13. Методика матричного методу знаходження номінальної функції перетворення механізму.

2 Записуємо матричне рівняння:

1.3 Складаємо матриці переходу:

1.4 Розв'язуємо матричне рівняння використовуючи формули приведення:

Отже отримуємо рівність

??????????

14. Розрахунок різних типів шкал.Вихідними даними для розрахунку і вибору типу відлікового пристрою є :границі зміни вимірюваної величини ;відповідний цим межам кут повороту валика виконавчого елемента (BE) приладу;призначення і клас точності приладу і відповідні їм допустимі значення похибок приладу і ;довжина ділення шкали b, мм;орієнтований кут αш, радіан, і діаметр шкали Dш, мм. Розрахунок дугової і кругової шкал - ціна поділки, - число ділень,, мм - довжина шкали,, мм - діаметр шкали.Якщо то і слід використати дугову або колову шкалу, що безпосередньо з валиком виконавчого елементу. З ряду нормальних діаметрів шкал (35, 59, 65, 80, 100... мм) вибирають ближче більше значення для і уточнюють мм і , мм.

Якщо при отримаємо то визначаємо розрахунковий радіан. При використовують спіральну або гвинтову шкалу з відліковим механізмом При використовують відділовий пристрій з двома шкалами (IIIТВ і ШГВ ) і відліковим механізмом.

15. Iндуктивнi динамометри, принцип роботи, характернi особливостi.

Динамометр– прилад для вимірювання сили або моменту сил. Вимірюване зусилля перетвориться в деформацію, яка безпосередньо або через передачу повідомляється відліковому пристрою. Можна вимірювати зусилля від декількох Н до 1 Мн . За принципом дії розрізняють динамометри механічні (пружинні або важелі), гідравлічні і електричні. Інколи в одному динамометрі використовують два принципи. За призначенням динамометри розділяють на зразкових і робочих (загального призначення і спеціальні).

16. Фактори, що впливають на вибір універсальних засобів вимірювання розмірів. Температурний режим. Точність засобу вимірювань — ступінь збігання показань вимірювального приладу з істинними значеннями вимірюваних величин. Чим менша ця різниця, тим більша точність приладу. Див. клас точності.Межі вимірювання… Під нормальними розуміють такі умови використання засобів вимірювань, при яких величини, що впливають на процес вимірювання (температура, вологість, тиск, частота, напруга, зовнішні магнітні поля, вібрація тощо) мають нормальні значення. Останні встановлюються стандартами або вказуються у технічних умовах для відповідних засобів вимірювання як номінальні значення з відхиленнями. Наприклад, температура повинна становити 20 ± 2 °С; тиск — 101 325 Па; вологість — не перевищувати 80 %; напруга — 220 ±10 В та ін. Відповідно до стандарту, нормальні умови застосування засобів вимірювальної техніки — це умови, за яких величини, що виявляють зовнішній вплив, мають нормальні значення або перебувають у межах нормального інтервалу значень. Похибка, властива засобам технічного вимірювання, що працюють у нормальних умовах використання, називається основною і нормується межами допустимої основної похибки. Тільки тоді, коли основна похибка не перевищує допустимих меж, засіб вимірювальної техніки допускається до використання за призначенням.

17. Мікроскоп з спіральним ноніусом.Спіральний ноніус має рухому і нерухому окулярні сіткиСпіральні ноніуси використовуються в багатьох приладах, наприклад: дліномери, компараторах, вимірювальних мікроскопах, вимірювальних машинах В инструментальных микроскопах отсчет размеров производят по микровинтам с ценой деления 0 005, а в универсальных микроскопах - по оптическим шкалам с помощью отсчетных микроскопов, снабженных спиральными нониусами с ценой деления 0 001 мм. 

18. Магнiтопружнi динамометри, варiанти виконання, характернi особливостi.

Магнітнопружні динамометри призначенні для грубих квазистатичних промислових вимірювань. Їх використовують у важкій промисловості, наприклад у прокатних цехах, для вимірювання великих сил (до 50 МН) у польових умовах, наприклад, для вимірювання крутних моментів у бурових колонках і т. д. Особливі переваги магнітопружних динамометрів - простота конструкції і компактність (мала висота). Вихідна напруга динамометра може складати 10В, тому вимірювальний підсилювач не потрібен. Похибка таких динамометрів знаходиться в межах(0,10...2,0)%. Разом з цим магнітнопружні динамометри випускають для вимірювання і невеликих сил в інтервалі 1,0...2,5Н. Вихідна напруга таких динамометрів складає 0,2В, що також не вимагає використання підсилювачів. Похибка цих динамометрів не перевищує 0,2%

19. Вплив похибок вимірювання на результати розбраковки деталей за розмірами. Вимірювання фізичних величин не можна виконати абсолютно точно через недосконалість методів і засобів вимірювальної техніки, а також через вплив зовнішнього середовища та залежно від індивідуальних особливостей спостерігача. Внаслідок дії багатьох випадкових та детермінованих чинників, які проявляються як у процесі виготовлення та експлуатації засобів вимірювань, так і в процесі вимірювань, покази вимірювальних приладів неминуче відрізняються від істинного значення вимірюваної величини.Похибки схеми і технологічні похибки суттєво і принципово відрізняються. Якщо перші впливають на характер зміни по шкалі сумарної похибки всіх засобів вимірювання, то технологічні похибки індивідуальні для кожного зразка ЗВТ, тобто їх значення для кожного приладу в одній і тій самій точці різні.Слід пам'ятати, що характеристики елементів засобів вимірювальної техніки змінюються при їх експлуатації в екстремальних умовах або агресивному середовищі. Це відбувається з двох причин: природні процеси старіння та зносу елементів засобів вимірювань, навіть якщо їх експлуатація відбувається в умовах, близьких до умов градуювання. Ці причини можна віднести до інструментального виявлення нестабільності характеристик. Крім того, необхідність регламентування додаткових похибок може зумовлюватись суттєвими змінами зовнішніх умов експлуатації засобів вимірювань порівняно з умовами проведеного градуювання. Цю причину можна вважати методичною, вона зумовлена мінливістю навколишнього середовища. Всі ці обставини спричиняють зміну відхилення-етатичної характеристики у той чи інший бік від градуювальної характеристики (рис. 1). Якщо ширина смуги зростає пропорційно зростанню вхідної величини х, а при х = 0 вона також дорівнює нулю, то така похибка називається мультиплікативною, тобто такою, що розрахована шляхом множення або похибкою чутливості незалежно від того, випадкова ця похибка чи систематична. Мультиплікативна похибка описується рівнянням

∆m=f(x).

20. Окулярний мікрометр, револьверна окулярна головка. Окулярна головка подвійного зображення. Цифрові відлікові пристрої.Окулярний мікрометр , мікрометр, вбудований в окулярну частину мікроскопа, геодезичного або астрономічного приладу. Застосовується для точних вимірів малих лінійних і кутових відстаней, підвищення точності візування в теодолітах і універсальних інструментах . Найчастіше як Окулярний мікрометр використовують нитяний мікрометр

21. Пьезоелектричнi динамометри, пьезоефект, умови використання, електрична схема включення.

П'єзоелектричні динамометри застосовують для вимірювання тільки динамічних або квазистатичних сил. Вони не придатні для вимірювання статичних сил. Чутливими елементами в цих динамометрах с пластин­ки з п'єзокварцу. При навантаженні на поверхнях пластинок появляєть­ся пропорційний навантаженню електричний заряд, який за допомогою підсилювача перетвориться в електричну напругу. Залежно від розта­шування площин розрізу щодо осей кристала пластинки реагують на сили стиску або зрушення. Слід зазначити, що кварцові пластинки во­лодіють гарними метрологічними властивостями: вони мають високу механічну міцність, лінійну статичну характеристику, малу температу­рну залежність, а також високий питомий електричний опір.П'єзоелектричні динамометри можуть бути одно-, дво- і трикомпо­нентними, що дозволяють вимірювати три складові сили, наприклад стиску, і дві різноспрямовані сили зрушення. У цьому випадку чутли­вий елемент динамометра складається із декількох шарів, накладених одна на одну кварцових пластинок із по-різному орієнтованими повер­хнями зрізу. П'єзоелектричні динамометри відрізняються великою жорсткістю, деформуючись при навантаженні усього на кілька мікрометрів вони ДОЗВОЛЯЮТЬ вимірювати динамічні сили високої частоти (вище 100 кГц основні тру днощі при побудові цих динамометрів обумовлені електростатичною природою зарядів пєзоелектрнчного перетворювача і швидким стіканням цих зарядів .Тому потрібна хороша ізоляція струмоведучнх провідників від пьєзоелемента до підсилювача. Незначна вихідна потужність п'єзоелектричних перетворювачів при їхньому ви­сокому опорі вимагає застосування високочутливих вторинних прила­дів. Похибка п'єзоелектричних динамометрів складає 0.5...2 %,

22. Задачі і роль конструкторської, технологічної і метрологічної служб у виборі вимірювальних засобів.Завданнями конструкторської служби є створення комплектуконструкторської документації (креслень), що необхідна для виготовленнята експлуатації продукції, а також забезпечення конструкторської

готовності підприємства до випуску нового або модернізованого виробу.Проектування нового виробу відповідно до ЄСКД здійснюється в кілька етапів: 1) складання технічного завдання; 2) розрахунок технічної пропозиції; 3) розроблення ескізного проекту; 4) розроблення технічного проекту; 5) підготовка робочої ьконструкторської документації (дослідного зразка, дослідної партії, установлюваної серії, стійкого масового виробництва).Технологічна служба забезпечує розробку (проектування), контроль виконання та координацію взаємодії в єдиному технологічному ланцюзі всіх технологічних процесів під часвиготовлення виробу.Надзвичайно важливою ланкою забезпечення якості на виробництві є метрологічна служба [2]. Управління якістю неможливе без метрологічного забезпечення вимірювань, яке відрізняється унікальними можливостями отримання кількісної інформації про матеріальні чи енергетичні ресурси, якість матеріалів та сировини, про стан навколишнього середовища, безпеку та охорону здоров’я людей і, відповідно, про якість технологічних процесів та продукції. Забезпечення якості на виробництві визначається як “сукупність всіх взаємопов’язаних заходів щодо планування, підтримки і контролю найефективнішої для народного господарства якості продукціїна основі ефективного метрологічного забезпечення при використанні державних стандартів”.

23. Штангенінструменти. Похибки штангенінструментів. Основні напрямки вдосконалення.

Штангенінструменти — це універсальні вимірювальні засоби, що застосовуються на машинобудівних і ремонтних підприємствах. їх використовують для вимірювань високоточних розмірів (8-й квалітет і нижче), розмітки деталей та інших робіт. Метод вимірювання штангенінструментами - прямий, який дає дійсне значення величини.До штангенінструментів належать штангенциркуль, штангенглибиномір і штангенрейсмус. Усі види штангенінструментів мають штангу, на якій нанесено основну шкалу (міліметрові поділки), і відліковий пристрій з ноніусом (допоміжною шкалою) для відліку цілих і дробових величин з ціною поділки штанги 0,1 і 0,05 мм.Штангенциркулі призначені для вимірювання зовнішніх і внутрішніх розмірів до 2000 мм. Є також штангенциркулі спеціального призначення для вимірювання канавок на зовнішніх і внутрішніх поверхнях, проточок, пазів, відстані між осями отворів малих діаметрів і стінок труб.

Штангенциркулі виготовляють таких типів (за ГОСТ 166-89):I — двосторонні з глибиноміром (рис. 8.1);І-І — односторонні з глибиноміром з вимірювальними поверхнями із твердих сплавів (рис. 8.2);II — двосторонні (рис. 8.3);III — односторонні (рис. 8.4).Допускається оснащати штангенциркулі пристосуваннями або допоміжними вимірювальними поверхнями для розширення функціональних можливостей (вимірювання висот, уступів і т.ін.).Похибки штангенінструментів становить 0,1мм, 0,02мм, 0.05мм.Крім ноніусних штангенциркулів існують моделі, забезпечені циферблатом, і моделі з цифровою індикацією. Вони зводять час вимірювання до мінімуму і дозволяють легко отримати потрібні розміри деталей і виробів.

24. Струннi динамометри, частотнi характеристики, характернi особливостi.Струнні динамометри забезпечують високу точність виміру; їх погрішність в умовах експлуатації (при дії комплексу впливаючих чинників) не перевищує ±0,4%. Конструкції струнних датчиків володіють високою чутливістю, достатньою жорсткістю і малою інерційністю. Вони прості в наладці і надійні в експлуатації. Струнні динамометри. Струнні динамометри застосовують для виміру статичних і повільно змінних зусиль до 10 Н в частотному діапазоні 0-50 Гц. На мал. 12.27 змальований струнний динамометр [132], що складається з пружного кільця /, що сприймає вимірюване зусилля, поперечної перемички (струни 5) і стрижня 2.

Кільце, струну і перемичку виконують спільно, і вони є одними цілими. Поблизу перемички і стрижня встановлюють електромагнітні возбудг-ггелі 4 і 7 і приймальні датчики 5 і 6. У датчику є дві автоколивальні системи. Перша система складається з поперечної перемички 3, датчика 5, збудника 4 і підсилювача 8. Друга - із стрижня 2, датчика 6, збудника 7 і підсилювача 9.Кожна з вказаних автоколивальних систем є електромеханічною системою типа камертонного генератора, що має високу добротність (близько 1000). Підсилювачі 8 і 9 сполучені з частотоміром 10, службовцем для виміру змін частоти коливань поперечної перемички.

25. Основні поняття теорії точності. Пряма і обернена задачі точності. Принципіальна та структурна схема засобу вимірювання. Математична модель приладу.Теорія точності механізмів вивчає питання про те, як змінюється рух ланок механізму, якщо задані розміри і форма їх виконані приблизно. Методи теорії точності дозволяють оцінити точність проектованих або виготовлених механізмів, визначити умови, що забезпечують задану їх точність при проектуванні і виготовленні. Характеристикою точності механізмів можуть бути і помилки переміщення механізму.Контроль точності механізму може бути виконаний при певному діапазоні кутових швидкостей обертання вихідного валу. Цей діапазон швидкостей визначається: робочою частотою приладу; величиною лінійної швидкості магнітного шару відносно голівки, необхідної для виникнення при прочитуванні сигналу достатньої величини.Теорія точності механізмів вивчає питання про те, як змінюється рух ланок механізму, якщо задані розміри і конфігурація ланок механізму здійснені приблизно. Теорія точності дозволяє знайти умови, при яких відхилення в русі ланок будуть малими і допустимими. На підставі теорії точності можна правильно спроектувати прилад або машину і розробити технологічний процес їх виготовлення і збірки, що забезпечує необхідну точність.Теорія точності механізмів зазвичай займається двома завданнями, з яких одна є прямою, а інша - зворотною. Теорія точності механізмів вивчає зміну руху ланок механізму, що сталася від того, що задані розміри і конфігурації ланок здійснені приблизно.Теорія точності механізмів зазвичай займається двома завданнями, з яких одна є прямою, а інша - зворотною. Теорія точності механізмів вивчає зміну руху ланок механізму, що сталася від того, що задані розміри і конфігурації ланок здійснені приблизно.

26. Мікрометричні інструменти.Мікрометричні інструмент призначений для абсолютних вимірювань лінійних розмірів і заснований на використанні точної гвинтовий пари, яка перетворює обертальний рух мікровінта в поступальний.Мікрометричні інструмент служить для вимірювання зовнішніх і внутрішніх розмірів до 2000 мм, а також для вимірювання глибини пазів, отворів, довжин уступів. Загальним вузлом для всіх мікрометричних інструментів є відліковий пристрій у вигляді мікрометричної головки, на торці якої є трещітка для обмеження вимірювального зусилля.Мікрометричні інструмент забезпечує більшу точність вимірювання в порівнянні з штангенінструментом.Найбільш поширеною групою інструментів є мікрометри, що відрізняються по конструкції і функціональному призначенню. Мікрометри гладкі мають ціну ділення 10 мкм (типу МК) або 1 мкм (підвищеної точності типу МКПТ або цифрові типу МКЦ).Типи мікрометрів: - Мікрометр універсальний для зовнішніх замірів;- Трубний мікрометр; - Мікрометричний глибиномір; - Дротовий мікрометр; - Мікрометр для триточкових вимірювань; - Зубомірний мікрометр; - Мікрометр для триточкових вимірювань отворів; - Мікрометричний нутромір; - Мікрометр для двоточкового вимірювання отворів; - Мікрометрична головка для вмонтування в обладнання.

27. Механiчнi динамометри. Область використання, характернi особливостi.Динамометр (від динамо ... і ... метр), прилад для вимірювання сили або моменту, складається з силового ланки (пружного елемента) і відлікового пристрою. У силовому ланці динамометра вимірюване зусилля перетворюється на деформацію, яка безпосередньо або через передачу повідомляється відлікового пристрою. Динамометром можна вимірювати зусилля від декількох н (часток кгс) до 1 Мн (100 тс). За принципом дії розрізняють динамометри механічні, гідравлічні та електричні.Существует два вида механических динамометров: пружинный и рычажный. В пружинном динамометре сила или момент силы передаётся пружине, которая в зависимости от направления силы сжимается или растягивается. Величина упругой деформации пружины пропорциональна силе воздействия и регистрируется. В рычажном динамометре действие силы деформирует рычаг, сила деформации которого после регистрируется.