571

Ну лев ой м ето д — разновидность дифференциального метода. При его использовании результаты воздействия на СИ измеряемой величины и меры уравновешиваются с помощью регулируемой меры (пример: измерение электрического сопротивления с помощью «моста» постоянного тока).

П р и м е т о д е з ам е щ е н и я измеряемая величина замещается мерой с известным размером (пример: измерение емкости конденсатора с помощью колебательного контура).

Пр и м ето де сов пад ени я используется совпадение отметок двух шкал прибора, позволяющее повысить точность измерения (пример: измерение длины штангенциркулем с нониусом) [1, 4].

4.4. Классификация средств измерений

Классификация средств измерений по назначению и устройству представлена на рис. 4.9.

Меры — это СИ, которые служат для воспроизведения физической величины заданного размера (одного — однозначные, нескольких — многозначные).

Измерительные преобразователи вырабатывают сигнал измерительной информации в форме, удобной для обработки, передачи, хранения и т.п., но не доступной для непосредственного наблюдения (электрический сигнал, электромагнитные волны и др.). К первичному преобразователю измеряемая величина подводится непосредственно, к промежуточному преобразователю — сигнал с выхода другого преобразователя. Масштабный преобразователь служит для изменения размера физической величины.

Измерительный прибор вырабатывает сигнал в форме, удобной для восприятия оператором.

Измерительная установка — это совокупность измери-

тельных приборов и устройств для решения конкретной измерительной задачи.

Информационнаяизмерительнаясистема—этосовокуп-

ность измерительных приборов и устройств, соединенных каналами связи и вырабатывающих сигнал в форме, удобной для передачи, обработки и использования в автоматизированных системах управления.

42

СИ также делятся на метрологические и рабочие. К метрологическим относятся СИ, предназначенные для передачи размера единиц физических величин от эталонов к другим СИ. Технические измерения проводятся рабочими СИ [1, 2, 4, 10, 11].

Масштабные

Рис. 4.9. Классификация средств измерений

4.5. Выбор средств измерений

Выбор средств измерений (СИ) зависит от многих факторов, основными из которых являются: конструктивные особенности и точность изготовления контролируемой детали, пределы измерения инструмента, экономические показатели и др.

Выбор СИ по конструктивным особенностям заключает-

ся в подборе такого СИ, которое способно выполнить данный вид измерения. Например, для измерения внутреннего диаметра трубы можно выбрать штангенциркуль, но нельзя использовать гладкий микрометр, так как он не предназначен для данного вида измерений.

43

Выбор СИ по пределам измерения заключается в подбо-

ре такого СИ, диапазон измерения которого содержит в себе значение измеряемой величины. Желательно, чтобы при этом измеряемое значение попадало во вторую половину диапазона измерения, но не было слишком близко к границе диапазона.

Любое СИ имеет инструментальную погрешность.

Выбор СИ по точности заключается в подборе такого СИ, применение которого обеспечивает суммарную погрешность ниже (или равную) допустимой погрешности для измерения конкретной детали.

Допускаемая погрешность измерения регламентируется ГОСТ 8.051-81 и устанавливается в зависимости от измеряемого размера и квалитета точности контролируемой детали и составляет порядка 20–35% от допуска на размер [1, 4, 7].

Всуммарную погрешность измерения (объекта), наряду

синструментальной погрешностью, которая составляет наибольшую часть, входят:

— погрешность установочных мер или образцов;

— погрешность, вызванная отклонением температуры от нормальной (+20 °С);

— погрешность базирования объекта;

— погрешность, вызываемая измерительным усилием инструмента (прибора);

— погрешность, определяемая состоянием поверхности измеряемого объекта, и др.

Вобщем случае основным критерием выбора СИ по точности является точность изготовления контролируемой детали.

Выбор СИ для технических измерений (по экономичес-

кимпоказателям) заключаетсяв подборе такогоСИ, которое имеет широкое распространение, минимальные стоимость и затраты на проведение измерений, максимальную надежность и удобство в эксплуатации [2, 10, 11].

Вопросы для самопроверки

1.Что такое измерение?

2.Поясните различия между операциями измерения и контроля.

44

3.Основные действия операции по измерению.

4.Классификация измерений.

5.Классификация методов измерения.

6.Классификация СИ.

7.Какая последовательность выбора средств измерения?

8.Как определяется допускаемая погрешность измерения?

9.Что такое точность измерения?

10.Как соотносятся наибольшая погрешность инструмента и допускаемая погрешность измерения?

Тема 5. ПОСАДКИ

Термины и определения. Системы посадок. Посадки в системе отверстия. Посадки в системе вала. Бессистемные посадки.

Основные характеристики посадок

5.1. Термины и определения

Основные понятия, термины, определения и условные обозначения установлены ГОСТ 25346–89 и ГОСТ 25347–82 [1, 2, 5, 12].

Обозначения символов, допусков и посадок, используемых в данном пособии, подробно рассмотрены в таблице «Принятые обозначения» (см. в начале пособия, с. 3).

Предельное отклонение — алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее отклонение.

Отверстие — термин, применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей, не обязательно круглого сечения. Отверстие обозначается символом

D [1; 5; 7, зад. 3].

Вал — термин, применяемый для обозначения наружных (охватываемых)элементовдеталей,необязательнокруглых, обозначается символом d. Например, призматическая шпонка образует с пазом втулки и пазом вала два соединения, в которых шпонкаявляется валом, так как у нее охватываемые поверхности (рис. 5.1).

Допуск — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.

45

Поле допуска — поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска отверстия и вала определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера (рис. 5.2).

Нулевая линия —линия, соответствующая номинальному размеру,от которой откладываются отклонения размеровпри графическом изображении допусков и посадок (рис. 5.2–5.4).

В дальнейшем принимаем, что на сборку при любой посадке поступают только пригодные детали.

Посадка — характер соединения двух деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов

(рис. 5.1–5.3) [1, 2, 4–7, 12].

По типам посадки подразделяются:

1.Посадки с зазором — это посадки, у которых до сборки размеры пригодных валов меньше, чем размеры пригодных отверстий. Посадки с зазором применяются в квалитетах

IT 4...12.

2.Посадки с натягом — это посадки, у которых до сборки размеры валов больше, чем размеры отверстий. Неподвижные посадки применяются в квалитетах IT 5...8.

3.Посадки переходные — посадки, при которых могут быть как зазоры, так и натяги. Данные посадки относятся к точным. Валы выполняются в квалитетах IT 5, 6, 7, а

отверстия — IT 5, 6, 7, 8 [1, 2, 6].

46

5.2. Системы посадок

Системы посадок предназначены для упрощения образования посадок и удобства использования их в машиностроительном производстве [1, 2, 4–7, 12].

Основным отклонением называется одноиз двух отклонений поля (верхнее или нижнее), ближайшее от нулевой линии. На схеме полей допусков основное отклонение определяет положение поля допуска относительно нулевой линии и зависит от наименования поля и номинального размера, но не зависит от точности изготовления (квалитета).

Для полей отверстий и валов, расположенных выше нулевой линии, основным отклонением является нижнее отклонение (EI, ei), а для полей, расположенных ниже нулевой линии, — верхнее (ES, es). Второе отклонение поля допуска определяется только точностью изготовления (квалитетом).

Основные отклонения отверстий в ЕСДП обозначаются заглавными буквами латинского алфавита (A, B, C, D, E, F, …), а валов — малыми, строчными буквами латинского алфавита (a, b, c, d, e, f, …) ГОСТ 25346–89 [12].

Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Посадки в системе отверстия — посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием.

На схеме поле основного отверстия примыкает сверху к нулевой линии (рис. 5.2).

Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Посадки в системе вала — посадки, в которых зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом.

47

Рис. 5.2. Схема полей допусков посадки с зазором в системе отверстия

5.3. Посадки в системе отверстия

Посадки, образованные сочетанием поля основного отверстия с полями валов, рассмотрены на рис. 5.3. При этом расположение поля каждого вала относительно поля основного отверстия определяет характер данного соединения.

На рис. 5.3 представлены посадки:

TD — посадка в системе отверстия с натягом;

Td1

TD — посадка в системе отверстия переходная;

Td2

TD — посадка в системе отверстия с зазором.

Td3

Посадки в системе отверстия составляют примерно 85 % от общего количества посадок, используемых в машиностроении, так как они наиболее технологичны. При образовании посадок в системе отверстия вал «подгоняется» под отверстие.

48

TD1