОК № 35 Тема. Дніпрова Чайка. Морське серце. Мета: допомогти учням глибше усвідомити ідейнохудожній зміст поезії в прозі; розвивати навички виразного читання аналізу художніх творів висловлення власної думки щодо прочитаного вміння порівнювати різні жанри літер...
14051. Дніпрова Чайка. Поезії в прозі. Особливості жанру 26 KB
  УРОК № 36 Тема. Дніпрова Чайка. Поезії в прозі. Особливості жанру. Мета:допомогти учням глибше усвідомити особливості жанру поезії в прозі ідейнохудожнє значення творів Дніпрової Чайки; розвивати навички зв’язного мовлення образного мислення уяву та фантазію учні