ОП.05 Метрология, стандартизация и сертификация

Специальность 23.02.05 «Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики (по видам транспорта, за исключением водного).

Преподаватель Тимошевский Анатолий Васильевич

timoshevskiy.81@mail.ru

Задание для II курса

Группы 21-ЭРД, 22-ЭРД.

Выполнить в срок до 28 марта 2020

Для группы 21-ЭРД

1. Выполнить и сдать на проверку ответы на контрольные вопросы по теме «Шероховатость поверхности». 2. Выполненную работу отправить по email timoshevskiy.81@mail.ru в виде файла MS WORD.

3. Требования к работе:Перепишите текст вопросаОтветьте на вопросы, используя теоретический материал:Литература: О.1. Метрология, стандартизация и сертификация на транспорте: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ [И.А. Иванов, С.В. Урушев, А.А. Воробьев, Д.П. Кононов].-2-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия», 2018.-352с. (стр.254-263).

План

1.Определение шероховатости;2. Параметры шероховатости;3.Обозначение шероховатости поверхности на чертежах;4. Условные обозначения направления неровностей (изобразить таблицу этих обозначений); 5. Структура обозначения шероховатости поверхности.

Для группы 21-ЭРД

1. Выполнить и сдать на проверку практическую работу по теме: «Расчёт параметров шероховатости поверхности». Выполненную работу отправить по email timoshevskiy.81@mail.ru в виде файла MS WORD. 2. Выполнить решение задач по списку журнала.

Дисциплина

Метрология, стандартизация и сертификация

Практическая работа №3.

Тема: « Расчет параметров шероховатости поверхности».

Цель работы: Научиться читать (расшифровывать) шероховатости поверхности, распознавать вид обработки, которые изображаются на рабочих чертежах деталей.

Ход работы

1. Прочитать краткие теоретические сведения к данной теме. 2. Показать на примере обучающимся, как выполняется практическая работа №3. 3. Выбрать варианты решения заданий по списку журнала на определение параметров шероховатости. (Таблица 1). 4. Ответить письменно на вопросы. 5. Написать вывод о проделанной работе.

1. Краткие теоретические сведения.

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные свойства. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность (герметичность) соединений, химическая стойкость, внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью. Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются. Параметры шероховатости. Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала. Для широкого класса поверхностей горизонтальный шаг неровностей находится в пределах от 1 до 1000 мкм, а высота — от 0,01 до 10 мкм. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются, и образуется эксплуатационная шероховатость. Эксплуатационная шероховатость, воспроизводимая при стационарных условиях трения, называется равновесной шероховатостью.

Высотные параметры: Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах

базовой длины;

Ra=1l ∫l

0

|y i|dx ; Ra=1n ∑

i=1

n

|yi|

Rz — сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и

глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины;

❑❑ R z(∑i=1

5

|H i max|+∑i=1

5

|H i min|)/5 Rmax — наибольшая высота профиля;

Шаговые параметры: Sm — средний шаг неровностей; S — средний шаг местных выступов профиля; tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля

из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.

tp=1l ∑i=1

n

bi ttt

Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l, которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.

Параметр Ra является предпочтительным.

Обозначение шероховатости поверхностей1. Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.2. Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на черт.1.При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

Черт.1

3. В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на черт.2.Высота   должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота   равна (1,5...5)  . Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже.

Черт.2 

В обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктором не устанавливается, применяют знак  (черт.2а).В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована только удалением слоя материала, применяют знак  (черт.2б).В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована без удаления слоя материала, применяют знак  (черт.2в) с указанием значения параметра шероховатости. Поверхности детали, изготовляемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие по данному чертежу дополнительной обработке, должны быть отмечены знаком  без указания параметра шероховатости.Состояние поверхности, обозначенной знаком , должно соответствовать требованиям, установленным соответствующим стандартом или техническими условиями, или другим документом, причем на этот документ должна быть приведена ссылка, например, в виде указания сортамента материала в графе 3 основной надписи чертежа по ГОСТ 2.104-2006 .Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73  указывают в обозначении

шероховатости после соответствующего символа, например:  0,4 ;  6,3;  0,63; 70;  0,032;  50.

Примечание. В примере  70 указана относительная опорная длина профиля  =70% при уровне сечения профиля   =50%.5а. При указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении приводят

параметр шероховатости без предельных отклонений, например:  ;  .

5б. При указании наименьшего значения параметра шероховатости после обозначения

параметра следует указывать "min", например:  ;  .6. При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в обозначении шероховатости приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки, например:  

; ; ; и т.п.В верхней строке приводят значение параметра, соответствующее более грубой шероховатости.7. При указании номинального значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят это значение с предельными отклонениями по ГОСТ 2789-73 ,

например:

;  ;  ;   и т.п.8. При указании двух и более параметров шероховатости поверхности в обозначении шероховатости значения параметров записывают сверху вниз в следующем порядке (см. черт.3):

параметр высоты неровностей профиля

параметр шага неровностей профиля

относительная опорная длина профиля

Условные обозначения направления неровностей должны соответствовать приведенным в таблице. Условные обозначения направления неровностей приводят на чертеже при необходимости.

Типы направления неровностей Обозначение

Направление неровностей представляет условный рисунок, образованный на поверхности режущими элементами инструмента в процессе обработки. Для основных типовнаправления неровностей в ГОСТ 2789—73 установлены наименования, условные обозначения на чертежах (приводятся рядом с наименованиями в скобках) и схематическиеизображения: а — параллельное ( = ); б— перпендикулярное (⊥¿, в- перекрещивающееся (х); г — произвольное (М); д — кругообразное (С); е — радиальное (R).

2. Пример решения задания: Расшифровать обозначение:

Шабрить

С обеих сторон См. ТИ 23.05-1

Решение:

Обработка указанной поверхности с обязательным снятием поверхностного слоя, вид обработки - шабрение, направление микронеровностей - произвольное, максимально допустимая высота микронеровностей по 10 точкам Rz 40 мкм, относительная опорная длина профиля 30% с отклонениями 40%, на уровне сечения профиля 25% от Rmax в пределах базовой длины 8 мм. Обработку осуществить с двух сторон детали, соблюдая требования технологической инструкции ТИ 23.05-1.

Расшифровка буквенных значений:

Ra- среднее арифметическое отклонение профиля, мкм (является предпочтительным); Rz- высота неровностей профиля по десяти точкам, мкм; Rmax- наибольшая высота профиля, мкм; Sm- средний шаг неровностей по средней линии, мкм; S- средний шаг местных выступов (вершин) профиля, мкм; tp- относительная опорная длина профиля, %, гдер- значения уровня сечения профиля, в

% от Rmax.

Задания по вариантам (варианты брать согласно списку по журналу).

Расшифровать обозначения (Таблица 1).

1. 2.

3. 4.

5. 6.

7. 8.

9. 10.

11. 12.

13. 14.

15. 16.

17. 18.

19. 20.

21. 22.

23. 24.

25. 26.

27. 28.

29. 30.

4.Ответить письменно на вопросы: а) Дайте определение, что такое шероховатость поверхности? б) Как обозначается произвольное(чешуйчатое направление неровностей)? в) Как обозначается параллельность шероховатости поверхности? г) Что такое шабрение? д) Что такое полирование? 5. Написать вывод о проделанной работе.

Для группы 22-ЭРД

1. Выполнить и сдать на проверку практическую работу по теме: «Определение параметров зубчатых передач». Выполненную работу отправить по email timoshevskiy.81@mail.ru в виде файла MS WORD. 2. Выполнить решение задач по списку журнала ( с 1-го по 6-й варианты - первые шесть человек по списку, с 7-го по 11-й варианты по списку следующие и т.д.)

Дисциплина

Метрология, стандартизация и сертификация

Практическая работа №4.

Тема: «Определение параметров зубчатых передач».

Цель работы: Научиться определять, где ведомое и ведущее колеса. Определять передаточное отношение зубчатой передачи. Вычислять частоту вращения зубчатых передач.

Ход работы

1. Прочитать краткие теоретические сведения к данной теме. 2. Показать на примере обучающимся, как выполняется практическая работа №4. 3. Решить задачи по карточкам с вариантами заданий (по принципу: начиная отсчет вариантов от окна В-1; В-2; В-3; В-4; В-5; В-6). 4. Ответить письменно на вопросы. 5. Написать вывод о проделанной работе.

1. Краткие теоретические сведения.

Зубчатой передачей называется трехзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, или колесо и рейка с зубьями, образующими с неподвижным звеном (корпусом) вращательную или поступательную пару. Зубчатая передача служит для передачи вращательного движения с одного вала на другой и изменения частоты вращения посредством зубчатых колес и реек. Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называется ведущим, а на получающем вращение — ведомым. Меньшее из двух колес сопряженной пары называют шестерней; большее — колесом. Передаточное отношение (И ) — одна из важных характеристик механической передачи вращательного движения. Передаточное отношение показывает, во сколько раз вырос момент силы на ведомом валу по сравнению с ведущим.

Как рассчитать передаточное отношение зубчатой передачи

В машиностроении передаточное отношение является показателем отношения частоты вращения двух или более сцепленных шестерен. Как правило, когда мы имеем дело с двумя шестернями, и ведущая шестерня (получающая поворачивающую силу непосредственно от двигателя) больше ведомой шестерни, то последняя вращается быстрее (и наоборот). Формула для вычисления: передаточное отношение = T2/ T1, где T1 — количество зубьев первой шестерни, Т2 — количество зубьев второй шестерни.

2. Пример решения заданий для практической работы №4.

Передаточное отношение зубчатой передачи:  Две шестерни

1. Для того чтобы определить передаточное отношение, у вас должно быть по крайней мере две шестерни, сцепленных друг с другом; такое сцепление называется зубчатой передачей. Как правило, первая шестерня является ведущей шестерней (крепится к валу двигателя), а вторая — ведомой шестерней (крепится к валу нагрузки). Между ведущей и ведомой шестернями может быть сколь угодно много шестерен. Они называются промежуточными.

Сейчас рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями. Для определения передаточного отношения эти шестерни должны быть сцеплены друг с другом (то есть их зубья сцеплены и одна шестерня поворачивает другую). Например, дана небольшая ведущая шестерня (шестерня 1) и большая ведомая шестерня (шестерня 2).

2. Посчитайте количество зубьев на ведущей шестерне. Простейший способ найти передаточное отношение между двумя шестернями — сравнить количество зубьев на каждой из них. Начните с определения количества зубьев на ведущей шестерне. Вы можете сделать это вручную или посмотреть на маркировку шестерни.

В нашем примере допустим, что меньшая (ведущая) шестерня имеет 20 зубьев.

3. Посчитайте количество зубьев на ведомой шестерне. В нашем примере допустим, что большая (ведомая) шестерня имеет 30 зубьев.

4. Разделите количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В зависимости от условий задачи вы можете записать ответ в виде десятичной дроби, обыкновенной дроби или в виде отношения (х:у).

В нашем примере: 30/20 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1. Такое передаточное отношение означает, что меньшая ведущая шестерня должна

совершить полтора оборота, чтобы большая ведомая шестерня совершила один оборот. Это имеет смысл, так как ведомая шестерня больше, а значит вращается медленнее.[2]

Более двух шестерен

1. Зубчатая передача может включать сколь угодно большое количество шестерен. В этом случае первая шестерня является ведущей шестерней (крепится к валу двигателя), а последняя — ведомой шестерней (крепится к валу нагрузки). Между ведущей и ведомой шестернями может быть несколько промежуточных шестерен; они используются для изменения направления вращения или для сцепления двух шестерен (когда сцепление напрямую невозможно).[3]

Рассмотрим пример, приведенный выше, но теперь ведущей шестерней станет шестерня с 7 зубьями, а шестерня с 20 зубьями превратится в промежуточную шестерню (ведомая шестерня с 30 зубьями остается той же).

2. Разделите количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни. Помните, что при определении передаточного отношения зубчатой передачи с несколькими шестернями важно знать только количество зубьев ведомой шестерни и количество зубьев ведущей шестерни, то есть промежуточные шестерни на значение передаточного отношения не влияют.

В нашем примере: 30/7 = 4,3. Это означает, что ведущая шестерня должна совершить 4,3 оборота, чтобы ведомая (большая) шестерня совершила один оборот.

3. Если необходимо, найдите передаточные отношения для промежуточных шестерен. Для этого начните с ведущей шестерни и двигайтесь в направлении ведомой шестерни. При каждом новом вычислении передаточного отношения для промежуточных шестерен рассматривайте предыдущую шестерню в качестве ведущей (и делите количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни).

В нашем примере передаточные отношения для промежуточной шестерни: 20/7 = 2,9 и 30/20 = 1,5. Заметьте, что передаточные отношения для промежуточной шестерни отличаются от передаточного отношения всей зубчатой передачи (4,3).

Также заметьте, что (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

Вычисление частоты вращения

1. Определите частоту вращения ведущей шестерни. Используя передаточное отношение и частоту вращения ведущей шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (rpm).

Рассмотрим пример зубчатой передачи, описанной выше (с тремя шестернями). Здесь частота вращения ведущей шестерни равна 130 оборотам в минуту. Вычислим частоту вращения ведомой шестерни.

2. Подставьте соответствующие значения в формулу: S1 × T1 = S2 × T2, где S1, Т1 — частота вращения и количество зубьев ведущей шестерни; S2, Т2 — частота вращения и количество зубьев ведомой шестерни.

В нашем примере нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

130 rpm × 7 = S2 × 30

3. Теперь просто обособьте неизвестную переменную на одной стороне уравнения, чтобы получить ответ. Не забудьте приписать к нему соответствующую единицу измерения.

В нашем примере: 130 rpm × 7 = S2 × 30 910 = S2 × 30 910/30 = S2 30,33 rpm = S2 Другими словами, если ведущая шестерня вращается со скоростью 130 оборотов в

минуту, ведомая шестерня будет вращаться со скоростью 30,33 оборотов в минуту. Это имеет смысл, так как ведомая шестерня значительно больше, а значит вращается намного медленнее.

4.Ответьте письменно на вопросы.

1.Что такое зубчатая передача?

2.Какое колесо называется ведомым?

3.Какое колесо называется ведущим?

4.Сколько зубьев должно быть у ведущего и ведомого колёс?

5.Какие виды зубчатых передач вы знаете?

5.Напишите вывод о проделанной работе.

ВАРИАНТ-1

1. Определите передаточное отношение зубчатой передачи с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=26, ведущее z1=13.

2. Определите передаточные отношения для промежуточных шестерен. Известно, что ведомое колесоz2=26 , ведущее z1=9, промежуточное колесо z3=13.

3. Определить частоту вращения ведомой шестерни с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=26, ведущее z1=9. Частота вращения ведущей шестерни nz 1=140 об/мин.

ВАРИАНТ-2

1. Определите передаточное отношение зубчатой передачи с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=30, ведущее z1=15.

2. Определите передаточные отношения для промежуточных шестерен. Известно, что ведомое колесоz2=30 , ведущее z1=7, промежуточное колесо z3=15.

3. Определить частоту вращения ведомой шестерни с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=30, ведущее z1=7. Частота вращения ведущей шестерни nz1=120 об/мин.

ВАРИАНТ-3

1. Определите передаточное отношение зубчатой передачи с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=34, ведущее z1=17.

2. Определите передаточные отношения для промежуточных шестерен. Известно, что ведомое колесоz2=34 , ведущее z1=8, промежуточное колесо z3=17.

3. Определить частоту вращения ведомой шестерни с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=34, ведущее z1=8. Частота вращения ведущей шестерни nz 1=110 об/мин.

ВАРИАНТ-4

1. Определите передаточное отношение зубчатой передачи с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=57, ведущее z1=19.

2. Определите передаточные отношения для промежуточных шестерен. Известно, что ведомое колесоz2=57 , ведущее z1=6, промежуточное колесо z3=19.

3. Определить частоту вращения ведомой шестерни с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=57, ведущее z1=6. Частота вращения ведущей шестерни nz 1=130 об/мин.

ВАРИАНТ-5

1. Определите передаточное отношение зубчатой передачи с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=66, ведущее z1=22.

2. Определите передаточные отношения для промежуточных шестерен. Известно, что ведомое колесоz2=66 , ведущее z1=12, промежуточное колесо z3=22.

3. Определить частоту вращения ведомой шестерни с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=66, ведущее z1=12. Частота вращения ведущей шестерни nz 1=170 об/мин.

ВАРИАНТ-6

1. Определите передаточное отношение зубчатой передачи с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=84, ведущее z1=42.

2. Определите передаточные отношения для промежуточных шестерен. Известно, что ведомое колесоz2=84 , ведущее z1=11, промежуточное колесо z3=42.

3. Определить частоту вращения ведомой шестерни с двумя шестернями. Известно, что ведомое колесо z2=84, ведущее z1=11. Частота вращения ведущей шестерни nz 1=160 об/мин.