Перечень лабораторных работ

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

1.Лабораторная работа №1

«Определение рассеивания размеров и оценка точности обработки методами математической статистики».

2. Лабораторная работа №2

«Определение действительных и стандартных размерных характеристик цилиндрических соединений».

3. Лабораторная работа №3

«Определение точности микрометра».

4. Лабораторная работа №4

«Контроль гладких калибров».

5. Лабораторная работа №5

«Оценка точности изготовления метрической резьбы».

6. Лабораторная работа №6

«Оценка шероховатости металлических поверхностей».

7. Лабораторная работа №7

«Калибровка устройства для измерения момента на валу ротационного

вискозиметра».

8. Лабораторная работа №8

«Оценка инструментальной погрешности мембранного манометра»

Решения тренировочных заданий.

Задача №1. Результаты измерений температуры являются случайными величинами с нормальным (гауссовым) распределением с известными математическим ожиданием m_t =27,1^oC и средним квадратическим отклонением (с.к.о.) _t = 0,8^оС.

Вычислить вероятность выполнения неравенства t₁ t t₂,

где t₁=26,5; t₂=27,6.

Решение. ,

где Ф – интеграл вероятности от функции в скобках, затабулирован и представлен в приложениях учебников по тории вероятностей и математической статистике, а также в учебниках по метрологии, например в [1].

Вычислим выражения в скобках после подстановки численных значений t₁, t₂, m_t , :

, .

Воспользуемся известным соотношением

Ф(–z) = 1 – Ф(z), поэтому искомая вероятность с использованием таблиц интеграла вероятностей получается следующим образом: Р = Ф(0,25) –Ф(-0,75)=0,599-(1- 0,773)=0,372.

Задача №2. Расчёт и выбор посадки с натягом.

На основании расчёта выбрать посадку с натягом для втулки шкива, на который действует крутящий момент М_кр=4800 Нм. Параметры соединения см. черт.

d = 0,13 м ; L = 0,2 м;  = 0,3 - коэффициент

d₂ = 0,22 м; d₁ = 0, т.к. вал сплошной; Пуассона;

M_кр = 4800 Нм; материал-сталь 45, Е = 2,110¹¹ Па; _Т = 360 МПа;

f = 0,08 – коэффициент трения.

d₂ d

d₁

L

Сопрягаемые поверхности гладкие. Запрессовка механическая.

Решение. Определим минимальный необходимый натяг, обеспечивающий неподвижность соединения:

,

где P_min – давление, на поверхности контакта вала и втулки, необходимое для обеспечения неподвижности соединения;

= =11,31 МПа;

С_d и С_D – коэффициенты Ляме, определяющие жёсткость конструкции вал-втулка.

, т.к. вал сплошной, d₁=0 и, следовательно, C_d= 1-0,3=0,7;

= мм.

Рассчитаем поправку на смятие микронеровностей сопрягаемых поверхностей по формуле

N_minF= ,

где N_minF – минимальный функциональный натяг,

U – величина смятия микронеровностей;

U=1,2(R_zd+R_zD)=1,2(0,0063+0,0063)=0,015 мм,

где R_zd, R_zD – параметр, характеризующий среднюю высоту наибольших неровностей поверхности вала и втулки соответственно.

Таким образом,

N_min=0,027 + 0,015=0,042 мм.

Выбираем посадку по ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75) по условию N_min  N_minF т.е. Н7/s6. Согласно указанному стандарту для данной посадки имеем N_min = 0,092-0,040 = 0,052 > 0,042, что удовлетворяет обеспечения гарантирован-ного натяга.

Проверка на неразрушаемость деталей соединения при запрессовке.

Проверяем по наибольшему натягу посадки H7/s6- N_max=0,117 мм. Условие неразрушаемости заключается в отсутствии пластической деформации контактных поверхностей сопрягаемых деталей.

Определим наибольшее удельное давление:

= =33,8 10⁶ Па,

т.е. Р_max = 33,8 МПа.

Тогда наибольшее напряжение на поверхности вала _d и _D будут равны:

.

МПа; МПа.

Оба эти значения не превышают прочностные характеристики принятого материала _Т = 360 МПа, следовательно, посадка обеспечивает целостность соединения.

Ответы на тестовые задания.

К теме 1. 1. 2); 2. 2); 3. 2); 4. 4); 5. 1).

К теме 2. 1. 3); 2. 3); 3. 3); 4. 3); 5. 1).

К теме 3. 1. 1); 2. 4); 3. 4); 4. 3); 5. 2).

К теме 4. 1. 1); 2. 3); 3. 3); 4. 2); 5. 3).