Определение первичных погрешностей измерительного устройства 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Определение первичных погрешностей измерительного устройства



 

Первичной погрешностью называют отклонение параметра элемента измерительного устройства (ИУ) от требуемого точного значения.

Механические ИУ обычно разбивают на следующие элементы:

- узлы;

- блоки;

- сопряжения деталей;

- детали;

- поверхности деталей и др.

При расчете для каждого ИУ необходимо назначить параметры, которые будут влиять на определение класса точности.

Определение первичной погрешности можно осуществлять после того, как будут установлены форма, размеры и компоновка всех элементов ИУ, а также указаны предельные отклонения форм и размеров элементов, допуски на взаимное расположение элементов, т.е. после выполнения эскизного проекта средства измерения.

Определение первичной погрешности должно выполняться с учетом трёх основных условий:

1. Условие координирования.

Определение первичных погрешностей необходимо выполнить в единой системе координат.

2. Условие независимости действия первичных погрешностей.

Первичные погрешности считаются независимыми от других видов погрешностей, их нужно считать так, чтобы одна погрешность не входила в выражение или значение погрешности другого параметра.

3. Условие однозначности.

Погрешности параметров должны быть заданы однозначно так, чтобы их значения были единственными.

Определение погрешностей, вызванных первичными погрешностями, производят с помощью расчетов:

1. Приближенный расчет.

2. Точный расчет.

Точный расчет основан на учете статических характеристик первичных погрешностей. Приближенный выполняется методом заменяющих схем механизмов. Он основан на следующих предположениях:

· первичные погрешности заданы детерминированными значениями;

· значения первичных погрешностей считаются независимыми от других погрешностей.

 

Определим погрешности спроектированного измерительного устройства.

1. Оценка влияния первичной погрешности, связанной с отклонением от параллельности пластины 6, на которой располагается измеряемый объект.

 

 


0,008 – отклонение от параллельности пластины длиной 40мм

tgα = 0,008/40 =0,0002 мм

Δ = tgα* 20 = 0,004 мм

Погрешность показания ИУ

Δφ = 0,62 *0,004 =0,00248

 

2. Векторная первичная погрешность расположения круговой шкалы.

 

 


α
 
1 – стрелка;

N
N
 
φ
е
2 – шкала.

е – погрешность положения

шкалы относительно стрелки;

α – угол, определяющий

положение вектора;

∆у – относительное смещение

∆y шкалы относительно

неподвижной стрелки, находящейся в нулевом положении;

N-N – нормаль ┴ стрелке.

 

∆у = е · cos (90º - α)

е = 0,03;

α=15'

∆у = 0,03 · cos(90º - 15') = 0,03 · cos(89º 45') = 0,00013

 

3. Погрешность при проектировании малого плеча рычага 2.

Погрешность будет равна допуску на размер малого плеча рычага 2 - 30±0,01 мм.

Погрешность показания ИУ

Δφ = 0,62 *0,01 =0,0062

 

4. Оценка влияния первичной погрешности, связанной с зубчатой передачей.

Согласно ГОСТ 958-81 в зависимости от модуля и степени точности изготовления нормируется кинематическая погрешность зубчатых передач. Она выражается в микрометрах и представляет собой погрешность шага зубчатых колес.

D1, d2 –диаметры делительных окружностей 1 и 2 колес

Δ – известная кинематическая погрешность

Δφ – погрешность показаний

 

Определим погрешность угла поворота сектора 3

т.к. Δ значительно меньше 0,5 d можно считать, что

α1 = tg α1 =Δ/0,5 d1 =0,00018

 

Определим погрешность угла поворота колеса 4:

α2 = tg α2 =-Δ/0,5 d2 =-0,002

 

Определим погрешность показаний ИУ:

Δφ= ± [α1 ]+ [α2] =±0,00218

 

Показание ИУ без учета погрешности:

φ=0,62∆х

при ∆х = 0,5 φ=0,31;

при ∆х = 0,25 φ=0,155;

при ∆х=0 φ=0.

 

Рассчитаем суммарные погрешности

 

При Δx = 0 ∑Δ =0,00248+0,00013 +0,0062 + 0,0013516 – 0 = 0,01016

При Δx = 0,25 ∑Δ = 0,177

При Δx = 0,5 ∑Δ = 0,233

 

 

Учет погрешностей показаний ИУ, вызванных схемами ИУ.

y f(x)

где y – показания ИУ;

x - измеряемая величина;

f - передаточная функция.

Если функция f – линейная и шкала ИУ равномерная, то погрешность показаний не возникает. В данном ИУ функция f – линейная и при проектировании была выбрана равномерная шкала, поэтому мы можем сделать вывод, что погрешностями показаний ИУ, вызванных схемами ИУ, можно пренебречь.

 


 

Заключение

В данной курсовой работе на основе принципиальной схемы было разработано механическое измерительное устройство для измерения линейного размера. Причем были учтены общетехнические требования технологичности, низкой стоимости, а также специальные требования минимизации массы и габаритных размеров. Размеры звеньев и элементов кинематических пар определены из условий прочности, жесткости, устойчивости с учетом требований к надежности, виброактивности и другим параметрам.

Для данного измерительного устройства по кинематической схеме было выполнено математическое описание, т.е. составление математической модели, выполнена оценка основных первичных погрешностей и определены допуски на размеры звеньев. Допускаемые отклонения размеров вычислены из условия обеспечения заданной точности и надежности механизма. Для различных значений была подсчитана суммарная погрешность и по этим данным построен график.

Проектируя данное измерительное устройство, мы выбирали наиболее рациональные формы и размеры, решали вопросы точности, надежности, унификации и экономичности. Наша работа была направлена на проектирование рационального в современном мире измерений устройства.

 


 

Список используемой литературы

 

1. Гост 13600-68 «ГСИ. Средства измерений. Классы точности. Общие требования»

2. Конструирование приборов. В 2-х кн./под ред. В.Краузе; Кн.1 – М., Машиностроение, 1987.- 384с

3. Конструирование приборов. В 2-х кн./под ред. В.Краузе; Кн.2 – М., Машиностроение, 1987.- 376с

4. Справочник конструктора точного приборостроения, К.Н. Явленский, Ленинград: «Машиностроение» Ленинградское отделение, 1989г

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 446; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.213.110.162 (0.017 с.)