Стандартизация и технические измерения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Экономическая эффективность стандартизации

Эффективность стандартизации достигается за счет экономического и социального эффекта. Экономический эффект дают стандарты, обеспечивающие экономию ресурсов, повышение надежности, минимального удельного расхода материалов, техническую и информационную совместимость. Социальный эффект создают стандарты, направленные на обеспечение безопасности жизни и здоровья людей, окружающей среды.

Экономическая эффективность стандартизации - явление сложное, затрагивающее многие стороны экономики народного хозяйства. Проведение работ по стандартизации сокращает циклы проектирования, подготовки производства, изготовления и ремонта изделия, уменьшает издержки труда, материалов, энергии и т. п.; снижает затраты на проектирование; уменьшает себестоимость изготовления и расходы на использование продукции и ее ремонт; сокращает до разумных пределов номенклатуру производства, создавая условия для его специализации.

Методология оценки экономической эффективности стандартизации основывается на следующих основных положениях.

1. Оценка экономической эффективности стандартизации является комплексной, т. е. рассматривает в единстве все многообразие экономических, организационных и технических последствий стандартизации.

2. Величина экономического эффекта определяется с учетом масштабов внедрения мероприятий по стандартизации.

3. Величина экономического эффекта определяется за весь период действия стандарта.

4. Степень эффективности определяется путем сопоставления всех затрат на разработку и внедрение стандартов с величиной эффекта от его применения. При этом соотношение экономического эффекта и затрат должно быть равно или больше средней достигнутой к этому моменту времени эффективности вложений в новую технику.

Экономический эффект в каждой из рассматриваемых сфер представляет собой сумму эффекта от изменения от производственных фондов и экономии на ежегодных текущих затратах.

2. Поражающие факторы электрического тока, действующие на человека

Основными факторами, определяющими исход поражения, являются:

* величина тока и напряжения;

* продолжительность воздействия тока;

* сопротивление тела;

* петля («путь») тока;

* психологическая готовность к удару.

Электрический ток, как поражающий фактор, определяет степень физиологического воздействия на человека. Напряжение следует рассматривать лишь как фактор, обуславливающий протекание того или иного тока в конкретных условиях - чем больше напряжение прикосновения, тем больше поражающий ток.

По степени физиологического воздействия можно выделить следующие поражающие токи :

* 0.8 - 1.2 мА - пороговый ощутимый ток (то есть то наименьшее значение тока, которое человек начинает ощущать);

* 10 - 16 мА - пороговый не отпускающий (приковывающий) ток, когда из-за судорожного сокращения рук человек самостоятельно не может освободиться от токоведущих частей;

* 100 мА - пороговый фибрилляционный ток; он является расчетным поражающим током. При этом необходимо иметь в виду, что вероятность поражения таким током равна 50% при продолжительности его воздействия не менее 0.5 секунды.

Следует отметить, что никакое напряжение нельзя признать полностью безопасным и работать без средств защиты. Так, например, автомобильный аккумулятор имеет напряжение 12-15 Вольт и не вызывает поражения электрическим током при прикосновении (ток через тело человека меньше порогового ощутимого тока). Но при случайном замыкании клемм аккумулятора возникает мощная дуга, способная сильно обжечь кожу или сетчатку глаз; также возможны механические травмы (человек инстинктивно отшатывается от дуги и может неудачно упасть). Точно также человек инстинктивно отшатывается при прикосновении к сети временного освещения (36 Вольт, ток уже ощущается), что грозит падением с высоты, даже если ток, протекающий через тело невелик, и не мог бы вызвать поражения сам по себе.

Таким образом, сколь угодно низкое напряжение не отменяет использования средств защиты, а лишь изменяет их номенклатуру (вид), например, при работе с аккумулятором следует пользоваться защитными очками. Производить работы на токоведущих частях без применения средств защиты можно только при полном снятии напряжения!

Продолжительность воздействия тока

Установлено, что поражение электрическим током возможно лишь в стоянии полного покоя сердца человека, когда отсутствуют сжатие (систола) или расслабление (диастола) желудочков сердца и предсердий. Поэтому при малом времени воздействие тока может не совпадать с фазой полного расслабления, однако всё, что увеличивает темп работы сердца, способствует повышению вероятности остановки сердца при ударе током любой длительности. К таким причинам следует отнести: усталость, возбуждение, голод, жажду, испуг, принятие алкоголя, наркотиков, некоторых лекарств, курение, болезни и т.п.

Сопротивление тела

Величина непостоянная, зависит от конкретных условий, меняется в пределах от нескольких сотен Ом до нескольких мегом. С достаточной степенью точности можно считать, что при воздействии напряжения промышленной частоты 50 Герц, сопротивление тела человека являйся активной величиной, состоящей из внутренней и наружной составляющих. Внутреннее сопротивление у всех людей примерно одинаково и составляет 600 - 800 Ом. Из этого можно сделать вывод, что сопротивление тела человека определяется в основном величиной наружного сопротивления, а конкретно - состоянием кожи рук толщиной всего лишь 0.2 мм (в первую очередь ее наружным слоем - эпидермисом).

Примеров тому немало, вот один из них. Рабочий опускает в электролитическую ванну средний и указательный пальцы руки и получает смертельный удар. Оказалось, что причиной гибели явился имевший место порез кожи на одном из пальцев. Эпидермис не оказал своего защитного действия, и поражение произошло при явно безопасной петле тока.Действительно, если оценить этот факт в относительных единицах и принять сопротивление кожи за 1, то сопротивление внутренних тканей, костей, лимфы, крови составит 0.15 - 0.20, а сопротивление нервных волокон - всего лишь 0.025 («нервы» - отличные проводники электрического тока!). Кстати, именно поэтому опасно приложение электродов к так называемым акупунктурным точкам. Так как они соединены нервными волокнами, поражающий ток может возникнуть при очень малых напряжениях. Именно один из таких случаев описан в литературе, когда поражение человека произошло при напряжении 5 Вольт. Сопротивление тела не является постоянной величиной: в условиях повышенной влажности оно снижается в 12 раз, в воде - в 25 раз, резко снижает его принятие алкоголя.

Таким образом, к факторам состояния человека, существенно увеличивающим вероятность смертельного поражения человека электрическим током следует отнести:

* всё, что увеличивает темп работы сердца - усталость, возбуждение, принятие алкоголя, наркотиков, некоторых лекарств, курение, болезни;

* все, что уменьшает сопротивление кожи - потливость, порезы, принятие алкоголя.

Задача 1

Исходными данными служат:

Соединение, заданное номинальным размером и полями допусков деталей.

Номинальный размер: 120 мм.

Поле допуска: Отверстие: Н9; вал: р9

Число групп сортировки - 3.

В задании требуется:

Определить значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия.

Определить величины предельных зазоров или натягов в заданном соединении.

Определить групповые допуски вала и отверстия.

Вычертить схему полей допусков заданного соединения, разделив поля допусков отверстия и вала на заданное число групп. Пронумеровать групповые допуски.

Составить карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.

Определить групповые зазоры или натяги.

Решение

1.Определение значений допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия.

Используем Приложения к методическим указаниям - Значения допусков, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75)

Дано соединение D60 H8/р7

Для интервалов размеров, мм: Свыше 80 до 120, Квалитет 9, допуск равен 87 мкм.

Допуски:

Отверстие: TD = 87 мкм = 0,087 мм

Вал: Td = 87 мкм = 0,087 мм

Используем значения основных отклонений валов, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75)

Для интервалов размеров, мм: Свыше 100 до 120, Буквенное обозначение «р», нижнее отклонение ei равно +37 мкм для всех квалитетов:

ei = + 0,037 мм.

Td = es - ei = 0,087 мм

Верхнее отклонение вала

es = Td + ei = 0,087 + 0,037 = + 0,124 мм

Используем значения основных отклонений отверстий, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75). Для интервалов размеров, мм: Свыше 100 до 120, Буквенное обозначение «Н», нижнее отклонение EI равно 0 мкм для всех квалитетов.

TD = ES - EI = 0,087 мм

Нижнее отклонение отверстия: EI = 0

Верхнее отклонение отверстия: ES = EI + TD

ES = 0 + 0, 087 = + 0, 087 мм

Определение предельных размеров вала и отверстия.

Размеры вала: d =60 мм

d_min = ei + d = + 0,037 + 60 = 60, 037 мм

d_max = es + d = + 0,124 + 60 = 60,124 мм

Размеры отверстия: D = 60 мм

D_min = EI + D = 0+ 60 = 60,000 мм

D_max = ES + D =+ 0, 087 + 60 = 609, 087 мм

Определим систему допусков, в которой задана посадка.

В задаче дано Н 8, следовательно имеем основное отверстие.

Вывод: имеем посадки в системе отверстия.

2. Определим величины предельных зазоров или натягов, допуск посадки.

По характеру соединения различают группы посадок с зазором, с натягом и переходные. Прежде чем в посадке определять зазоры или натяги, надо сравнить соответствующие предельные размеры вала и отверстия.

d_max = 60,124 мм > D_max = 60,087 мм

d_min = 60, 037 мм > D_min = 60,000 мм

d_min = 60, 037 мм < D_max = 60,087 мм

Имеем посадку Ш120 переходную.

Наибольший натяг: N_max = es - EI = + 0,124 - 0 = 0,124мм

Наименьший натяг: N_min = ei - ES = +0,037 - 0,087 = - 0,050 мм

Наибольший зазор: S_max = ES - ei = +0,087 - 0,037 = +0,050 мм = - N_min

Допуск посадки: IT = TN = N_max - N_min = 0,124 -(- 0,050 ) = 0,174 мм

Проверка: IT = TN = TD + Td = 0,087 +0,087= 0,174 мм

3. Определим групповые допуски вала и отверстия

Величину групповых допусков вала и отверстия определяют путем деления допуска детали на число размерных групп - п

;(2)

(3)

т.е. допуски всех размерных групп вала или отверстия будут равны между собой.

п=3

Td^гр = 0,087: 3 = 0,029 мм

TD^гр = 0,087: 3 = 0,029 мм

4. Предельные отклонения и размеры вала и отверстия в каждой размерной группе проще всего определять прямо по схеме полей допусков заданного соединения, разделив на схеме эти поля допусков на заданное число размерных групп и определив значения предельных отклонений на границах допусков размерных групп.

Детали соединения Ш60 следует рассортировать на 3 размерные группы. Схема полей допусков дана на чертеже. Все группы имеют посадку с натягом.

Минимальный натяг в группе: N1_min = ei - ES = 0,037- 0,029 = 0,008мм

Максимальный натяг в группе: N1_max = es - EI = 0,066 - 0,000 = 0,066 мм.

Таблица 3 - Образованные размерные группы

5. Составим карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе

Таблица 4 - Карта сортировщика для сортировки на три размерных группы деталей соединения Ш60 H8- p7

6. В этой задаче предельные групповые натяги равны:

,

Задача 2. Обработать полученные значения и определить результат измерения и погрешность.

Таблица 1. Исходные данные (количество букв в фамилии равно 6)

1. Для ряда значений из n значений Xi полученной величины найти среднее значение

2. Найти отклонения измеренных значений от среднего и их квадраты.

Таблица 2. Определение отклонений от средней величины

3. Определить среднеквадратичную ошибку

4. Проверить наличие грубых ошибок. Отклонения величины не должны превышать по модулю 3у = 3*0,96 = 2,88. По таблице 2 видно, что ни одно отклонение по модулю не превышает значение 2,88, то есть грубых ошибок не обнаружено.

5. Определить среднеквадратичную ошибку среднего арифметического

6. Приняв доверительную вероятность 0,95 определить коэффициент Стьюдента и определить доверительный интервал

7. Результаты измерений 46,5±0,77

Задача 3

Составить выборочный ряд R20/2

25,40, 63, 100, 160, 250, 400.

R20/2 (25 . . . 400).

Задача 4

Указать метод (абсолютный или относительный) измерения деталей штангенциркулем. Дать определение методу. Абсолютное измерение основано на прямых измерениях величины и/или использовании значения физической постоянной, например измерение размеров детали штангенциркулем или микрометром. Относительное измерение основано на сравнении измеряемой величины с известным значением меры, например измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы. Размер в этом случае определяется алгебраической суммой размера установленной меры и показаний прибора.

§ Выполнить расчет нониус штангенциркуля при точности отсчета и модуле .

Основной характеристикой при расчете нониуса является величины отсчета или точность нониуса . Сначала определяется число делений нониуса , где - интервал деления основной шкалы. Интервал деления шкалы нониуса , где - модуль, натуральное число 1,2,3…. Служащее для увеличения интервала деления нониусной шкалы. Затем находят длину шкалы нониуса .

Подставим исходные значения: , , и . - интервал деления шкалы нониуса; - длина шкалы нониуса.

§ Указать пределы измерений всех выпускаемых штангенциркулей

К штангенинструментам относятся: штангенциркули рис.1,а; штангенглубинометры (рис.1, б) и штангенрейсмусы (рис.1,в).

Рис.1.

Они предназначены для определения абсолютных значений линейных размеров, а также для воспроизведения размеров деталей при разметке. Основными частями штангенциркуля являются: шкала-линейка с ценой деления 1 мм и перемещающаяся по линейке вспомогательная шкала-нониус. По нониусу отсчитывают десятые и сотые доли миллиметра. Наибольшее распространение получили нониусы с ценой деления 0,1, 0,05 и 0,02 мм. Для отсчета с помощью нониуса сначала определяется по основной шкале целое число миллиметров перед нулевым значением нониуса. Затем добавляют к нему целое значение долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы. Так, например, на рис. 1, а - измеряемый размер равен 3,3 мм; а на рис. 1, б - 18,5 мм.

ГОСТ 166-73 предусматривается выпуск трех типов штангенциркулей: ШЦ-I с ценой деления 0,1мм; ШЦ-II с ценой деления 0,05мм и ШЦ-III с ценой деления 0,1мм и 0,05мм. Кроме того, на заводах используются ранее изготовленные штангенциркули с ценой деления 0,02 мм. На основной линейке 7 с неподвижными губками 1 перемещается рамка 3, с подвижными измерительными губками 2. на основной линейке нанесены деления в миллиметрах, а на подвижной рамке 3 установлен нониус 9. Для плавного перемещения 3 по линейке 7 предусмотрено микрометрическое устройство, состоящее из: хомутика 5, зажима 6 и гайки микрометрической подачи 8. на подвижной рамке 3 установлен стопорный винт 4. Наружные размеры можно измерять верхними и нижними губками. Для измерения внутренних размеров предназначены нижние губки, для разметки - верхние.

Список использованной литературы

стандартизация ток измерение допуск предельный

1. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Колос, 1981.

2. Радкевич Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. для ВУЗов / Я.М. Радкевич, А.Г. Схиргладзе, Б.И. Лактионов. - М.: Высш. шк., 2004. - 767 с.

3. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. Учеб. для ВУЗов. 2-е изд.- СПб.: Питер, 2006.- 432 с.

4. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: Учеб. для вузов / Под ред. акад. Н.С. Соломенко. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 342 с.

5. Ожгибицев Б.С. Практический курс стандартизации, метрологии и сертификации: Учеб. пособие / Под ред. В.Н. Чижова.-2-е изд., перераб. и доп.- Барнаул: Изд-во АГАУ, 2004. - 237 с.

Размещено на Allbest