КГТУ, метрология, теплотехнические измерения и автоматизация (контрольная работа)
| 13.11.2025, 11:27 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Контрольная работа охватывает основные разделы курса и включает 5 практических работ. Вариант по каждой практической работе соответствует последним цифрам шифра зачетной книжки студента. Практическая работа 1. Взаимозаменяемость гладких цилиндрических соединений Условия. Для приведенных в табл. 1.1 посадок, заданных в системе ЕСДП, определить предельные размеры деталей, допуски размеров, наибольший и наименьший зазоры (натяги), допуски посадок; для переходных посадок рассчитать вероятность получения зазоров и натягов. Построить схему расположения полей допусков вала и отверстия. Вычертить эскизы сопрягаемых деталей и проставить на них обозначения полей допусков и посадок всеми способами, предусмотренными стандартом. Таблица 1.1
Указания к решению Решение задачи ведется в следующей последовательности. 1. В зависимости от номинального значения диаметра и поля допуска приложению А (табл. А.2) выбираются предельные отклонения отверстия: ES - верхнее отклонение размера отверстия; EI - нижнее отклонение размера отверстия. В зависимости от номинального значения диаметра и поля допуска выбирают также предельные отклонения вала (см. приложение А, табл. А.1): es - верхнее отклонение размера вала, ei – нижнее отклонение размера вала. 2. Определяются предельные размеры отверстия и вала, допуски размера отверстия и вала. Наибольший предельный размер отверстия Dmax = DH+ ES, где DH – номинальный диаметр отверстия. Наименьший предельный размер отверстия Dmin = DH+ EI. Допуск отверстия TD = Dmax - Dmin = ES - EI. Наибольший предельный размер вала dmax= dH +es, где dH – номинальный диаметр валa. Наименьший предельный размер вала dmin= dH + ei. Допуск вала Td = dmax - dmin = es – ei. 3. Рассчитываются наибольшие и наименьшие зазоры или натяги в зависимости oт характера посадки. Наибольший и наименьший зазор (для посадки с зазором) Smax = Dmax - dmin = ES - ei, Smin = Dmin - dmax = EI – es. Допуск посадки Ts= Smax - Smin= TD + Td. Допуск любой посадки равен сумме допусков отверстия и вала, составляющих соединение. Наибольший и наименьший натяги (для посадок с натягом) Nmax = dmax - Dmin = es – EI, Nmin = dmin – Dmax = ei – ES. При расчете переходной посадки определяются максимальный зазор и максимальный натяг. В случае расчета только зазоров минимальный зазор (для переходной посадки) может получиться со знаком минус, который указывает на то, что это натяг; в переходных посадках наименьший зазор численно равен наибольшему натягу. Допуск переходной посадки (допуск натяга TN или допуск зазора ТS) TN = ТS = Nmax - Nmin = Smax - Smin = Nmax + Smax = TD + Td. 4. Для переходных посадок проводится расчет на вероятность полу- чения натягов и зазоров. Характер переходных посадок, трудоемкость сборки и разборки соединений определяются вероятностью получения натягов и зазоров.
Практическая работа 2. Взаимозаменяемость резьбовых соединений Условия. Для резьбы М (табл. 2.1) определить номинальные и предельные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров наружной и внутренней резьбы. Установить наибольший и наименьший зазоры (или натяги) по среднему диаметру. Начертить схемы полей допусков по наружному, среднему и внутреннему диаметрам, обозначив величины отклонений. Таблица 2.1
Таблица 2.2 Размеры среднего и внутреннего диаметров метрической резьбы
Практическая работа 3. Выбор измерительных средств для контроля давления и массы Задание: 1. Выбрать универсальное измерительное средство требуемой точности для контроля давления по заданию, приведенному в табл. 3.1. 2. Выбрать универсальное измерительное средство требуемой точности взвешивания образцов по заданию, приведенному в табл. 3.2. Указания к решению Для выбора средств измерений необходимо, чтобы погрешность измерения D изм была равна или меньше допустимой погрешности измерения D Д. При отсутствии нормативно-технических документов D Д принимается равной: D Д = 0,33×Т, где Т – допуск на измеряемый параметр. Таблица 3.1
Примечание. * – система испытывает вибрации; ** – система находится во влажной среде; *** – система при железнодорожных перевозках. Погрешности измерения являются наибольшими погрешностями измерений, включающими в себя все составляющие, зависящие от измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, базирования и т.д. Таблица 3.2
Результаты выбора измерительного средства заносятся в табл. 3.3. Таблица 3.3
Справочные данные для выбора измерительных средств приведены в табл. 3.4 и 3.5. При выборе средства измерения необходимо принимать ближайшее по точности при выполнении условия D изм £ D Д.
Практическая работа 4. Статистическая обработка результатов измерений Условия. Выполнить статистическую обработку результатов измерений, приведенных в табл. 4.1. При статистической обработке следует использовать результаты наблюдений при многократных измерениях для вариантов: 1, 7, 13, 19, 25 – сопротивления резистора Ri одинарным мостом; 2, 8, 14, 20, 26 – напряжения Ui компенсатором; 3, 9, 15, 21, 27 – диаметра di микрометром; 4, 10, 16, 22, 28 – массы mi электронными весами; 5, 11, 17, 23, 29 – тока Ii амперметром; 6, 12, 18, 24, 30 – давления Pi манометром. Таблица 4.1
Значения доверительной вероятности Р выбирается из табл. 4.2. в соответствии с вариантом задачи. Результаты расчета сводятся в табл. 4.3. Таблица 4.2
Практическая работа 5. Определение размерности производных единиц Условие. Определить размерности производных единиц через основные единицы, используя приведенные в табл. 5.1 уравнения. Если производные единицы имеют специальные наименования, запишите их. Таблица 5.1
Указания к решению Когерентная, или согласованная Международная система единиц физических величин (SI), принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам. По этой системе предусмотрено семь основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела и моль) (табл. 5.2). Размерность производной единицы физической величины определяется через основные единицы системы в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающих связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми за основные с коэффициентом пропорциональности, равным 1. В соответствии с международным стандартом ИСО 31/0, размерность величин следует обозначать знаком dim. Например, dim x = Ll∙Mm∙Tt, где L, M, T – символы величин, принятых за основные (соответственно длины, массы, времени). Показатели степени l, m, t называют показателями размерности производной величины x. Таблица 5.2 Основные единицы системы SI
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||