Размещено на http://www.allbest.ru

ВОПРОС 1. ПРИМЕНЕНИЕ МЕЖДУНАРОДНЫХ И РЕГИОНАЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ В РОССИИ

Международные и региональные стандарты (при условии присоединения к ним РФ), а также национальные стандарты других стран (при наличии соответствующих соглашений с этими странами) применяют на территории РФ в качестве государственных стандартов. При этом они представляют собой:

а) аутентичный текст на русском языке соответствующего документа;

б) аутентичный текст на русском языке соответствующего документа с дополнительными требованиями, отражающими специфику потребностей народного хозяйства.

Государственный стандарт, оформленный по варианту

а) на основе международного или регионального стандарта (например, ИСО/МЭК 2593) и не содержащий дополнительных требований, обозначается как стандарт классификатор погрешность

ГОСТ Р ИСО/МЭК 2593-98.

Если в государственном стандарте имеются дополнительные требования по сравнению с международным (региональным) стандартом (вариант б)), то в скобках приводится обозначение международного стандарта, например

ГОСТ Р 51295-99 (ИСО 2965-97).

Региональные стандарты для России - это межгосударственные стандарты (ГОСТ) и стандарты бывшего Совета Экономической Взаимопомощи (СТ СЭВ). До сих пор в странах СНГ (в том числе и в РФ) применяются стандарты СЭВ, действующие в качестве межгосударственных.Межгосударственные стандарты (ГОСТ) действуют, как региональные стандарты в странах СНГ. Основу Межгосударственной системы стандартизации (МГСС) составили государственные стандарты бывшего Союза ССР. В РФ эти стандарты применяются постольку, поскольку они не противоречат законодательству РФ.

Межгосударственные стандарты принимаются Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (МГС) или Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС). Решение об отменен того или иного стандарта СССР на территории РФ принимают Госстандарт или Госстрой России.

Условные обозначения межгосударственных стандартов аналогичны обозначениям государственных стандартов РФ (см. обозначения выше), но без буквы «Р».

Международные стандарты (ИСО, МЭК, ИСО/МЭК) наиболее широко используются во всем мире; представляют собой тщательно отработанный вариант технических требований к продукции (услуге), что значительно облегчает обмен товарами, услугами и идеями между странами всего мира.

Международные стандарты ИСО, МЭК и ИСО/МЭК не имеют статуса обязательных для всех стран-участниц. Любая страна мира вправе применять или не применять их.

По своему содержанию стандарты ИСО в меньшей мере касаются требований к конкретной продукции. Основная масса нормативных документов касается требований безопасности, взаимозаменяемости, технической совместимости, методов испытаний продукции, а также других общих и методических вопросов. Таким образом, использование большинства международных стандартов ИСО предполагает, что конкретные технические требования к товару устанавливаются в договорных отношениях.

По содержанию стандарты МЭК отличаются от стандартов ИСО большей конкретикой: в них изложены технические требования к продукции и методам ее испытаний, а также требования по безопасности, что актуально не только для объектов стандартизации МЭК, но и для сертификации на соответствие требованиям стандартов по безопасности. Для обеспечения этой области, имеющей важное значение в международной торговле, МЭК разрабатывает специальные стандарты на безопасность конкретных товаров.

Общероссийские классификаторы технико-экономической информации создаются в рамках Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ЕСКК ТЭСИ), в которую входят общероссийские классификаторы, средства их ведения, нормативные документы по их разработке, ведению и применению.

Основные положения по системе ЕСКК изложены в следующих документах:

1. ПР 50 - 733 - 93. Основные положения Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации и унифицированных систем документации Российской Федерации;

2. ПР 50 - 734 - 93. Порядок разработки общероссийских классификаторов технико-экономической и социальной информации;

3. ПР 50 - 735 - 93. Положение о ведении общероссийских классификаторов на базе информационно-вычислительной сети Госкомстата России. (В 1991г. Госкомстат России преобразован в Российское статистическое агентство)

Действующие общероссийские классификаторы:

1. Общероссийский классификатор предприятий и организаций (ОКПО).

2. Общероссийский классификатор органов государственной власти и управления (ОКОГУ).

3. Общероссийский классификатор экономических районов (ОКЭР).

4. Общероссийский классификатор видов экономической деятельности, продукции и услуг (ОКДП).

5. Общероссийский классификатор специальностей по образованию (ОКСО).

6. Общероссийский классификатор занятий (ОКЗ).

7. Общероссийский классификатор управленческой документации (ОКУД).

8. Общероссийский классификатор продукции (ОКП).

9. Общероссийский классификатор информации по социальной защите населения (ОКИСЗН).

10. Общероссийский классификатор услуг населению (ОКУН).

11. Общероссийский классификатор стандартов (ОКС).

12. Общероссийский классификатор профессий рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов (ОКПДТР).

13. Общероссийский классификатор основных фондов (ОКОФ).

14. Общероссийский классификатор валют (ОКВ).

15. Общероссийский классификатор изделий и конструкторских документов машиностроения и приборостроения (классификатор ЕСКД).

16. Общероссийский классификатор единиц измерения (ОКЕИ).

17. Общероссийский классификатор специальностей высшей научной квалификации (ОКСВНК).

Общероссийский классификатор ОКП включает 98 классов промышленной и сельскохозяйственной продукции. В связи с тем, что в России выпускается более 200 миллионов наименований различной продукции, в производстве и распределении которой задействованы более 500 тысяч субъектов хозяйственной деятельности, планирование, учет и распределение продукции ведутся с использованием автоматической системы управления.

Одновременно с ОКП в России с 1991 года действует внешнеторговый классификатор - Торговая номенклатура внешнеэкономической деятельности (ТН ВЭД), которая является основой таможенного тарифа. Для увязки этих классификаторов используются переводные таблицы.Составной частью ЕСКК ТЭСИ является каталогизация продукции. Она предусматривает составление перечней производимой, экспортируемой и импортируемой продукции с ее описанием (идентификацией). Источником информации для каталогизации являются каталожные листы (КЛ), представляемые в Центры метрологии и стандартизации при регистрации предприятием-изготовителем ТУ на продукцию.

Стандарты отраслей (ОСТ) не должны нарушать обязательные требования государственных стандартов, а также правила и нормы безопасности, установленные государственными надзорными органами по вопросам, отнесенным к их компетенции. Требования стандартов отраслей подлежат своевременному приведению в соответствие с достижениями науки, техники и технологии, а также требованиями государственных стандартов.

Стандарт отрасли применяют на территории Российской Федерации предприятия, подведомственные государственному органу управления, принявшему данный стандарт. Иные субъекты хозяйственной деятельности применяют стандарты отраслей на добровольной основе.

Требования стандартов отраслей к продукции, работам (процессам) и услугам подлежат обязательному соблюдению субъектами хозяйственной деятельности, если об этом указывается в технической документации изготовителя (поставщика) продукции, исполнителя работ и услуг в договоре.

Ответственность за соответствие требований стандартов отраслей обязательным требованиям государственных стандартов несут принявшие их государственные органы управления.

Пример условного обозначения отраслевого стандарта:

ОСТ 56 98 93

первая пара цифр - условное обозначение отрасли (министерства, ведомства)

(56 - условное обозначение Федеральной службы лесного хозяйства),

вторая пара цифр - регистрационный номер,

последняя пара цифр - год утверждения стандарта.

Стандарты предприятий (СТП) могут разрабатываться и утверждаться предприятиями самостоятельно, исходя из необходимости их применения в целях совершенствования организации и управления производством. При этом стандарты предприятий не должны нарушать обязательные требования государственных стандартов.

Требования стандартов предприятий подлежат обязательному соблюдению другими субъектами хозяйственной деятельности, если в договоре на разработку, производство и поставку продукции, на выполнение работ и оказание услуг сделана ссылка на эти стандарты.

В соответствии с ГОСТ Р 1.4 - 93 стандарты предприятий могут разрабатываться субъектами хозяйственной деятельности в следующих случаях:

· Для обеспечения применения на предприятии государственных стандартов, стандартов отраслей, международных, региональных и национальных стандартов других стран, стандартов научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений.

· На создаваемые и применяемые на данном предприятии продукцию, процессы и услуги, в том числе:

ь составные части продукции, технологическую оснастку и инструмент;

ь технологические процессы, а также общие технологические нормы и требования к ним с учетом обеспечения безопасности для окружающей среды, жизни и здоровья;

ь услуги, оказываемые внутри предприятия;

ь процессы организации и управления производством.

Основным назначением СТП является решение внутренних задач, широко применяются они и в системах управления качеством.

Некоторые российские и зарубежные фирмы в своих стандартах задают более жесткие требования, чем государственные, поскольку это способствует успеху в конкурентной борьбе на рынке.

Пример условного обозначения стандарта предприятия:

СТП СПбГМТУ 05 98

после обозначения стандарта идет аббревиатура предприятия,

первые цифры - регистрационный номер стандарта,

последние цифры - год утверждения стандарта.

Стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений (СТО) разрабатываются и принимаются этими общественными объединениями для динамичного распространения и использования полученных в различных областях знаний результатов фундаментальных и прикладных исследований и разработок. Их разрабатывают, как правило, на принципиально новые виды продукции, процессы и услуги, методы испытаний, в том числе нетрадиционные технологии, принципы организации и управления производством или других видов деятельности.

СТО не должны нарушать обязательные требования государственных стандартов и подлежат согласованию с соответствующими органами государственного контроля и надзора, если устанавливаемые в них положения затрагивают безопасность для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества.

По мере апробации СТО происходит отработка требований к объектам стандартизации и на их базе могут разрабатываться государственные стандарты.

Пример условного обозначения стандарта общества:

СТО РОО 1.01 95

после обозначения стандарта идет аббревиатура общества,

первые цифры - регистрационный номер стандарта,

последние цифры - год утверждения стандарта.

Система регистрационной нумерации разрабатывается обществом и согласовывается с Госстандартом России.

Технические условия (ТУ) изготовителей на поставляемую продукцию используют не только как технические документы, но и в роли нормативных документов, если на них делается ссылка в договорах между изготовителем и потребителем на изготовление и поставку продукции. Этот документ разрабатывается на одно или несколько конкретных изделий, материалов, веществ и т. п. и подлежит согласованию с заказчиком (потребителем) или с приемочной комиссией при постановке продукции на производство. Подписание акта приемки опытного образца (опытной партии) продукции членами приемочной комиссии означает согласование ТУ.

Требования, установленные ТУ не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов, относящихся к данной продукции.

Содержание и оформление ТУ регламентируется ГОСТ 2.114 - 95. ТУ утверждается разработчиком документации на продукцию.

Пример условного обозначения технических условий:

ТУ 1115 017 38576343 93

первая группа цифр - код группы продукции по ОКП,

вторая группа цифр - регистрационный номер,

третья группа цифр - код предприятия по ОКПО,

последняя группа цифр - год утверждения.

Правила (ПР), (ПМГ) и Рекомендации (Р), (РМГ).

Правила (в соответствии с ГОСТ Р 1.10 - 95) устанавливают обязательные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки (правила, процедуры), методы (способы, приемы) выполнения работ соответствующих направлений, а также обязательные требования к оформлению результатов этих работ.

Правила разрабатывают при необходимости детализации обязательных требований соответствующих основополагающих организационно-технических или общетехнических стандартов, при отсутствии таких стандартов, а также при нецелесообразности разработки и принятия в обоснованных случаях соответствующих стандартов.

Рекомендации содержат добровольные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки (правила, процедуры), методы (способы, приемы) выполнения работ соответствующих направлений, а также рекомендуемые требования к оформлению результатов этих работ.

Рекомендации разрабатывают при целесообразности предварительной проверки на практике не устоявшихся, еще не ставших типовыми организационно-технических и (или) общетехнических положений, порядков (правил, процедур), методов (способов, приемов) выполнения работ определенных видов, а также правил оформления результатов этих работ, то есть до разработки и принятия соответствующих правил или стандартов.

Правила и рекомендации не должны дублировать обязательные требования действующих государственных, а также межгосударственных стандартов, принятых для применения в РФ, или противоречить этим требованиям.

Обозначение правил и рекомендаций по стандартизации, метрологии, сертификации и аккредитации состоит из:

· индекса (ПР или Р),

· кода Госстандарта России (50),

· условного кода обозначения (стандартизация - 1, метрология - 2, сертификация - 3, аккредитация - 4),

· регистрационного номера,

· года утверждения (последние две цифры),

например ПР 50.1.005 - 95.

Межгосударственные правила и рекомендации обозначаются следующим образом:

ПМГ 13-95,

РМГ 19-96,

первые две цифры - регистрационный номер,

последние две цифры - год утверждения документа.

Информация о принятых правилах и рекомендациях издательство стандартов публикует в ежемесячном информационном указателе (ИУС) «Государственные стандарты».

Технические регламенты по закону «О техническом регулировании» принимаются в целях:

· защиты жизни и здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного и муниципального имущества;

· охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений;

· предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей.

Технические регламенты с учетом степени риска причинения вреда устанавливают минимально необходимые требования, обеспечивающие:

· безопасность излучений;

· биологическую, механическую, пожарную, промышленную, термическую, химическую, электрическую, ядерную радиационную безопасность;

· взрывобезопасность;

· электромагнитную совместимость в части обеспечения безопасности работы приборов и оборудования;

· единство измерений.

В РФ действуют общие и специальные технические регламенты. Требования общего технического регламента обязательны для применения и соблюдения в отношении любых видов продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации. Требованиями специального технического регламента учитываются технологические и иные особенности отдельных видов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации. 70%



ЗАДАЧА 1. РАСЧЕТ И ВЫБОР НЕПОДВИЖНОЙ ПОСАДКИ

Задание:

1. Подобрать посадку с гарантированным натягом для данного соединения.

2. Дать чертеж рассчитанного соединения и отдельных его деталей с указанием размеров, шероховатости поверхности в соответствии с ГОСТом.

3. Дать графическое расположение полей допусков выбранной посадки.

4. Определить наибольший и наименьший предельные размеры отверстия и вала наибольшие и наименьшие натяги и допуски натягов.

Подобрать посадку с гарантированным натягом для соединения зубчатого колеса с валом.

Данные к задаче 1.

Параметры	Исходные данные
Предельный крутящий момент Мкр (кгс*мм)	30*103
Диаметр посадочной поверхности d (мм)	65
Диаметр впадин d2 ( мм)	90
Длина посадочной поверхности l (мм)	60
Материал венца зубчатого колеса	Cт 20
Материал вала	Cт 30
Шероховатость сопрягаемых поверхностей по	ГОСТ 2309-73
Отверстие ступицы зубчатого колеса RaD ( мкм).	3,0
Поверхность вала RaD (мкм)	1,2
Коэффициент трения f	0,2
Коэффициент сцепления n.	1,5...2,5



1.1 Наименьший расчетный натяг:

- коэффициент Ляме

- - коэффициент Ляме

где d - номинальный посадочный диаметр соединения, мм; d₁ -- диаметр отверстия в охватываемой детали (вале), мм; d₂ -- наружный диаметр охватывающей детали (ступицы), мм;

м_D = м_d = 0,3 - коэффициенты Пуассона; Е_D = Е_d = 2*10⁴ кгс/мм² - модули упругости материалов вала и втулки (данные взяты из стандартных таблиц характеристик материалов);

Согласно таблицам допусков и посадок заданным значениям Rz соответствуют R_zD =10 мкм; R_zd = 6,3 мкм.

Вносим поправку:

Подбираем ближайшую посадку, так чтобы N_min.расч ? N_min.табл

Диаметр 65

Тогда

N_min.табл =ei-ES=93-35=58 мкм > Nmin.расч =27,16 мкм

N_max.табл =es-EI=93 мкм

ES = D_max - D; es = d_max - d.

Отсюда D_max = ES+D d_max = es+d

D_max = 0,035+65=65,035 мм d_max = 0,071+65=65,071 мм

D - диаметр отверстия

d-диаметр вала

Строим схему полей допусков. (рис.1)

Проверяем прочность деталей сопряжения:

_тd = 25 кгс/мм² (из таблиц пределов текучести материала «сталь 20»)

(из таблиц пределов текучести материала «сталь 30»)

Таким образом, по результатам расчётов видно, что рассчитанная прочность при выбранной посадке оказалось ниже предела текучести материалов.

Вычерчиваем эскиз сопряжения (рис. 2). Эскиз выполняем в масштабе в соответствии с требованиями ГОСТ.

На сборочном чертеже проставляются обозначения выбранной посадки, а на эскизах деталей - размеры о буквенными и численными обозначенными допусков предельных отклонений и чистоты поверхности.



ЗАДАЧА 2. РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Задание

По сумме двух последних цифр шифра 72 (№ зачётной книжки) выбрать исходные данные к задаче, вариант 9.

Согласно сборочному чертежу узла и исходным данным необходимо:

1. Определить основные параметры профиля резьбы.

2. Объяснить обозначение точности и полей допусков резьбового соединения.

3. Определить предельные размеры болта и гайки.

4. Вычертить в сборе сопряжение, а также эскизы детали, указав размеры резьбы с обозначением полей допусков согласно требованиям ЕСКД.

Исходные данные:

№ Варианта	Сумма двух последних цифр шифра	Исходные данные
		Номинальный (наружный) диаметр резьбы в мм	Шаг резьбы, мм	Сочетание полей допусков	Длина свинчивания
9	9	14	2	6Н (гайка) /5g (болт)	8 - S (короткая)

Порядок расчета

1. Определение основных параметров профиля резьбы.

По таблицам 1.1.1. и 1.1.2. определяем вид резьбы: с крупным или мелким шагом.

Вид резьбы - с крупным шагом (по ГОСТ 8721-81)

2. По таблице 1.1.3. в зависимости от шага резьбы Р определяем средний и внутренний диаметры болта и гайки - d₂(D₂) и d₁(D₁).

d = 14 мм; Р = 2

d₂(D₂) = 14-2+0,701 = 12,701 мм (из таблицы 1.1.3 - d₂(D₂) = d-2+0,701)

d₁(D₁) = 14-3+0,835 = 11,835 мм (из таблицы 1.1.3 - d₁(D₁) = d-3+0,835)

Н = 0,866025Р =0,866025·2=1,73205 мм - высота полной треугольной резьбы

Н1 = 0,54126877Р= 0,54126877·2 = 1,0825 мм - рабочая высота профиля

Н/8= 1,73205/8 = 0,21 мм

H/4 = 1,73205/4 = 0,43 мм

H/6=1,73205/6 = 0,288 мм

R = 0,144Р = 0,144·2 = 0,288 мм - радиус закругления во впадинах

б = 60⁰

3. Обозначение точности полей допусков резьбового соединения.

Для болта с полем допуска 5 g при длине свинчивания S (короткая) - класс точности средний

Для гайки с полем допуска 6H при длине свинчивания S (короткая) - класс точности средний

На чертеже обозначается резьба с крупным шагом: М14Ч2-

В числителе указывают поле допуска гайки, а в знаменателе поле допуска болта. Гайка с крупной метрической резьбой, наружным диаметром D = 14 мм, шагом Р = 2 мм, 6-ой степенью точности по среднему и внутреннему диаметрам, поле допуска - H.

Болт с крупной метрической резьбой, наружным диаметром d = 14 мм, шагом Р = 2 мм, 5-ой степенью точности по среднему и внутреннему диаметрам, поле допуска - g.



Предельные отклонения резьб болта и гайки.

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг Р, мм
		5g6g
		Диаметр резьбы
		d	d2	d1
		Предельные отклонения, мкм
		es	ei	es	ei	es
Св. 11,2 до 22,4	2	-38	-318	-38	-163	-38
		-38	-318	-38	-163	-38

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг Р, мм	Поле допуска внутренней резьбы
		6H
		Диаметр резьбы
		D	D2	D1
		Предельные отклонения, мкм
		EI	ES	EI	ES	EI
Св. 11,2 до 22,4	2	0	+212	0	+375	0

4. Рассчитываем допуски на d и d₂ болта и на Д₁ и Д₂ гайки.

Td = es - ei

Td = - 0,038 - (- 0,318) = 0,28 мм;

Td₂ = - 0,038 - (- 0,163) = 0,125 мм

TD₁ = ES - EI

TD₁ = + 0,375 - 0 = + 0,375 мм;

ТD₂ = + 0,212 - 0 = + 0,212 мм

5. Предельные размеры болта и гайки.

- наружный диаметр d(D) - 14 мм

- средний диаметр d₂(D₂) =12,701 мм

- внутренний диаметр d₁(D₁) = 11,835 мм



Расчет предельных размеров

- болта:

d_max = d + es = 14,000 - 0,038 =13,962 (мм);

d_min = d + ei = 14,000 - 0,318 = 13,682 (мм);

d_{1 max} = d₁ + es = 11,835 - 0,038 =11,797 (мм);

d_{1 min} = d₁ + ei=11,835-0,318= 11,067 мм не нормируется;

d_{2 max} = d₂ + es = 12,701 - 0,038 =12,663 (мм);

d_{2 min} = d₂ + ei = 12,701 - 0,318 = 12,398 (мм).

- гайки:

D_max - не нормируется

D_min = D + EI = 14,000 + 0 = 14,000 (мм);

D_{1 max} = D₁ + ES =11,835 + 0,212 = 12,047 (мм);

D_{1 min} = D₁ + EI =11,835 + 0 = 11,835 (мм);

D_{2 max} =D₂ + ES = 12,701 + 0,212 = 12,913 (мм);

D_{2 min} = D₂ + EI = 12,701 + 0 = 12,701 (мм).

6. Выполняем эскизы резьбовых деталей и всего сопряжения в сборе.



(Рисунок 3)



ЗАДАЧА 3. ВЫБОР СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

1. Выбрать универсальное измерительное средство для измерения:

Вала ?30 мм h9(⁰_-52) Тип производства - серийное.

2. Заполнить в табл. 3.1. Метрологические характеристики приборов.

Таблица 3.1.

Выбор универсальных средств измерения

Тип детали	Размер с буквенным обозначением посадки	Предельные отклонения, мкм	Допуск, мкм	Характеристика измерительного средства	Расчетная величина погрешности измерения ±?limpac4, мкм
		Верхнее	Нижнее		Наименование	Предел показаний по шкале, мм	Предел измерения прибора мм	Цена деления, мм	Погрешность измерения ±?lim табл, мкм
Вал

1. Определим допуск измеряемой детали:

Td = es-ei = 0 - (-0,052) = 0,052.

По номинальному диаметру d_н = 30 и допуску Td = 0,052 с помощью табл. 1, Приложения определим д_изм - погрешность измерения (д_изм = 0,012).

1. По табл. 2 (Прилож.) определяем индексы возможных для измерения средств 3 и 8.

Затем по табл. 1.1 находим, что этим индексам соответствует Микрометр гладкий типа МК, микроскоп инструментальный типа ММИ-2, БМИ-1.

Для измерения валов с высокой поверхностной твердостью в цеховых условиях рациональнее пользоваться микрометром (ГОСТ 6507-78, класса точности 2, с пределом измерения 25-50, ценой деления 0,01 и основной погрешностью ±0,004)

При этом необходимо, чтобы диапазон измерения отсчетного устройства превышал допуск на изготовление детали Т, а погрешность средств измерения должна быть меньше на 20 - 25 % допустимой погрешности измерения - д_изм .

Для выбранных средств измерения необходимо выписать метрологические характеристики и определить методы измерения.

2. Для проведения анализа разбраковки определим статистические параметры m, n и c по табл. 2.1.

Для квалитета 9 А_мет() = 0,12 (12%), д_изм = 0,012. Число бракованных деталей, принятых как годные - m = 3,75 - 4,1 %, число неправильно забракованных годных деталей - n = 5,4 - 5,8 % (считаем, что нам неизвестен закон распределения погрешностей). Определим c из зависимости c/Т = 0,17, таким образом, с = 0,0088. Следовательно, среди годных деталей могли оказаться неправильно принятые детали с размерами:

d_{max бр} = d_max + 0,0088 = 30,0 + 0,0088 = 30,0088мм;

d_{min бр}= d_min - 0,0088 = 29,948 - 0,0088 = 29,9392 мм

Если влияние погрешностей измерения по условиям работы изделия признается допустимым, то оставляют выбранный допуск и этим устанавливают, что приемочными границами будут являться предельные размеры изделия (рис. 3.1, а):

d_max = d_н + es = 30 + 0 = 30,0мм;

d_min = d_н + ei = 30-0,052 = 29,948 мм

Когда конструктор признает влияние погрешности измерения существенным и недопустимым, то:

- либо назначают более грубый квалитет точности (7), либо другое поле допуска, при которых влияние погрешности измерения будет признано допустимым;

- либо вводят производственный допуск, когда приемочные границы смещаются внутрь поля допуска (происходит уменьшение допуска на изготовление). При введении производственного допуска могут возникнуть два варианта в зависимости от того, известна или неизвестна точность технологического процесса.

Когда точность технологического процесса неизвестна, предельные размеры детали уменьшаются на половину допускаемой погрешности измерения, тогда вал будет иметь размеры:

d_max = d_max - 1/2 · д_изм = 30 - 0,012/2 = 29,994 мм;

d_min = d_min + 1/2 · д_изм = 29,948+ 0,012/2 = 29,954 мм.

На чертеже вала рядом с размером Ш 30 h9 должна быть надпись:

«При измерении размера Ш 30 h9 вводится производственный допуск: размер должен быть не более Ш 29,994 и не менее Ш29,954».

Если точность технологического процесса известна, то предельные отклонения уменьшаются на величину c (рис 3.1, в), в данном случае c = 0,0088.

d_max = d_max - c = 30,0 - 0,0088 = 29,9912 мм;

d_min = d_min + c = 29,948 + 0,0088 = 29,9568 мм.

На чертеже вала должна быть надпись «При измерении размера Ш 30 h9 вводится производственный допуск: размер должен быть не более Ш 29,9912 и не менее Ш 29,9568».



ЗАДАЧА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБСОЛЮТНОЙ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ

Задание

Определить абсолютную и относительную погрешность результатов измерения напряжения в электрической цепи, если действительное значение напряжения равно 210 В, а были получены следующие значения: 211;215;212;215;211В. Определить были ли промахи в результате измерения. Какой из полученных результатов измерен наиболее точно?

Пример:

1. Определяем абсолютную погрешность измерений

?А = А_изм - А_дейст

?U₁ = 221 - 210 = 11 В

?U₂ = 215 - 210 = 5 В

?U₃ = 212 - 210 = 2В

?U₄ = 215 - 210 = 5 В

?U₅ = 211 - 210 = 1 В

2. Определяем относительную погрешность измерений

д_А = ?А/А_изм ? ?А/А_дейст

д_U1 = 100?U₁/U_изм =11/221 = 4,9 %

д_U2 = 100?U₂/U_изм = 5/215 = 2,3 %

д_U3 = 100?U₃/U_изм = 2/212 = 0,9 %

д_U4 = 100?U₄/U_изм = 5/215 = 2,3 %

д_U5 = 100?U₅/U_изм = 1/211 = 0,4 %

3. Определяем были ли промахи в результате проведенных измерений.

3.1. Определяем среднее арифметическое значение результатов измерений

U_ср = (U₁ + U₂ + U₃ + U₄ + U₅)/5

U_ср = (221 +215 + 212 + 215 + 211)/5 = 214,8 В

3.2 Определяем среднее квадратическое отклонение

у = ± (1/vn-1)* v(А₁-А_ср)² + (А₂-А_ср)² + (А₃-А_ср)² +…+ (А_n-А_ср)²

у = ± (1/v5-1)*v(221-214,8)² +(215-214,8)² +(212-214,8)²+(215-214,8)²+(211-214,8)² =± (1/v5-1)· v38,4+0,04+7,84+0,04+14,44=± (1/2)·7,79 = ±3,895

3*у = 3* 3,895 = 11,685

Ответ: Так как результат измерений не отклоняется от U_ср больше чем на 3у, то промахов нет.



ЗАДАЧА 5. ОБРАБОТКА И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ

При многократном измерении длины L полученные значения в мм, сведены в таблицу №1.

Задания для выполнения:

1. Обнаружить и исключить промахи;

2. Вычислить среднее арифметическое исправленных результатов измерений;

3. Вычислить оценку среднего квадратического отклонения результатов измерений;

4. Рассчитать оценку среднего квадратического отклонения результата измерения (среднего арифметического);

5. Проверить принадлежность распределения результатов наблюдений нормальному закону распределения;

6. Определить доверительные границы ±Е случайной составляющей погрешности результата измерений;

7. Вычислить границы ?i не исключенной систематической погрешности метода, средства измерения;

8. Определить соотношение между не исключенной систематической погрешностью, и средним квадратическим отклонением результата измерения;

9. Записать результат измерения.

Таблица 1 Результаты измерений

Порядковый № измерения	Результат	Порядковый № измерения	Результат
9	33,7	19	29,3
10	28,1	20	30,3
11	29,8	21	29,8
12	29,8	22	29,9
13	30.0	23	28,9
14	30,1	24	29,5
15	29,9	25	30,3
16	31,9	26	30,1
17	30,2	27	30,4
18	28,8	28	34,1

Решение

1. Из массива результатов наблюдений исключаются известные систематические погрешности, т.е. погрешности либо постоянные во времени или изменяющиеся по детерминированным законам. 29,8; 29,9; 30,1

2. Элементы массива располагаются в порядке возрастания их значений от Х _min до Х _max с целью выявления промахов (грубых погрешностей).

28,1; 28,8; 29,3; 29,5; 29,8; 29,9; 30; 30,1; 30,2; 30,3; 30,4; 31,9; 33,7; 34,1

Промахом можно считать значения: 31,9; 33,7; 34,1

3. Обнаруживаются и исключаются промахи.

Признаком промаха в наблюдения является его значительное удаление от центра распределения. Для принятия решения об исключении предполагаемого промаха необходимы формальные критерии. В общем случае границы выборки для удаления промахов определяются видом функции распределения случайных погрешностей и объемом n выборки. При проведении инструментального энергетического обследования рекомендуется применить упрощенный метод обнаружения промахов, используя критерий:



Где и - соответственно, самое большое и наименьшее значения в исходных данных; - среднее арифметическое значение измеряемой величины;

- среднее квадратическое отклонение.

Полученное значение К сравнивают с табличным значением K_r. Если К> K_r , то или можно отбросить при заданном уровне значимости q=1-P.

Значение доверительной вероятности Р для технических измерений принимают равным P=0,95, тогда q=0,05 .

В таблице 1 приведены значения K_r при различном числе наблюдений n при уровне значимости 0,95.

Таблица 1. Объем выборки n 10 15 20 25 30 40 50 100 Предельное значение 2,441 2,617 2,732 2,870 2,928 3,015 3,082 3,283

3. Вычисляется среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений:

=29,67

Полученное значение принимается за результат измерения.

4. Вычисляется оценка среднего квадратического отклонения результатов наблюдений:

5. Рассчитывается оценка среднего квадратического отклонения результата измерения (среднего арифметического):



6. Проверяется принадлежность распределения результатов наблюдений нормальному закону распределения. Обычно при проведении инструментального энергетического обследования число наблюдений лежит в диапазоне 50?n?15

В этом случае нормальность распределения проверяется при помощи вычисления составного критерия и сравнения его значения с табличным. Для этого вычисляют отношение d по формуле:

Где =1,17 смещенная оценка СКО, вычисленная по формуле выше.

Гипотеза о нормальности распределения по составному критерию не отвергается, если

Значения квантилей распределения для выбранных уровней значимости приведены в таблице 2

Таблица 2.

N
	1%	5%	96%	100%
16	0.9137	0.8884	0.7236	0.6829
21	0.9001	0.8768	0.7304	0.6950
26	0.8901	0.8686	0.7360	0.7040
31	0.8826	0.8625	0.7404	0.7110
36	0.8769	0.8578	0.7440	0.7167
41	0.8722	0.8540	0.7470	0.7216
47	0.8682	0.8508	0.7496	0.7256
51	0.8648	0.8481	0.7518	0.7291

Таким образом, можно сделать вывод, результаты измерений соответствуют закону нормального распределения.

При числе наблюдений n > 50 для проверки принадлежности их к нормальному распределению применяют критерий Пирсона.

8. Определяют доверительные границы ±E случайной составляющей погрешности результата измерений по формуле:

= ± 2,0484071418·1,17 = 2,39.

Где t - коэффициент Стьюдента, значение которого зависит от доверительной вероятности Р и числа наблюдений.

9. Вычисляют границы не исключенной систематической погрешности метода, средства измерения и вызванные влияющими факторами.

Значения погрешностей задаются, исходя из предположения, что законы распределения не исключенной погрешности неизвестны. Так как каждая из составляющих систематической погрешности имеет свой доверительный интервал (границы), то границы суммарной погрешности находят по формуле:

=1.1*v0,9 = 1,0435516279.

Где m - число не исключенных систематических составляющих погрешности; K - коэффициент, определяемый значением доверительной вероятности, при Р = 0,95, коэффициент К = 1,1.

7. Определяют соотношение между не исключенной систематической погрешностью, и средним квадратическим отклонением результата измерения

= 1,0435516279/1.17 = 0.89

Если отношение меньше 0.8, то не исключенными систематическими погрешностями пренебрегают и в качестве границы погрешности принимают результат ДE. Если же результат больше 8, то пренебрегают случайной погрешностью и считают границу погрешности результата Д=. В случае, когда результат вычислений лежит в интервале , то определение границ погрешности результата измерения Д производятся с учетом случайной и систематической составляющих погрешности по формуле, как в данном случае:

Где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной и не исключенной систематической погрешностей и определяется по формуле:

Оценка суммарного СКО результата измерения вычисляется по формуле:



Производится запись результата измерения с учётом следующего:

Наименьшие разряды числовых значений результата измерения должны быть такими же, как наименьшие разряды числовых значений СКО абсолютной погрешности измерения или значений границ, в которых находится абсолютная погрешность.

Размещено на Allbest.ru

...