Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Соловьев А.И. Проектирование механизмов приборов и аппаратов

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.95 Mб
Скачать

П о к а з а т е л и т о ч н о с т и и з м е р е н и й . Погрешности из­ мерений подразделяют на систематические, случайные и грубые (промахи).

Систематической называется такая погрешность, значение ко­ торой при повторных измерениях повторяется или закономерно изменяется. Влияние систематических погрешностей можно устра­ нить, если ликвидировать причины их появления или внести по­ правку в результат измерений, равный величине погрешности, но взятый с обратным знаком.

Случайной называется погрешность измерения, принимающая:

п р и П О В Т О Р Н Ы Х ' И З М е р е Н И Я Х О Д Н О Й II ТОЙ Ж Є В е Л И Ч И Н Ы В О Д Н И Х Иі

тех же условиях разные значения по величине и знаку. Случай­ ные погрешности вызываются многочисленными случайными при­ чинами. Величину и знак возможной случайной погрешности .до< проведения измерения установить нельзя.

Практикой установлено, что случайные погрешности измерений, подчиняются закону нормального распределения, из которого вы­ текает, что погрешности, одинаковые по "величине, но разные по> знаку, равновероятны.

При достаточно большом числе п измерений Х ] среднее ариф­ метическое значение х дает наиболее точное значение измеряемой}

величины X.

 

Среднее арифметическое подсчитывается

по формуле

п

 

п

п

При многократных измерениях погрешность измерения от слу­ чайных ошибок уменьшается -\/~~ р а з

Дисперсией случайной величины называется среднее значение.- квадрата отклонений случайной величины от ее среднего значе­ ния. Дисперсия обозначается а2 и находится по формуле

2>п

о 2

1 = 1

(20),

•: -

 

1

Средней квадратичной ошибкой отдельного измерения назы­ вается величина or, определяемая из формулы

i=i

:

(21 >

 

п — 1

Предельную погрешность среднего арифметического определя­ ют по формуле

Л х л р = ±

^

(22).

V

п

 

или с учетом предыдущей формулы

V 2 и . — * ) 2

Следовательно, при ответственных измерениях проводят ряд. повторных измерений (5—10 раз). На основе полученных резуль­ татов подсчитывают среднее арифметическое значение х и сред­ нюю квадратичную погрешность ст, а потом предельную погреш­ ность Дх п р среднего арифметического.

После этого действительное значение измеряемой величины X представится так:

X = х ± Д х п р

(24>

или

 

 

 

2 Х |

'

л

 

5 > ' - х )

 

 

X =

 

± 3

f

 

п / п

_

,

(25>

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

'

 

п(п

 

где п — число

измерений;

 

 

 

 

 

 

х — среднее

арифметическое

п измерений.

 

 

П р и м е р

7.

Для

определения

размера

отверстия

измерили.'

его нутромером

10 раз

(п=10)

и получили ряд значений Х | . Опре­

делить

действительное

значение

X.

Все

расчеты приведены в;

табл.

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V D O B H e .

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1

 

Расчетные данные к примеру 7

 

 

 

Х Ь

х, мм

 

X)—X

мкм

(х.-х)=,

 

мкм*

60,012

 

 

 

0

 

О

60,010

 

 

— 2

 

4

60,011

 

 

— 1

 

1

60,014

 

 

+ 2

 

4

60,012

 

 

+

О

 

О

60,013

600,12

 

1

 

1

60,011

60,012 мм.

1

 

1

10

 

60,012

 

 

О

 

О

60,013

 

 

+

1

 

1

60,012

 

 

 

О

 

О

Примечание.

Ч ^

(х, — х) 2 = 12

мкм2.

 

 

1і = 1

 

 

 

 

 

V

( Х ( - Х )

!

 

 

 

1 - 1

 

V

ю -

1,15 мкм;

 

 

п - 1

 

 

 

 

 

 

 

 

А х п р = :

3 J

3

• 0,00115

= + 0,0011 мм.

 

VlO

 

|/~йГ

 

 

Окончательный ответ:

Х = 60,012 + 0,001 мм.

Выполненный расчет показывает, что истинное значение раз­ мера отверстия определено с точностью +0,001 мм. Поскольку в расчетах учитывалось значение + 3 а , то погрешность ±0,001 мм определена с вероятностью 0,9973, т. е. только в 0,27% случаев может оказаться, что погрешность будет более 0,001 мм.

Если при многократных измерениях появится погрешность больше 3 а, то такую погрешность считают грубой и результат из­ мерения с такой погрешностью отбрасывают.

5.Принципы конструирования механизмов промышленной

иэлектрорадионавигационной автоматики

Конструктивное решение того или иного механизма зачастую представляет собою логическое развитие уже известных, анало­ гичных КОНСТРУКЦИЙ Н а более ВЫСОКОМ СОВреМеННОМ

В практике учебного, а иногда и заводского конструированияможно наблюдать ошибочную тенденцию разработчиков найти: почти готовое конструктивное решение нужного механизма.

Поскольку все .многообразие функционально-различных слож­ ных механических систем состоит из определенным образом свя­ занных между собою простейших механизмов, то оказывается воз­ можным рекомендовать следующий порядок их конструктивного синтеза:

1. Эскизное

вычерчивание в ортогональном изображении ки­

нематической

схемы.

2. Подбор

по ГОСТу и справочной литературе [27; 29] кон­

структивных решений простейших механизмов, входящих в кине­ матическую схему разрабатываемого устройства: пары цилиндри­ ческих, конических или винтовых зубчатых колес; червячные или мальтийские пары; кулисные, кулачковые, дифференциальные ме­

ханизмы и т. п. и снятие их на кальку

(эскизно — от руки).

3. Наложение разномасштабных

эскизных

изображений на •

кальке конструктивных решений простейших

механизмов, муфт

и т. п. на их изображения в кинематической схеме разрабатывае­ мого устройства с последующим креплением клеем и создание та­ ким образом предварительного макета-аппликации будущей кон­ струкции.

4. Эскизное выполнение сборочного чертежа проектируемого устройства (в одном масштабе) по предварительному макетуаппликации.

5. Окончательная разработка сборочного чертежа по его эски­ зу с учетом данных кинематического, силового и прочностного расчетов.

6. Оформление расчетно-пояснительной записки к проекту."

Реализуя описанный метод аппликаций, следует иметь в виду современную тенденцию широкого использования отдельных кон­ структивных блоков при конструировании механизмов радиоэлек­ тронной аппаратуры. Блоками являются не только ведущие элек­ тродвигатели, таходинамо, сельсины, вращающиеся трансформа­ торы, соединительные муфты, но и шестерни с их валами и под­ шипниковыми юпорами, шкальные устройства, дифференциальные механизмы [52, рис. 56, л], верньеры [30], ручки настройки, амор­ тизаторы [59] и т. п.

Подобно широкому использованию микромодульной компонов­ ки электронных схем в последнее время наметилась тенденция мо­ дульной компоновки механизмов настройки и управления радио­ электронных блоков.

Механизмы составляются из простейших кинематических узлов,, выполненных в литых корпусах, геометрически правильной, параллелепипедообразной формы, соединенных между собою в еди­ ный блок с помощью имеющихся на гранях центрирующих штиф­ тов и фиксирующих приспособлений.

Оформление сборочного чертежа и всей технической докумен­ тации, связанной с конструктивной разработкой механизма, ве­ дется в строгом соответствии с требованиями, изложенными в ЕСКД, ГОСТ 2109—68 (правила выполнения чертежей деталей: сборочных, общих видов, габаритных и монтажных).

6. Государственные общесоюзные стандарты Единой союзной конструкторской документации в проектировании приборов и аппаратов

Характер массового серийного производства и принципы взаи­ мозаменяемости деталей и узлов в машино-приборо-аппарато- •строенин -обусловливают необходимость широкой стандартизации изделий в государственном масштабе. В связи с этим должны •быть стандартизованы не только виды изделий, их геометрия и технология, но и конструкторско-технологическая документация.

При проектировании механизмов приборов и аппаратов исполь­ зуется определенный перечень Государственных общесоюзных -стандартов (ГОСТов), предусмотренных Единой союзной кон­ структорской документацией (табл. 2).

Т а б л и ц а 2

Государственные стандарты Единой союзной конструкторской документации,

используемые

при проектировании приборов

и аппаратов

Группа стандартов

 

 

Содержание

ГОСТа

и номер ГОСТа

 

 

 

 

 

 

 

1. Основные положения

 

2.001-- 69

. Основные

положения

 

2.101--68

Виды

изделий

 

2.102--68

Виды

и комплектность кд

 

2.103--68

Стадии разработки

 

2.104--68

Основные

надписи

 

2.105—68

Общие требования к текстовым документам

2.106--68

Текстовые

документы

 

2.107--68

Основные требования к рабочим чертежам

2.108--68

Спецификация

 

2.109--68

Правила выполнения чертежей деталей: сбороч­

'2.110--68

ных, общих видов, габаритных и монтажных

Патентный формуляр

 

2.111--68

Нормоконтроль

 

2. Обозначения условные графические

в схемах

2.721--68

Обозначения общего применения

2.722--68

Машины

электрические

 

2.723--68

Катушки

индуктивности, дроссели, трансформа­

2.724--68

торы и магнитные усилители

Электромагниты

 

2.725--68

Устройства коммутирующие

 

Группа стандартов

 

 

 

 

 

Содержание ГОСТа

 

и номер ГОСТа

 

 

 

 

 

 

2.726—68

Токосъемники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.727—68

Разрядники,

предохранители

 

 

 

2.728—68

Резисторы,

 

конденсаторы

 

 

 

 

2.729—68

Приборы

электроизмерительные

 

 

 

2.730—68

Приборы

полупроводниковые

 

 

 

2.731—68

Приборы

электровакуумные

 

 

 

2.732—68

Источники

света

 

 

 

 

 

 

 

2.733—68

Детекторы

ионизирующих

излучений

 

2.734—68

Линии сверхвысокой частоты и их элементы

2.735—68

Антенны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.736—68

Элементы пьезоэлектрические и магнитострик-

2.737—68

ционные линии задержки

 

 

 

Устройства

 

связи

 

аппаратуры

 

 

2.738—68

Элементы телефонной

 

 

2.739—68

Аппараты, коммутаторы и станции телефонные

2.740—68

Аппараты и трансляции

телеграфные

 

2.741—68

Приборы

акустические

 

 

 

 

 

2.742—68

Источники

тока

электрохимические

 

2.743—68

Элементы

и устройства

цифровой

вычислительной'

2.744—68

техники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройства

 

электрозапальные

 

 

 

2.745—68

Устройства

 

электротермические

 

 

 

2.746—68

Генераторы

 

и

усилители

квантовые

 

2.747—68

Размеры

 

условных

графических

обозначений

2.748—68

Электростанции

и

подстанции

 

 

 

2.749—68

Род тока и напряжения, виды соединения обмо­

2.750—68

ток, формы

импульсов

 

 

 

 

Линии

электрической

 

связи,

провода,

кабели,,

2.751—68

шины и их соединения

 

 

 

 

2.770—68

Элементы

кинетики

 

 

 

 

 

 

2.780—68

Элементы гидравлических и пневматических се­

2.781—68

тей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аппаратура распределительная и регулирующая-

2.782—68

гидравлическая

и

пневматическая

 

Насосы и двигатели гидравлические и пневма­

2.783—68

тические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элементы привода и управления общего при­

 

менения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Правила выполнения схем

 

 

 

2.701—68

Схемы,

виды

и

типы. Общие требования

к вы­

полнению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.702—68

Электрические

схемы

 

 

 

 

 

 

Кинематические

схемы

 

 

 

 

 

2.703—68

 

 

 

 

 

Гидравлические

и

пневматические

схемы

 

2.704—68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Требования к чертежам

 

 

 

 

2.301—68

Форматы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.302—68

Масштабы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.303—68

Л ЦНИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.304—68

Шрифты

 

чертежные

 

 

 

 

 

 

2.305—68

Изображения-виды, разрезы, сечения

 

2.306—68

Обознзчрнир

графических

материалов и правила

 

их нанесения

на чертежах

 

 

 

Группа стандартов п номер ГОСТа

2.307--68

2.30S-•68

2.309--68

2.310—-68-

2.311--68

2.312--68

2.313--68

.2.314--68 2.315--68

J2.316—-68

 

Содержание

ГОСТа

 

Нанесение

размеров н

предельных

отклонений

Указание

на чертежах

предельных

отклонений,

формы

и расположения

поверхностен

Нанесение на чертежах обозначении шерохова­

тости поверхностей Нанесение на чертежах обозначений покрытий,

термической и других видов обработки Изображение резьбы Условные изображения и обозначения швов

сварных соединений Условные изображения и обозначения швов не­

разъемных соединений Указание на чертежах о маркировании и клей­

мении изделий Изображение упрощенные и условные крепеж­

ных деталей Правила нанесения на чертежах надписей техни-

ческпх требовании и таблиц

5. Правила выполнения чертежей различных изделий

 

.2.401--68

Пружины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±402--68

Условные изображения зубчатых колес, реек.

2.403--68

червяков и звездочек цепных передач

 

Цилиндрические

зубчатые колеса

 

 

'2.404--68

Зубчатые

рейки

 

 

 

 

 

 

 

2.405--68

Конические

зубчатые колеса

 

 

 

 

.2.406--68

Цилиндрические

 

червяки

и

червячные

колеса

2.407--68

Червяки

и

колеса

червячных

глобоидных пе­

•2.408--68

редач

 

приводных

роликовых и

втулочных

Звездочки

2.409-- 68

цепей

(шлицевые)

соединения

 

 

Зубчатые

 

 

2.410—68

Металлические

конструкции

 

 

 

 

2.411--68

Трубы и трубопроводы

 

 

 

 

 

2.412--68

Чертежи и схемы оптических изделий

 

•2.413—68

Электромонтажные

чертежи

изделий

 

 

2.414--68

Жгуты, кабели

и провода

 

 

 

 

2.415--68

Изделия

с

электрическими

обмотками

 

 

2.416--68

Условные изображения сердечников магнито-

2.417--68

проводов

 

 

 

 

 

 

 

 

Печатные

платы

 

 

 

 

 

 

2.419--68

Документация при плановом методе произвол-

 

ства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строго выполняя

заложенные

в ЕСКД

требования

к

расчетной

и графической части проекта, конструктор обязан обеспечить над-

.лежащую эстетику его оформления, включая рациональное раз­ мещение формул в тексте ра'счетно-чгояснительной записки, лако­ низм и четкость изложения, соблюдение пунктуации и орфогра-

фіш, аккуратность оформления всей технической документации-

и т. п.

Обычно все дополнительные, не оговоренные ЕСКД требования разрабатываются в проектирующей организации и являются обя­ зательными для проектировщиков.

Конструирование механизмов, составление технической доку­ ментации к чертежам являются завершающим этапом проектиро­ вания.

Ниже рассматриваются преимущественно задачи кинематиче­ ского проектирования в предположении, что вопросы конструиро­ вания достаточно раскрыты как в учебной, так и в справочной ли­ тературе по точному приборостроению.

Глава втора я

РЫЧАЖНЫЕ И КУЛАЧКОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ

1. Рычажные механизмы промышленной автоматики

Из всего многообразия рычажных механизмов промышленной йвтоматики наиболее точными являются механизмы-датчики си­ стем автоматического (активного) контроля размеров >в металло­ обработке [16].

Приборы-датчики представляют собою тангенсные одинарные (рис. 4, а) пли сдвоенные (рис. 4, б) механизмы, или рычажные дифференциалы [51].

Перемещение Z h штока Н индикатора за счет биения, обуслов­ ленного эксцентриситетом в начальной стадии обработки при од-

нотангенсном механизме-датчике

(см. рнс.

4,а),

равно

 

 

ZH =

2 е

• i ± i ,

 

(26)

где

е — эксцентриситет детали;

 

 

Ri и R2 —длины

плеч рычага

5;

 

2;

 

а — длина

постоянного

плеча рычага

 

х — переменная

(«настраиваемая») длина рычага 2.

При

сдвоенном тангенсном механизме

перемещение штока ин­

дикатора в два раза меньше. Это наглядно 'иллюстрируется зако­ ном изменения перемещений штока Н одно- и двухтангенсного ме­ ханизмов (рис. 4, г, d).

Таким образом, оба тангенсных датчика не исключают влияния биения детали на шток Н индикатора; последний из них лишь

уменьшает его

по

амплитуде в два раза.

 

 

 

Если теперь

двухтангенсный механизм

(см. рис. 4,

б)

мыслен­

но преобразовать

в симметричный рычажный дифференциал

(рис. 4, в), то,

как

показало графическое

исследование

с

последу­

ющим моделированием схемы, перемещение Zh штока Н индика­ тора составит приблизительно Vs от эксцентриситета е. Закон из­ менения перемещения показан на рис, 4, е.

Рис. 4

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ