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 пятки 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

8 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

11839. Демонстрування рівняння Бернуллі 497 KB
  Демонстрування рівняння Бернуллі. Мета роботи Демонстрування рівняння Бернуллі побудова геометричної пєзометричної та напірної ліній визначення втрат напору на окремих ділянках трубопроводу. 1. Загальні положення Рівняння Бернуллі є основним рівнянням гід...
11840. Дослідження явища гідравлічного удару 216.5 KB
  Дослідження явища гідравлічного удару. Мета роботи Ознайомлення з явищем гідравлічного удару і експериментальне дослідження залежності величини підвищення тиску в трубопроводі від швидкості течії рідини та часу закриття запірнорегулювальної арматури. 1. Теоре...
11841. MICROSOFT POWERPOINT 1.04 MB
  MICROSOFT POWERPOINT Практически любому специалисту в предметной области приходится время от времени выступать в роли человека проводящего презентацию при обсуждении планов выступлении с докладом представлении новых идей отчете о проделанной работе и в других подобных ситу...
11842. Corel Draw. Работа с контурами и заливками 424.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 Тема: Corel Draw. Работа с контурами и заливками. Цель: Научиться устанавливать параметры контура и заливки и изменять их показатели для конкретных объектов. Оборудование и программное обеспечение: Персональный компьютер IBM PC/AT. Операцио...
11843. Corel Draw. Настройка цветовых палитр 165.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 Тема: Corel Draw. Настройка цветовых палитр. Цель: Научиться настраивать стандартные палитры Corel Draw и создавать новые цвета и палитры.. Оборудование и программное обеспечение: Персональный компьютер IBM PC/AT. Операционная система Windows 2003/XP. ...
11844. Методы безусловной оптимизации 170 KB
  Лабораторная работа: Методы безусловной оптимизации ЦЕЛЬ РАБОТЫ Цель лабораторной работы закрепление навыков исследования функций на выпуклость решение задач на нахождение безусловного экстремума выпуклой функции аналитически и численными методами...
11845. Особенности правовых ограничений, накладываемых на должника в ходе исполнительного производства 664 KB
  Система органов принудительного исполнения по своему социальному назначению и месту в системе в системе органов государственной власти Российской Федерации призвана обеспечить реализацию правовых норм с помощью мер правового принуждения в действиях участников правовых отношений
11846. Поколения мобильного интернета 145 KB
  Во всех аналоговых стандартах применяются частотная модуляция для передачи речи и частотная манипуляция для передачи информации управления (или сигнализации - signaling). Для передачи информации различных каналов используются различные участки спектра частот...
11847. Логические элементы цифровых вычислительных устройств 103.5 KB
  Лабораторная работа №1 Логические элементы Теоретическое введение Известно что математической основой цифровых вычислительных устройств является двоичная арифметика в которой используются всего два числа 0 и 1. Выбор двоичной системы счисления диктовался т...