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

77216. Применение нейронных сетей к ранжированию результатов информационного поиска 282 KB
  Существует ряд алгоритмов машинного обучения, которые позволяют определять ранг документов. Например, RankProp, PRank и RankBoost. Данные адаптивные алгоритмы тренируются на обучающей выборке документов, чтобы выявить зависимости положения документа от его признаков.
77217. Распознавание автомобильных номеров с помощью нейронных сетей 230 KB
  В современных условиях, когда прослеживается явная тенденция к автоматизации большинства процессов, которые раньше предполагали безоговорочное участие человека, идея автоматической идентификации автомобиля по номерной пластине с целью дальнейшего использования...
77218. Создание физически-корректного дождя и сопутствующих эффектов 5.78 MB
  Целью курсовой работы была разработка и реализация дешевых, с точки зрения вычислений, но мощных алгоритмов визуализации как непосредственно самого дождя, так и различных эффектов его сопровождающих.
77219. Расширение функциональности графического редактора языка DRL 474.5 KB
  Сейчас большинство организаций разрабатывают семейства продуктов, и только немногие системы или продукты остаются уникальными. Похожая ситуация и в программной инженерии - рынок требует всё большего качества программных продуктов, уменьшения времени выхода на рынок и уменьшения их цены.
77220. Поиск оптимального ректификационного преобразования 673.5 KB
  В задаче восстановления трёхмерных сцен по двум изображениям, взятых с различных точек одним из главных этапов является поиск соответствующих точек на этих изображениях. Поиск производится вдоль эпиполярных прямых, и удобным для вычислений является случай...
77221. Массовая задача построения маршрутов движения судов 222.21 KB
  В данной работе рассматривалась следующая постановка задачи: Пространство представляет собой плоскость препятствиями являются многоугольники полученные сечением рельефа морского дна на глубине соответствующей осадке судна.
77222. МОДУЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ НОМЕРОВ 253 KB
  Цель работы – разработка модульной платформы для последущего создания и подключения модулей, осуществляющих распознавание автомобильного регистрационного знака на полученном локализованном изображении.
77223. Конвертор приложений Windows Forms в приложения Silverlight 268.5 KB
  Первый интернет-сайт был запущен Тимом Бернерс-Ли в 1991 году. Вряд ли кто-то догадывался, какой потенциал заключало в себе это событие. Теперь стало возможно обмениваться гипертекстовыми документами. Любой пользователь Сети мог щелкнуть на ссылке, и сервер выдавал ему требуемый документ.
77224. Расширение функциональности Entity Framework 96 KB
  Документы, обрабатываемые приложением, удовлетворяют единому американскому стандарту и предполагают, что в будущем приложение будет использоваться в ряде американских клиник и интегрироваться в существующую систему документооборота.