Инструментальные и метрологические системы

Характеристика исторических основ развития стандартизации в Западной Европе и в России. Регистр Ллойда как авторитетнейшая международная организация, мировой лидер сертификационных организаций. Рассмотрение региональных организаций по стандартизации.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.04.2015
Размер файла 3,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Задача1. Расчет линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости

Прямая задача

Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом, чтобы обеспечить значение замыкающего размера, равное . Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.

На детали, входящие в сборочный комплект, назначены следующие значения номинальных размеров:N1=20 мм; N2=100 мм; N3=50 мм; N4=26 мм; N5=20 мм; N6=84 мм.

1. Согласно заданию имеем

N??=0 мм;

2. Составим график размерной цепи:

Рис.

3.Составим уравнение размерной цепи:

Таблица. Значения передаточных отношений:

Обозначение передаточных отношений

о 1

о 2

о 3

о 4

о 5

о 6

Численное значение

-1

+1

+1

-1

-1

-1

4. Произведем проверку правильности назначения номинальных значений составляющих размеров:

-20+100+5=-26-20-84=0.

Так как по условию задачи , следовательно, номинальные размеры назначены правильно.

5. Осуществим увязку допусков, для чего исходя из величины рассчитаем допуски составляющих размеров.

Так как в узел входят подшипники качения, допуски которых являются заданными, то для определения величины ас воспользуемся следующей зависимостью.

Допуск ширины подшипников равен 0,12 мм, то есть Т15=0,12 мм.

Следовательно,

6. Устанавливаем, что такому значению соответствует точность, лежащая между 9 и 10 квалитетами. Примем для всех размеров 10 квалитет, тогда:

Т2=0,14 мм, Т3=0,1 мм; Т4=0,084 мм; Т6=0,14 мм.

7. Произведем проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по уравнению ъ

Полученная сумма допусков превышает на величину равную 0,004, что составляет 0,5% от Т??. Следовательно, допуски можно оставить без изменения.

8. Осуществим увязку средних отклонений, для чего примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров:

А15 =20-0,12 мм; А4=26JS10(±0,042) мм;

А2=100JS10(±0,07) мм; А6=84h1(-0,14) мм.

А3=50h10(-0,1) мм;

Сведем данные для расчета в таблицу:

Таблица расчетных данных

Обозначение размера

Размер

20-0,12

-1

-0,06

0,06

100JS10(±0,07)

+1

0

0

50h10(-0,1)

+1

-0,05

-0,05

26JS10(±0,042)

-1

0

0

А5

20-0,12

-1

-0,06

0,06

А6

84h10(-0,14)

-1

-0,07

0,07

Из уравнения

Найдем среднее отклонение замыкающего размера и сравним его с заданным:

Ес??=0,06+0-0,05+0+0,06+0,07=0,14 мм.

Так как полученное значение не совпадает с заданным, то произведем увязку средних отклонений за счет размера А3, принятого в качестве увязочного. Величину среднего отклонения размера А3 найдем из уравнения:

0,45=0,06+0+о3Ec3+0+0,06+0,07

Предельные отклонения размера А3:

ES3с3+0,5·Т3=0,26+0,5·0,1=0,31 мм;

EI3с3-0,5·Т3=0,26-0,5·0,1=0,21 мм.

Таким образом, мм.

Задача 2. Расчет линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости

Обратная задача

Найти предельные значения замыкающего размера при значениях составляющих размеров, полученных в результате решения прямой задачи. Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.

Таблица.

Обозначение размера

Размер

20-0,12

-1

20

-0,06

0,12

-20

0,06

0,12

100JS10(±0,07)

+1

100

0

0,14

+100

0

0,14

50h10(-0,1)

+1

50

0,26

0,1

+50

0,26

0,1

26JS10(±0,042)

-1

26

0

0,084

-26

0

0,084

А5

20-0,12

-1

20

-0,06

0,12

-20

0,06

0,12

А6

84h10(-0,14)

-1

84

-0,07

0,14

-84

0,07

0,14

1. Номинальное значение замыкающего размера

-20+100+5=-26-10-84=0.

2 Среднее отклонение замыкающего размера

3. Допуск замыкающего размера

Полученная сумма допусков превышает заданную на величину равную 0,004, что составляет 0,5% от Т??. Следовательно, допуски можно оставить без изменения.

4. Предельные отклонения замыкающего размера

;

.

5. Сравним полученные результаты с заданными:

Так как условия не выполняются, то осуществим проверку допустимости расчетных значений А??max и А??min:

Полученные значения не превышают установленных 10%. Следовательно, изменения предельных отклонений составляющих размеров не требуется.

Задача 3. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом.

Прямая задача

Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом, чтобы обеспечить значение замыкающего размера, равное . Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.

На детали, входящие в сборочный комплект, назначены следующие значения номинальных размеров: N1=20 мм; N2=100 мм; N3=50 мм; N4=26 мм; N5=20 мм; N6=84 мм.

1. Согласно заданию имеем

N??=0 мм;

2. Составим график размерной цепи:

Рис.

3.Составим уравнение размерной цепи:

Таблица. Значения передаточных отношений:

Обозначение передаточных отношений

о 1

о 2

о 3

о 4

о 5

о 6

Численное значение

-1

+1

+1

-1

-1

-1

4. Произведем проверку правильности назначения номинальных значений составляющих размеров:

-20+100+5=-26-20-84=0.

Так как по условию задачи , следовательно, номинальные размеры назначены правильно.

5. Осуществим увязку допусков, для чего исходя из величины рассчитаем допуски составляющих размеров.

Так как в узел входят подшипники качения, допуски которых являются заданными, то для определения величины ас воспользуемся следующей зависимостью:

,

Допуск ширины подшипников равен 0,12 мм, то есть Т15=0,12 мм.

Следовательно,

6. Устанавливаем, что такому значению соответствует точность, лежащая между 11 и 12 квалитетами. Примем для всех размеров 11 квалитет, тогда:

Т2=0,22 мм, Т3=0,16 мм; Т4=0,13 мм; Т6=0,22 мм.

7. Произведем проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по уравнению

,

Полученная сумма допусков оказалась меньше заданного допуска замыкающего размера. Для того, чтобы полностью использовать заданный допуск замыкающего размера, ужесточим допуск размера А3 и найдем его:

Откуда Т3=0,44 мм

8. Осуществим увязку средних отклонений. Увязку будем производить за счет среднего отклонения размера А3, принятого в качестве увязочного.

Примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров

А15=20-0,12 мм; А4=26JS11(±0,065) мм;

А2=100JS11(±0,11) мм; А8=84h11(-0,22) мм.

Таблица расчетных данных

Обоз. размера

Размер

20-0,12

-1

-0,06

0,12

+0,2

0,012

-0,048

0,048

100JS11(±0,11)

+1

0

0,22

0

0

0

50

+1

Ec3

0,44

+0,2

0,044

0,044+Ec3

0,044+Ec3

126JS11(±0,065)

-1

0

0,13

0

0

0

0

А5

20-0,12

-1

-0,06

0,12

+0,2

0,012

-0,048

0,048

А6

84h11(-0,22)

-1

-0,11

0,22

+0,2

0,022

-0,088

0,088

По уравнению

найдем среднее отклонение размера А3:

0,45=0,048+0+0,044+Ес3+0+0,048+0,088.

Откуда ЕС3=0,222 мм.

Предельные отклонения размера А3:

ES3=0,222+0,5·0,44=0,442 мм;

EI3=0,222-0,5·0,44=0,002 мм.

Таким образом мм.

Задача 4. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом.

Обратная задача

Найти предельные значения замыкающего размера при значениях составляющих размеров, полученных в результате решения прямой задачи. Расчет произвести вероятностным методом.

Таблица

Обозначение размера

Размер

А1

20-0,12

-1

-0,06

0,12

+0.2

0,012

-0,048

0,048

0,12

0,0144

А2

100JS11(±0,11)

+1

0

0,22

0

0

0

0

0,22

0,0484

А3

50

+1

0,222

0,44

+0.2

0,044

0,266

0,266

0,44

0,1936

А4

26JS11(±0,065)

-1

0

0,13

0

0

0

0

0,13

0,0169

А5

20-0,12

-1

-0,06

0,12

+0.2

0,012

-0,048

0,048

0,12

0,0144

А6

84h11(-0,22)

-1

-0,11

0,22

+0,2

0,022

-0,088

0,088

0,22

0,0484

Сведем данные для расчета в таблицу:

1. Номинальное значение замыкающего размера

,

-20+100+50-26-20-84=0.

2. Среднее отклонение замыкающего размера

3. Допуск замыкающего размера

Предельные отклонения замыкающего размера

Сравним полученные результаты с заданными

A?? max расч=0,8=А?? max задан=0,8;

A?? min расч=0,1=А?? min задан=0,1.

Следовательно, изменения предельных отклонений составляющих размеров не требуется.

3.3 Обработка результатов многократных измерений

Для 100 независимых числовых значений результата измерения некоторой физической величины необходимо:

- проверить гипотезу о нормальности распределения вероятности результатов измерения;

- записать результат в принятой форме, исходя из уровня доверительной вероятности 0,94;

- представить два варианта доверительного интервала - для нормального и для неизвестного закона распределения вероятности среднего арифметического значения измеряемого напряжения

Таблица 1

42,15

42,25

42,26

42,27

42,29

42,30

42,31

42,32

42,33

42,35

42,36

42,37

1

1

2

1

1

1

5

2

1

3

1

1

Таблица

42,38

42,39

42,40

42,41

42,42

42,43

42,44

42,45

42,46

42,47

42,48

42,49

2

3

1

2

2

4

6

2

4

3

2

6

Таблица

42,50

42,51

42,52

42,53

42,54

42,55

42,56

42,57

42,58

42,59

42,60

42,61

3

1

1

4

3

4

1

1

2

3

1

2

Таблица

42,62

42,63

42,64

42,68

42,70

42,71

42,72

42,74

42,79

42,80

42,83

3

1

2

1

2

2

2

1

1

1

1

1. Определим среднее арифметическое и стандартное отклонение для данных таблицы 1:

; .

2. С помощью правила «трех сигм» проверяем наличие или отсутствие промахов.

Таким образом, ни один из результатов не выходит за границы интервала , следовательно, с вероятностью 0,94 гипотеза об отсутствии грубых погрешностей принимается.

3. Построение гистограммы и выдвижение гипотезы о виде закона распределения вероятности.

Для того чтобы построить гистограмму, необходимо результаты отдельных измерений расположить в так называемый вариационный ряд по возрастанию их численных значений.

Участок оси абсцисс, на котором располагается вариационный ряд значений физической величины, разбивается на k одинаковых интервалов. При выборе числа интервалов следует придерживаться следующих рекомендаций:

Таблица.

Число измерений «n»

Число интервалов «k»

40-100

7-9

100-500

8-12

500-1000

10-16

1000-10000

12-22

Тогда:

Начало первого интервала выбирается таким образом, чтобы это значение оказалось меньше, чем минимальный результат вариационного ряда. Последний интервал должен покрывать максимальное значение ряда. Выберем начало первого интервала в точке 42,07, тогда конец последнего интервала окажется в точке 42,87.

Затем для каждого интервала подсчитывается количество результатов mi, попавших в данный интервал и определяется

Если в интервал попадает меньше пяти наблюдений, то такие интервалы объединяют с соседними, соответственно изменяется и параметр . Результаты производимых вычислений заносятся в первую половину таблицы 2, а затем строится сама гистограмма (рис.1).

Из вида гистограммы на рис. 1 можно сделать предположение о том, что вероятность результата измерения подчиняется нормальному закону. Проверим правдивость этой гипотезы.

4. Проверка нормальности закона распределения по критерию Пирсона.

Для расчета критерия Пирсона необходимо знать эмпирические частоты и теоретические вероятности для каждого интервала .

Если выдвинута гипотеза о нормальности распределения, то для расчета вероятностей используется функция Лапласа:

Значения X1 и X2 соответствуют началу и концу интервала. Для каждого из этих значений рассчитываем относительный доверительный интервал t, а затем из таблиц функции Лапласа находим соответствующие значения этой функции и .

Рассчитаем значение относительного доверительного интервала t для каждого из интервалов по формуле

Ф1=0,05938; Ф4=0,5571; Ф?1=0,15866; Ф?4=0,7549;

Ф2=0,15866; Ф5=0,7549; Ф?2=0,32997; Ф?5=0,8944;

Ф3=0,32997; Ф6=0,8944; Ф?3=0,5517; Ф?5=0,9649.

Таблица 2

i

Интервалы

mi

1

42,07

42,15

1

1,56

-1,56

-1

0,05938

0,15866

0,09928

1,67

2

42,15

42,24

0

3

42,24

42,33

14

4

42,33

42,42

15

1,67

-1

-0,44

0,15866

0,32997

0,17131

0,27

5

42,42

42,51

31

3,44

-0,44

0,13

0,32997

0,5517

0,22173

3,51

6

42,51

42,60

20

2,22

0,13

0,69

0,5517

0,7549

0,2032

0,01

7

42,60

42,69

9

1

0,69

1,25

0,7549

0,8944

0,1395

1,76

8

42,69

42,78

7

0,78

1,25

1,81

0,8944

0,9649

0,0705

0

9

42,78

42,87

3

Интервалы 1,2 привязываем к интервалу 3. Интервал 9 привязываем к интервалу 8, т.к. mi меньше 5.

Тогда по формуле найдем Р для каждого интервала k.

Заполним соответствующие ячейки таблицу 2, а затем рассчитаем значение критерия для каждого интервала и суммарное значение :

=7,22.

Определим табличное (критическое) значение , задавшись доверительной вероятностью 0,94 и вычислив по формуле число степеней свободы:

r = 8 3 = 5;

=15,08;

.

Таким образом, с вероятностью 0,94 гипотеза о нормальности распределения вероятности результата измерения принимается.

5. В тех же координатах, что и гистограмма, следует построить теоретическую кривую плотности вероятности. Для этого рассчитываем значения плотности вероятности для середины каждого интервала и отложим как ординаты из середин соответствующих интервалов; полученные точки соединим плавной кривой, симметричной относительно математического ожидания (среднего арифметического значения).

6. Представление результата в виде доверительного интервала.

Для этого определим стандартное отклонение среднего арифметического по формуле:

Закон распределения вероятности для среднего арифметического считаем нормальным, тогда доверительный интервал определяется по выражению при доверительной вероятности 0,94. Этому значению соответствует аргумент функции Лапласа t = 2,2167.

В случае, если закон распределения вероятности для среднего арифметического считаем неизвестным, то относительный доверительный интервал рассчитываем в соответствии с неравенством Чебышева:

,

42,49-4,08·0,016?x?42,49+4,08·0,016

Как видно из сравнения результатов, неизвестность закона распределения вероятности приводит к расширению доверительного интервала, то есть к увеличению дефицита измерительной информации.

Рис.

Заключение

Стандартизация присутствовала в жизни человека с древнейших времён. На её основе шли важнейшие исторические процессы: объединение государства, развитие и укрепление экономики и политики государств, развитие международных торговых отношений между государствами.

Стандартизация развивалась, прежде всего, внутри отдельных фирм, отдельных предприятий. Однако в дальнейшем, по мере развития общественного разделения труда, все большее значение начинала приобретать стандартизация национальная, региональная и даже международная. В связи с этим в наиболее развитых странах появилось стремление организовать национальные системы стандартизации, в большинстве случаев завершившееся созданием национальных организаций по стандартизации. Все три уровня стандартизации тесно между собой связаны. Каждая страна хочет видеть свой национальный стандарт на мировом рынке, в свою очередь, ведут борьбу региональные и международные организации.

Гораздо позже начала применяться сертификация, только в 19 веке, с развитием современных рыночных отношений, конкуренции предприятий.

Роль сертификации в повышении качества продукции заключается в том, что в сильнейшей конкуренции на рынок попадает только проверенный продукт, ведь контроль его качества состоит из нескольких этапов, каждый из которых рискует стать барьером к дальнейшему производству. Для фирм, прошедших проверки на всех этапах контроля, важно создать систему качества. Конечная оценка качества изготовления продукции осуществляется с помощью сертификации, которая означает испытание продукции, выдачу сертификата соответствия, маркировку продукции (знак соответствия) и контроль за состоянием последующего производства с помощью контрольных испытаний.

Задача современных предприятий - необходимость научиться более эффективно использовать экономические, организационные и правовые рычаги воздействия на процесс формирования, обеспечения и поддержания необходимого уровня качества на всех стадиях жизненного цикла товара.

Библиографический список

1. Белова Л.А., Алексеев В.С. Метрология, стандартизация и сертификация. Шпаргалка. - М.: Инфра-М, 2007. - 46 с.

2. Демидова Н.В., Бисерова В.А., Якорева А.С. Метрология, стандартизация и сертификация: конспект лекций. - М.: Эксмо, 2007. - 89 с.

3. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2005. - 432 с.

4. Желтов В.П. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. Лекционный материал для самостоятельной работы студентов. - Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2010. - 336 с.

5. История развития метрологии, стандартизации и сертификации, 2013 [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.znaytovar.ru/new2643.html.

6. Колчков В.И. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. для студентов образоват. учреждений сред. проф. образования, обучающихся по группе специальностей «Метрология, стандартизация и контроль качества» / В.И. Колчков. - М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2010. - 398 с.

7. Лекции по метрологии / Метрология стандартизация и сертификация / Глава 5.doc [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.studfiles.ru/dir/cat34/subj197/file10912/view102610.html.

8. Мищенко С.В., Пономарёв С.В., Пономарёва Е.С., Евлахин Р.Н., Мозгова Г.В. История метрологии, стандартизации, сертификации и управления качеством. Учебное пособие. - Тамбов: ТГТУ, 2004. - 112 с.

9. Основы метрологии, стандартизации и сертификации. Учебное пособие. Составила Морякова Е.В. - Архангельск, 2006. - 181 с.

10. Пономарев С.В. Метрология, стандартизация, сертификация: учебник для вузов / С.В. Пономарев, Г.В. Шишкина, Г.В. Мозгова. - Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. - 48 с.

11. Развитие сертификации на международном, региональном и национальном уровнях, 2005 [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://metrob.ru/HTML/sertifikac/mejdunar-sertifikac/razvitie.html.

12. Сертификация и качество продукции. Методическое пособие для студентов. Составил Безбородов В.М. - Сыктывкар, 2003. - 28 с.

13. Ясенков Е.П. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебное пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2003. - 136 с.

14.Борискин О.И., Соловьев С.Н., Белов Д.Б., Якушенков А.В. Методическое пособие «Расчет параметров посадки и калибров для проверки отверстия и вала».-т; 1994.

15.Маликов А.Б., Анисимова М.А., Аверьянова И.Э. Методическое пособие «Расчет сборочных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости».-т; 1994.

16.Борискин О.И., Соловьев С.Н., Белов Д.Б. Методическое пособие «Обработка результатов многократных измерений».


Подобные документы

  • Назначение и цели международной стандартизации. Нормы Государственной системы стандартизации России. Международная организация стандартизации (ISO), ее деятельность. Международные и национальные организации, участвующие в работах по стандартизации.

    курсовая работа [167,5 K], добавлен 01.09.2016

  • Характеристика региональных организаций по стандартизации: СЕН, СЕНЕЛЭК, ЕОК. Общность и различия в их правовом статусе, целях, задачах, составе участников и структуре Европейских региональных стандартов. Правовые основы обеспечения единства измерений.

    реферат [34,6 K], добавлен 27.03.2010

  • Исследование работы различных организаций по стандартизации в странах Европы: какие организации являются национальными организациями по стандартизации в своих странах, какие региональными, государственными и негосударственными. Их основные цели и задачи.

    реферат [723,0 K], добавлен 14.12.2010

  • Обзор стратегических целей и задач развития национальной системы стандартизации. Анализ содействия ИСО развитию стандартизации в мировом масштабе для облегчения товарообмена, расширения сотрудничества в области технической и экономической деятельности.

    реферат [136,4 K], добавлен 06.01.2012

  • Связь метрологии и стандартизации. Одни из первых стандартизированных унифицированных чертежей. Первые упоминания о стандартах в России. Создание первого центрального органа по стандартизации. Принятие в 1993 году Закона России "О стандартизации".

    презентация [750,3 K], добавлен 16.04.2012

  • Функции стандартизации. Система органов и служб стандартизации в России. Организация и разработка национальных стандартов, согласование, организация экспертизы национальных стандартов. Технический комитет по стандартизации на паритетных началах.

    реферат [21,3 K], добавлен 17.12.2009

  • Основы, цели, задачи и функции стандартизации. Категории и виды стандартов, порядок их разработки. Органы и службы по стандартизации. Метрологические понятия. Классификация измерений. Роль метрологии. Вопросы сертификации в законах Российской Федерации.

    реферат [109,1 K], добавлен 09.01.2009

  • Нормативные документы по стандартизации оборонной продукции, их типы и направления регламентации. Организационные основы стандартизации оборонной продукции. Непосредственная организация и координация работ по стандартизации и унификации, ее значение.

    лекция [16,7 K], добавлен 20.04.2011

  • Понятие государственного стандарта и технического регламента, применение Общесоюзных классификаторов технико-экономической информации. Характеристика, структура и направления деятельности организаций по стандартизации, понятие "агрегатирование".

    контрольная работа [36,3 K], добавлен 08.03.2011

  • Понятие и сущность Государственной системы стандартизации России. Задачи и основные принципы стандартизации. Порядок проведения сертификации в системе ГОСТ Р. Анализ перспектив развития и предложения по устранению проблем стандартизации ГОСТ Р в России.

    реферат [35,1 K], добавлен 15.09.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.