МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу Кафедра методів та приладів контролю якості і сертифікації продукції

І. С. Кісіль, Р.Т. Боднар, Л.А. Витвицька, З.П. Лютак, О.Є. Середюк, Ю.Й. Стрілецький

ТЕХНОЛОГІЯ ПРИЛАДОБУДУВАННЯ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

Для студентів напряму підготовки

“Приладобудування”

освітньо-кваліфікаційного рівня 6.051003 - бакалавр

Рекомендовано методичною радою університету

Івано-Франківськ

2010

МВ 02070855-3214-2010

Кісіль І.С. Технологія приладобудування. Лабораторний практикум / І.С. Кісіль, Р.Т. Боднар, Л.А. Витвицька, З.П. Лютак, О.Є. Середюк, Ю.Й. Стрілецький. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. – 95 с.

Лабораторний практикум складений згідно з програмою курсу "Технологія приладобудування" для студентів напряму підготовки "Приладобудування" освітньо-кваліфікаційного рівня 6.051003 - бакалавр. Призначено для самостійної роботи при виконанні лабораторних робіт із вказаної дисципліни студентами 3 курсу стаціонарної і заочної форм навчання.

Рецензент:

докт. техн. наук, професор кафедри „Електропостачання та електрообладнання промислових підприємств” (каф. ЕП і ЕО) ІФНТУНГ В.С. Костишин

Рекомендовано методичною радою університету

(протокол № 7 від 23.09.2010 р.)

© Кісіль І. С., Боднар Р. Т., Витвицька Л.А., Середюк О.Є., Лютак З.П., Стрілецький Ю.Й., 2010 © ІФНТУНГ, 2010

ЗМІСТ

Вступ

Засіб вимірювальної техніки (прилад) в даний час є тим інструментом, який дозволяє отримати необхідну інформацію про відповідний технічний процес, навколишнє середовище тощо.

У зв’язку із суттєвим розширенням технічних і функціональних можливостей комплектуючих блоків, елементів, що використовуються для виготовлення приладів в цілому покращуються їх технічні характеристики, дизайн, спрощуються процедури роботи із приладами тощо.

Лабораторний практикум передбачає виконання студентами напряму підготовки "Приладобудування" лабораторних робіт з таких розділів дисципліни "Технологія приладобудування":

• загальні принципи організації технологічних процесів в приладобудуванні. Лиття заготовок і деталей в процесах приладобудування;

• взаємозамінність в приладобудуванні. Механічна обробка матеріалів і виробів у приладобудуванні;

• захист і захисно-декоративні покриття деталей при виготовленні засобів вимірювання. Налагодження засобів вимірювання при їх виробництві;

• зварні з'єднання деталей. Термічна обробка деталей при виробництві засобів вимірювання і контролю різних фізичних параметрів;

• методика розрахунку і технології виготовлення пружних елементів засобів вимірювання і контролю;

• пайка і склеювання деталей і матеріалів при виробництві засобів вимірювання і контролю.

Лабораторна робота №1 Розрахунок і дослідження пружних ниток і плоских пружин звт

Тривалість 2 год.

Мета роботи:

Набути студентами навиків розрахунку і експериментального дослідження характерис-тик пружних ниток і плоских пружин при їх використанні для виконання різних функцій у засобах вимірювальної техніки (ЗВТ).

1.1 Основні теоретичні положення

1.1.1 Пружні нитки

Пружні нитки – це такі ПЕ, в яких жорсткість на згин є значно меншою від жорсткості на розтяг. Форма січення нитки може бути прямокутна і кругла. В процесі розрахунку пружних ниток в більшості випадків розраховують такі параметри:

1) напруження σ від розтягу згідно закону Гука

де E – модуль пружності матеріалу, - видовження нитки, - довжина нитки;

2) основну частоту власних коливань розтягненої нитки

(1.1)

де g =9,81 м/с² – прискорення вільного падіння, γ – питома вага матеріалу нитки;

3) еквівалентне напруження σ_екв від одночасної дії розтягу і скручування

(1.2)

де – дотичне напруження від скручування.

Основні розрахункові формули для σ і в залежності від способу закріплення нитки і форми її січення приведені в табл. 1.1,

Таблиця 1.1

Схема наванта-ження	Прямокутне січення		Кругле січення
	Жорсткість	Напруже-ння σ і	Жорст-кість	Напруження σ і
Підвіс
Розтяжка

де - початкове напруження, - модуль пружності на скручування, - коефіцієнт Пуасона (для металів ).

1.1.2 Плоскі пружини

Плоскі пружини – це такі ПЕ, в яких навантаження прикладається перпендикулярно до осі, а форма січення ПЕ - є прямокутною. Причому схема навантаження плоскої пружини може бути різною (табл. 1.2).

В процесі розрахунку плоских пружин розраховують такі параметри:

1) найбільше напруження в тілі пружини ;

де M – згинаючий момент, - осьовий момент опору січення, b і h - відповідно ширина і товщина пружини;

2) найбільшу деформацію матеріалу пружини ;

3) жорсткість пружини на згин , де - момент інерції пружини.

Основні формули для розрахунку плоских пружин при поперечному згині приведені в табл. 1.2.

Таблиця 1.2

Схема навантаження		Прогин	Кут повороту	Найбільший момент в січенні С-С
1.
2.
3.

Продовження табл. 1.2

4.
5.

1.2 Обладнання для виконання роботи

1. Пружні нитки і плоскі пружини конкретних ЗВТ.

2. Вимірювальні інструменти: штангельциркуль, індикатор лінійного переміщення, важки масою від 10 до 500 грам, механічний штатив.

3. Мікрокалькулятор.

1.3 Порядок виконання роботи

1. Одержати від викладача конкретні завдання щодо розрахунку і дослідження пружних ниток і плоских мембран конкретного ЗВТ.

2. Здійснити розрахунок відповідних параметрів пружних ниток і плоских мембран згідно отриманого завдання.

3. Здійснити дослідження конкретних пружних ниток і плоских мембран і порівняти ці характеристики з розрахунковими.

1.4 Форма звітності по роботі

Звіт по роботі повинен включати:

• мету роботи;

• короткий теоретичний опис методик розрахунку відповідних характеристик конкретних пружних елементів;

• отримані результати розрахунку і експериментальних досліджень відповідних характеристик конкретних пружних елементів;

• результати порівняння розрахованих і експериментально досліджених характеристик пружних елементів;

• висновки.

1.5 Контрольні запитання

Які основні характеристики пружних елементів?

Яким чином розраховують жорсткість пружної нитки?

Яким чином розраховують еквівалентне напруження в пружній нитці?

Яким чином розраховують напруження в плоскій мембрані?

Які відомі схеми навантаження плоскої мембрани?

В яких конкретно приладах чи давачах використовуються плоскі пружини і пружні нитки?

Яким чином експериментально дослідити відповідні характеристики пружних ниток і плоских пружин?

Які матеріали використовуються для виготовлення пружних ниток і плоских пружин?

Яким чином розраховують основний момент опору січення, момент інерції і жорсткість плоских пружин?

Яким чином згідно закона Гука розраховують напруження і розтяг в матеріалі пружної нитки?