- •Конструирование измерительных приборов Учебное пособие Санкт-Петербург 2013 носов в.В.
- •1. Введение
- •1.1.Значение приборов в науке и технике
- •1.2. Общие вопросы конструирования механизмов и узлов приборов
- •1.3. Моделирование как основа конструирования
- •1.4.Методология конструирования
- •1.5. Тесты для самопроверки
- •Выводы по главе 1.
- •2. Основы точностного анализа механизмов приборов
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Тесты для самопроверки
- •Выводы по главе 2.
- •3. Надёжность и основные критерии работоспособности механических элементов приборов
- •3.1. Основные определения
- •3.2. Основы прочностного расчёта элементов приборов
- •3.3. Тесты для самопроверки
- •Выводы по главе 3.
- •4. Соединения деталей и узлов приборов
- •4.1. Сварные соединения
- •4.2.Паяные соединения
- •4.3. Резьбовые соединения
- •4.4. Соединение деталей посадкой c натягом.
- •3.Гидрозапрессовка
- •4.5. Тесты для самопроверки
- •Выводы по главе 4.
- •5. Механические первичные преобразователи
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Основы расчёта упругих преобразователей
- •5.2.1. Расчёт упругих элементов, работающих на растяжение
- •5.2.2. Расчёт элементов, работающих на кручение
- •5.2.3. Расчёт элементов, работающих на изгиб
- •5.3.Тесты для самопроверки
- •Выводы по главе 5.
- •6. Передаточные механизмы
- •6.1 Структура и кинематические характеристики передаточных механизмов
- •6.2. Динамическое исследование механизмов
- •6.3. Точностное исследование кинематических цепей механизмов
- •6.4. Зубчатые и червячные передачи
- •6.5. Рычажные механизмы и механизмы прерывистого действия
- •6.6. Фрикционные передачи, вариаторы и передачи с гибкой связью
- •6.7. Винтовые и реечно-зубчатые механизмы
- •6.8. Тесты для самопроверки
- •Выводы по главе 6.
- •Глава 7. Валы, оси, опоры и средства отображения информации.
- •7.1. Валы, оси и опоры
- •7.2. Средства отображения информации.
- •7.3. Тесты для самопроверки
- •7.3.1. Валы, оси и опоры.
- •7.3.2. Средства отображения информации
- •Глава 8. Приводы, позиционирующие устройства и измерительные системы
- •Заключение
- •Список литературы
- •Глоссарий
- •Задачи и контрольные задания
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9.
- •Задача 10
- •208 Рис. П. 19. Чертёж общего вида нагружающе-измерительного устройства
- •Номера правильных ответов тестов для самопроверки
- •Содержание
Задача 7
По данным задачи 5 и мощности на выходном валу механизма P=1 кВт рассчитать первую зубчатую передачу (колёса 1-2) и второй (после входного) вал механизма, подобрать и проверить подшипники качения этого вала.
Задача 8
1.Определить прогиб биметаллической пластины прибора, выполненной с применением инвара при её нагревании на 400 .
2.Определить порог срабатывания (порог чувствительности) биметаллического термометра, пружина которого нажимает на упор с силой 1 Н.
3.Определить информативность измерения и класс точности прибора, измеряющего температуру в диапазоне – 50…+50 0С с погрешностью 1 0С.
Задача 9.
На основе заданной кинематической схемы (задача 4) и замены звена ОА механизма чувствительным элементом, связав траекторию движения точки D со стрелкой отсчётного устройства прибора, спроектировать прибор для измерения :
а) Температуры в диапазоне - 50 С ...+50С;
б) Усилия в диапазоне 0... 10 Н;
в) Момента силы в диапазоне 0...10 Н м;
г) Давления.
В задачу расчёта входит:
- выбор типа и определение параметров чувствительного элемента прибора, построение его характеристики, определение максимальной деформации упругого элемента;
-определение порога срабатывания (порога чувствительности) прибора при положении механизма с минимальным значением передаточной функции;
- построение характеристики шкалы прибора и установление положения механизма с максимальной чувствительностью;
- определение класса точности прибора по погрешности положения точки D механизма.
- расчёт отсчётного устройства с определением длины шкалы прибора, числа её делений и цены деления.
Задача 10
Определить основные геометрические параметры деталей лабораторной установки (рис. П.16), предназначенной для создания и измерения растягивающего усилия на образце 1, выполнить рабочие чертёжи пружины, червячного колеса (рис.П.17, П.18), сборочные чертёжи установки и узла червячного колеса (рис. П.19). Максимальное значение усилия, действующее на образец, выбирается по одному из вариантов, приводимых в табл. 10.1. Данные по параметрам резьб винтовой передачи и упорных подшипников приведены на рис. П.20-П.22 и табл.11-13.
Р
ис.
П.16. Общий вид экспериментальной установки
(а) и кинематическая схема её нагружающего
устройства (б). 1- образец, 2- тяга, 3- рычаг,
4-винт, 5-гайка, 6- червячное колесо, 7-
червяк, 8- рукоятка, 9- опора, 10- пружина,
11-стрелка, 12- отсчётная шкала, 13- подшипники
вала червяка, 14-корпус узла червячного
колеса, 15-рама установки.
Табл. 10.1
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Сила, кН |
200 |
210 |
220 |
230 |
240 |
250 |
260 |
270 |
280 |
290 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Сила, кН |
300 |
310 |
320 |
330 |
340 |
350 |
360 |
370 |
380 |
390 |
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Сила, кН |
400 |
410 |
420 |
430 |
440 |
450 |
460 |
470 |
480 |
490 |
Рис. П.17. Пример выполнения рабочего чертежа пружины
Табл. 10.2
Основные параметры вагонных пружин
Рис. П.18. Пример выполнения рабочего чертежа червячного колеса
