Techniczne Aspekty Zapewnienia Jakości

Transkrypt

1 Istytut Techologii Maszy i Automatyzacji Politechii Wrocławsiej Pracowia Metrologii i Badań Jaości Wrocław, dia Ro i ierue studiów. Grupa (dzień tygodia i godzia rozpoczęcia zajęć) Techicze Aspety Zapewieia Jaości Ćwiczeie Imię i azwiso Imię i azwiso Imię i azwiso Imię i azwiso Imię i azwiso. Pomiar średicy wała metodą różicową Statystycze opracowaie serii wyiów pomiarów Wyzaczeie iepewości pomiarowej a) Pomiar różicowy polega a wyzaczeiu wartości wielości mierzoej a podstawie pomiaru różicy pomiędzy wielością mierzoą i wartością wielości zaej. W przypadu pomiaru średicy d wała metodą różicową wielością zaą jest wymiar wzorca (p. stos płyte wzorcowych) odtwarzający omialy wymiar N średicy wała, zaś różicę d odczytuje się z przyrządu pomiarowego. d d N Ostateczy wyi pomiaru uzysuje się z zależości: d N d d - średica mierzoego wała N - wymiar omialy średicy wała d - różica odczytaa z przyrządu pomiarowego Uwaga! Podczas wyzaczaia wyiu pomiaru ależy uwzględić za odchyłe. W przypadu gdy N W przypadu gdy N d odchyłę d zapisujemy ze zaiem plus i wtedy zależość przyjmuje postać d N d d odchyłę d zapisujemy ze zaiem mius i wtedy zależość przyjmuje postać d N d b) Na podstawie rysuu wała (załączi) oreślić wymiar omialy N średicy wała. Z ompletu płyte wzorcowych wyjąć płyti, tórych suma wymiarów odpowiada wymiarowi omialemu i umieścić je a stoliu przyrządu pomiarowego uładając w stos. Po deliatym zetięciu ońcówi pomiarowej z powierzchią płyti wzorcowej ustawić wsazaie zerowe czujia. Usuąć płyti wzorcowe. Po umieszczeiu mierzoego wała a stoliu przyrządu pomiarowego dooać odczytu odchyłi. Jao wartość odchyłi przyjąć masymale wsazaie przyrządu jaie moża uzysać podczas przesuwaia wała po powierzchi stolia pod ońcówą pomiarową w ieruu prostopadłym do osi powierzchi walcowej wała. Dooać pięciorotego pomiaru średicy ażdego z wałów, odczytując odchyłę z wsaźia przyrządu Wyii pomiarów zamieścić w tabeli

2 Istytut Techologii Maszy i Automatyzacji Politechii Wrocławsiej Pracowia Metrologii i Badań Jaości Tab.. Wyii pomiarów Wałe Wartości odchyłe od wymiaru omialego *) r d [m] d [m] d [m] d [m] d 5 [m] *) d -5 oleje pomiary tego samego wała w różych ieruach i przerojach. d śr d. Statystycze opracowaie serii wyiów pomiarów a) Dla ażdego ze mierzoych wałów odszuać w tabeli odchyłi miimale d mi oraz d mi ozaczając je w omórach tabeli odpowiedio: - odchyłę miimalą i odchyłę masymalą. b) Wyzaczyć wartości odchyłi średiej d śr i średicy d Wyii zamieścić w tabeli. 5 dśr d i d' N dśr 5 i d i gdzie i = 5 olejo zmierzoe odchyłi dla daego wała N wartość omiala średicy wała d śr średia odchyła średicy wała Uwaga! Podczas wyzaczaia wartości d mi i d max ależy uwzględić za odchyłe, zgodie z zasadą opisaa w pucie a). c) Wyoać wyres z przebiegu pomiarów (patrz rysue obo) zazaczając a im wartości średic śr oraz zares zmieości wymiaru dla ażdego z wałów, przyjmując jao górą graicę zmieości max atomiast jao dolą graicę zmieości mi. Wyres wyoać a aruszu formatu A d oleje pomiary

3 Istytut Techologii Maszy i Automatyzacji Politechii Wrocławsiej Pracowia Metrologii i Badań Jaości d) Opierając się a wyiach pomiarów zamieszczoych w tabeli wyzaczyć astępujące wartości: ilość wyoaych pomiarów (zmierzoych wałów) = 0 szt. wartość odchyleia stadardowego s z zależości: s d' i d' śr d' d śr ' i i d i średice mierzoych wałów d śr średia wartość średic mierzoych wałów liczba mierzoych wałów [szt.] s = = wartość średia średicy wała d śr = wartość miimalą średicy wała d mi = wartość masymalą średicy wała d max = wartość rozstępu, gdzie R = d max d mi = = R = d) Obliczyć przedziały lasowe dzieląc wartość rozstępu R. Całowita liczba przedziałów lasowych powia wyosić 0 0 (przyjąć liczbę 0 przedziałów ja w tabeli). Wygodą formą zliczaia zdarzeń jest tzw. resowaie (czyli zazaczaie resą wyiu pomiaru mieszczącego się w daym przedziale). Liczebość to liczba wyiów pomiarów mieszczących się w tych przedziałach lasowych a częstość to stosue i / zdarzeń dla tych przedziałów. R 0 = W przedziale pierwszym zares wymiarów zawiera się od d mi do d mi + 0 R e) W tabeli zamieścić wyii lasowaia Tab. Wyii lasowaia Lp. Przedział lasowy (poad do) Kresowaie Liczebość przedziału i Częstość i /

4 Istytut Techologii Maszy i Automatyzacji Politechii Wrocławsiej Pracowia Metrologii i Badań Jaości. Wyresy a) Przedstawić graficzie uzysae wyii pomiarów w postaci histogramu (wyres słupowy) w przypadu liczby zdarzeń (łącząc środi górych boów prostoątów histogramu) wieloboów w przypadu częstości zdarzeń, ja a rysuu: liczba zdarzeń częstość zdarzeń przedziały przedziały b) Na wyresie zazaczyć wartość średią obliczoą ze średich średic wszystich mierzoych wałów oraz przedziały obejmujące: d śr ± s...8, % zdarzeń d śr ± s...95, % zdarzeń d śr ± s...99,7 % zdarzeń d śr ± s...99,99 % zdarzeń Wyzaczeie iepewości pomiarowej a) Na podstawie rysuu wała (załączi) oreślić wymiar omialy N średicy wała. Z ompletu płyte wzorcowych wyjąć płyti, tórych suma wymiarów odpowiada wymiarowi omialemu i umieścić je a stoliu przyrządu pomiarowego uładając w stos. Po deliatym zetięciu ońcówi pomiarowej z powierzchią płyti wzorcowej ustawić wsazaie zerowe czujia. Usuąć płyti wzorcowe. Po umieszczeiu mierzoego wała a stoliu przyrządu pomiarowego dooać odczytu odchyłi. Jao wartość odchyłi przyjąć masymale wsazaie przyrządu jaie moża uzysać podczas przesuwaia wała po powierzchi stolia pod ońcówą pomiarową w ieruu prostopadłym do osi powierzchi walcowej wała. Dooać ilurotego pomiaru ażdego z wałów. Wyii pomiarów zamieścić w tabeli.

5 Istytut Techologii Maszy i Automatyzacji Politechii Wrocławsiej Pracowia Metrologii i Badań Jaości Tab.. Wyii pomiarów Pomiar d i r i [m] d i - d śr [m] ( d i - d śr ) [m ] 0 d i wyii pomiarów tego samego wała w różych ieruach i przerojach d i. Statystycze opracowaie serii wyiów pomiarów a) Wyzaczyć wartości = i max (liczba dooaych pomiarów), i d i, d śr d i i, d śr d i i, i d śr i d : = szt i d i = d śr = d śr = i d śr i d = b) Wyzaczyć wartości: 5

6 Istytut Techologii Maszy i Automatyzacji Politechii Wrocławsiej Pracowia Metrologii i Badań Jaości odchyleia stadardowego s, s i d i d śr s = miimalą średicy d mi d mi = masymalą średicy d max d max = rozstępu R, R d max dmi R = błędu systematyczego d = d ś - d popr d = 5. Wyi pomiaru średicy wała a) Wyzaczyć średicę wała z astępującej zależości: d = [( d śr + P d ) (O N + P Nw ) + N + P N + P T + P S ] ± U(d) D śr - wartość średia odchyłi (surowy wyi pomiaru, wartość ajbardziej prawdopodoba z pomiarów) obliczoy a podstawie tabeli. - P d - poprawa wsazaia przy pomiarze średicy wała, P d = d =... - O N odczyt wsazaia a wzorcu. O N = 0,0000 mm, dla tzw. zerowaia - P Nw poprawa wsazaia podczas pomiaru wzorca, przyjąć: P Nw = 0,0000 mm - N wymiar omialy wzorca N =..., - P N poprawa wymiaru wzorca dla płyti lasy 0 o wymiarze omialym N, przyjąć P N =... - P T poprawa temperaturowa obliczaa ze wzoru: P T = [D α d (t o t d ) N α N (t o t N )] ± U(P T ) α d = 0 - o C - - współczyi rozszerzalości liiowej dla wała. t o =... o C, temperatura otoczeia (w laboratorium) t d =... o C, temperatura mierzoego wała, α N =,5 0 - o C - - współczyi rozszerzalości liiowej dla wzorca, t N =... o C, temperatura wzorca, - P S - poprawa a odształceia sprężyste dla otatu dwóch powierzchi: mierzoej, walcowej d i ulistej ońcówi pomiarowej (d = 8mm) z siłą F =,5 [N] obliczoa ze wzoru: P S 0,8 F d d d d d 0,5 F d. Obliczyć iepewość U(d) uwzględiając iepewości cząstowe u(d) związaie z wszystimi sładiami występującymi we wzorze: d = [( d śr + P d ) (O N + P Nw ) + N + P N + P T + P S ] Wzór a iepewość stadardową (a poziomie ufości P = 0.99) U(D) = u(d) i przy założeiu, że błędy systematycze zostały uwzględioe, a pozostałe błędy mają charater przypadowy i rozłady zbliżoe do ormalego, może mieć postać: u d U d U P U O U P U N U P U P U P śr d N Nw N T S

7 Istytut Techologii Maszy i Automatyzacji Politechii Wrocławsiej Pracowia Metrologii i Badań Jaości Uwzględić we wzorze iepewości cząstowe: U( d śr ) =...mm, ustaloe a podstawie serii pomiarów (przyjąć = s), U(P d ) = 0,000 mm, (a podstawie świadectwa sprawdzeia czujia), U(O N ) = 0,000 (a podstawie świadectwa sprawdzeia płyte wzorcowych), U(N) = 0, U(P S ) = 0, U(P N ) = 0 U(P T ) = mm Ostateczie wyi pomiaru: d = d popr ± U(d) =... ±... 7