BÁO CÁO THÍ NGHIỆM DUNG SAI VÀ KỸ THUẬT ĐO

ĐO ĐỘ ĐẢO HƯỚNG TÂM VÀ ĐỘ ĐẢO MẶT ĐẦU HÌNH TRỤ TRƠN

- Biết sử dụng đồng hồ và đồ gá đo

- Biết kiểm tra sai số vị trí hình trụ trơn

- Đồ gá chống tâm và bàn máp

III QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM

- Gá chi tiết lên hai mũi tâm

- Đặt đồ gá đồng hồ so lên bàn máp

- Xoay mũi đồng hồ tiếp xúc với bề mặt trục hoặc bề mặt đầu cần kiểm tra

- Xoay chi tiết đi một góc 360°

- Đọc giá trị chỉ thị Max và Min trên đồng hồ so khi quay một góc 360°

2 Hình ảnh quá trình thí nghiệm

Hình 2.1: quá trình đo độ đảo hướng tâm hình trụ trơn

Hình 2.2: quá trình đo độ đảo mặt đầu hình trụ trơn

Chi tiết số Độ đảo mặt đầu Độ đảo hướng tâm max min Mặt cắt 1 Mặt cắt 2 Mặt cắt 3 max min max min max min

IV ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ ĐO

- Độ đảo hướng tâm của hình trụ trơn Đối với mặt cắt 1: Δ 1 =[0,055 − (−0,01)] + [0,005 − (−0,055)] + [0,05 − (−0,02)]

= 0,063mm Đối với mặt cắt 2: Δ 2 = [0,11 − (0,01)] + [0,1 − (−0,03)] + [0,07 − (−0,04)]

3 = 0,113mm Đối với mặt cắt 3: Δ 3 = [0,04 − (−0,1)] + [0,15 − (−0,02)] + [0 − (−0,14)]

⟹ Dung sai độ đảo hướng tâm (độ đảo hướng kính) của bề mặt chi tiết so với đường tâm B theo đề bài là 0,01 mm Mà giá trị dung sai Δ 𝑖 của các mặt cắt thì lớn hơn so với 0,01 mm nên suy ra chi tiết không đạt yêu cầu về độ đảo hướng tâm

- Độ đảo mặt đầu của hình trụ trơn

⟹ Theo đề bài dung sai độ đảo mặt đầu (độ đảo mặt mút) của chi tiết so với đường tâm B là 0,01 mm mà giá trị dung sai Δ 𝑖 các lần đo thì lớn hơn 0,01 mm nên suy ra chi tiết không đạt yêu cầu về độ đảo mặt đầu

⟹ Kết luận chi tiết thí nghiệm này không đạt yêu cầu cả về độ đảo hướng tâm và độ đảo mặt đầu

ĐO VÀ KIỂM TRA ĐỘ THẲNG, ĐỘ PHẲNG VÀ ĐỘ VUÔNG GÓC

- Biết thực hiện cách đo và kiểm tra độ phẳng độ thẳng

- Xác định được độ phẳng , độ thẳng

- Biết cách kiểm tra độ vuông góc

- Biết cách sử dụng đồng hồ so

II DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

- Đồ gá đồng hồ so

1 Kiểm tra độ thẳng và độ phẳng

Chi tiết hình hộp chữ nhật có kích thước (150x100x40) mm

- Cách 1 : Sử dụng thước rà thẳng.

Hình 3.1: quá trình kiểm tra độ phẳng và độ thẳng bằng thước rà thẳng

- Cách 2: Sử dụng bàn máp, đồng hồ so

Hình 3.2: quá trình kiểm tra độ thẳng và độ phẳng bằng bàn máp và đồng hồ so

2 Kiểm tra độ vuông góc

- Chi tiết cần kiểm tra có yêu cầu độ vuông góc giữa các mặt

- Tiến hành đo độ vuông góc bằng cách dung eke và căn lá để xác định khe hở

- Thực hiện đo ba lần với các đoạn L như yêu cầu (50mm) ở các vị trí khác nhau

Mặt số 201 203 Độ Thẳng Đường 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

Dùng thước và căn lá

Dùng đồng hồ so 0,10 0,10 0,02 0,01 0,03 0,05 0,11 0,10 0,02 0,03 0,12 0,11 Độ Phẳng

Thước và căn lá 0,10 0,14 Đồng hồ so 0,11 0,15 Độ

Dùng căn lá và Êke

Mặt 1 vuông góc với mặt 4 Mặt 1 vuông góc với mặt 4 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 min max min max min max min max min max min max

- Độ thẳng của chi tiết khác nhau ở các đường khác nhau

- Độ thẳng khi xác định bằng đồng hồ so có giá trị lớn hơn khi xác định bằng thước thẳng và căn lá

- Độ phẳng của mặt phẳng là độ không thẳng lớn nhất

- Độ phẳng khi xác định bằng đồng hồ so có giá trị lớn hơn khi xác định bằng thước thẳng và căn lá

→ Kết luận: Chi tiết này không đạt yêu cầu

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẪU

- Biết sử dụng đồng hồ so

- Biết sử dụng các loại mẫu đo

- Biết lựa chọn mẫu và bảo quản mẫu

- Bộ gá đồng hồ so có mặt phẳng chuẩn

- Chọn một trong 8 mẫu có sẵn trên bàn nơi thí nghiệm với các kích thước cần kiểm tra cho sẵn trong bảng 2.1

- Dựa vào kích thước cần kiểm tra, tổ hợp các kích thước của mẫu đo sao cho bằng đúng kích thước cần kiểm tra (Độ chính xác của kích thước A ±0,04 , B ±0,05 ,

Hình 4.2: bộ căn mẫu trong phòng thí nghiệm

- Đặt căn mẫu lên mặt bàn gá đồng hồ so (H.4.2)

- Cho đồng hồ so tiếp xúc với tập căn mẫu kích thước Đặt giá trị trên đồng hồ so về “0”

- Giữ nguyên vị trí đồng hồ so, bỏ tập căn mẫu kích thước ra và đặt chi tiết cần kiểm tra vào (H.4.3) Đọc số chỉ trên đồng hồ

- Hiệu số chỉ giữa 2 lần đo chính là sai số của kích thước mẫu so với kích thước cần kiểm tra

Kích thước cần kiểm tra

Các căn mẫu tổ hợp

- So sánh kết quả đo được với độ chính xác của kích thước mẫu ta thấy được cả 3 kích thước cần kiểm tra đều không đạt yêu cầu.

- Sai số trong kết quả đo có thể đến từ:

+ Sai số hệ thống do mẫu đo sử dụng lâu ngày bị mòn bề mặt, gỉ sét nên không còn giữ được độ chính xác chế tạo

+ Bề mặt các kích thước cần đo cũng đồng thời bị mòn sau một thời gian dài sử dụng, việc này cũng có thể tạo nên sai số

+ Sai số kỹ thuật do người đo chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc sử dụng đồng hồ so và lựa chọn căn mẫu

ĐO LỖ CÔN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐO GIÁN TIẾP

- Tìm hiểu sơ bộ kết cấu máy dựa trên nguyên tắc quang cơ, biết sử dụng máy để đo kích thước ngoài

- Nắm được nguyên tắc dùng bi cầu để đo lỗ côn

- Máy Đờ Lin Nô Mét là một loại máy đo kiểu cơ khí- quang học, nó dùng để đo kích thước thẳng(đường kính, chiều dài) Kích thước của chi tiết đo được bằng hiệu số giữa hai số đọc ứng với vị trí của đầu đo khi tiếp xúc với chi tiết và với bàn đo

- Đo kích thước các viên bi, xác định D, d, (mỗi bi đo năm lần) lấy trung bình

- Đặt chi tiết có lỗ côn cần kiểm tra lên bàn chi tiết của máy đo Bỏ viên bi thứ nhất vào, thả đầu đo xuống, đọc được chỉ số h1 (tiến hành đo 5 lần)

- Lấy viên bi thứ nhất ra, cho viên bi thứ 2 vào, đưa đầu đo xuống, đọc được chỉ số h2 (tiến hành đo 5 lần)

- Tính toán góc côn đo, xử lý các số liệu tính sai số phương pháp đo

Hình 5.2: hình ảnh quá trình thí nghiệm

Các thông số Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5

- Tính toán góc đô côn : α ̅ = arcsin D̅ − d̅

- Kết quả đo được chính xác khá cao do :

- Xác định đường kính viên bi bằng Banme 0,02 mm và dung nguyên tắc ABBE nên kết quả khá chính xác

- Dùng thước Đơ li nô met chính xác đến 0,001mm nên các kích thước h1 và h2 cũng chính xác đến μm

ĐO ĐỘ ĐẢO VÀNH RĂNG

- Biết cách đo độ đảo hướng tâm nói chung, trên cơ hở đo độ đảo vành răng

- Là một trong yếu tố quan trọng về độ chính xác động học của bánh răng

- Biết xử lí về đầu đo khi gặp bề mặt phức tạp

- Đồ gá đồng hồ so

- Một trục gá mài có độ oovan 0,005 và lắp xít với lỗ bánh răng

- Một con lăn có kích thước thích hợp

- Chọn con lăn có đường kính sao cho tiếp điểm của nó với profile răng rại đường ăn khớp Chiều dài con lăn bằng khoảng 3 lần đường kính của nó để ổn định khi đặt vào rãnh răng

- Đặt con lăn vào một rãnh bất kỳ

- Đặt đồng hồ so với đầu đo lưỡi dao (dễ đo hơn) tại vòng tâm của trục gá

- Quay nhẹ trục gá quanh đầu đo đồng hồ và ghi chỉ số cao nhất là Ri

- Lặp lại cho từng rãnh, đến hết chu vi bánh răng

STT Giá trị R STT Giá trị R

- Độ đảo hướng tâm vành răng được dùng để đánh giá mức chính xác động học của bánh răng

- Độ chính xác của phép đo còn phụ thuộc việc chọn con lăn Tâm của con lăn cần phải nằm trên vòng chia của bánh răng thì mới chính xác Có thể chọn đường kính con lăn 𝑑 = 𝑚𝜋

- Trong quá trình đo còn xảy ra nhiều sai số và các nguyên nhân gây ra sai số có thể là: o Đầu đo của đồng hồ chưa chạm vị trí cao nhất của con lăn o Đọc đồng hồ so khi kim chưa ổn định o Sai số hệ thống của đồng hồ so o Bánh răng và con lăn bị ăn mòn ảnh hướng đến quá trình đo

ĐO BIẾN DẠNG STRAIN GAGE

- Tìm hiểu cách sử dụng strain gage để đo biến dạng

- Tìm hiểu mạch đo sử dụng strain gage ( mạch cầu Wheastone)

- Thanh nhôm lắp console có các strain gage dán tại vị trí gần đầu cố định, đầu tự do của cơ cấu mang các khối nặng

- Các quả nặng có đánh số, thước đo chiều dài, thước cặp

- Test board, điện trở, bộ nguồn DC

Hình 10.1: mạch đo biến dạng sử dụng strain gage

- Sử dụng các điện trở, test board, bộ nguồn DC, thanh nhôm có gắn các strain gage, sinh viên xây dựng mạch cầu Wheatstone

Hình 10.2: Sơ đồ đo biến dạng sử dụng strain gage

- Ghi nhận giá trị điện áp khi không có khối nặng Vref

- Lần lượt đặt các khối nặng vào cơ cấu mang khối nặng, đọc các giá trị điện áp

Vread đo được và ghi vào bảng số liệu

Hình 10.3: hình ảnh quá trình thí nghiệm

Hình 10.4: mạch đo thực tế trong phòng thí nghiệm

STT Mạch cầu 2 strain gage Điện áp Vread (V) Khối lượng M (kg)

- Vẽ đường quan hệ giữa khối lượng tác dụng lên đầu tự do và điện áp

V0 = Vread – Vref (với Vref = 0,48 mV)

Hình 10.5 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa khối lượng và điện áp

- Qua quan sát đường biễu diễn trong đồ thị trên, ta có nhận xét như sau: Đường biễu diễn mối quan hệ giữa khối lượng tác động lên đầu tự do và điện áp là được xem như gần tuyến tính

- Giải thích sự không ổn định của điện áp ra mạch cầu Wheastone trong quá trình đo:

+ Do sự nhiễu, cũng như trong lúc thực hiện các thao tác trong quá trình đo + Do điện áp mỗi lần đo là khá nhỏ nên độ chênh lệch giữa các lần đo cũng nhỏ

=> Vậy nên suy ra rất khó quan sát được

- Biện pháp khắc phục hạn chế sự không ổn định của điện áp: tăng độ nhạy của Strain Gage

LẬP BẢN VẼ TỪ MẪU

- Biết cách lập bản vẽ từ các chi tiết mẫu có sẵn

- Sử dụng được các loại dụng cụ đo khác

- Thước cặp vạn năng có độ chính xác 0,02mm

- Kiểm tra xem các kích thước có đủ mô tả toàn bộ chi tiết hay chưa

- Đo tất cả các kích thước cần thiết để ghi lên bản vẽ

- Nhóm chọn mẫu là khối lập phương số hiệu 103 để tiến hành đo đạc kiểm tra kích thước

Hình 11.1: mẫu lập phương số hiệu 103

Hình 11.2: quá trình tiến hành thí nghiệm

- Tiến hành dựng lại mẫu từ các kích thước đo được

Xác định các kích thước và xây dựng bản vẽ

- Trong các trình xác định các kích thước của bản vẽ ta thấy kích thước thực có sai số khi so với kích thước danh nghĩa Sai số có thể do nhiều nguyên nhân:

+ Trong quá trình gia công sai số là không thể tránh khỏi

+ Quá trình đo đạc xuất hiện sai số do dụng cụ đo

+ Kĩ năng đo đạc hạn chế dẫn đến sai số kích thước

- Tuy nhiên sai số khá nhỏ nên có thể chấp nhận Từ đó dựng lại mẫu bằng các kích thước đã đo

Trong các kích thước này kích thước nào là quan trọng, vì sao ?

- Các kích thước lỗ tròn và vị trí lỗ tròn là quan trọng

- Bởi vì các lỗ này là nơi ghép với các chi tiết khác nên cần đảm bảo độ chính xác để có thể đảm bảo mối ghép

Các kích thước nào đo gián tiếp, nói rõ cách đo các kích thước ?

- Vị trí lỗ tròn là kích thước được đo gián tiếp

- Cách đo là xác định kích thước gián tiếp qua các kết quả đo các đại lượng có liên quan đến khoảng cách từ tâm lỗ tròn đến các mặt bên vật mẫu

- Ta tiến hành đo đường kính lỗ tròn sau đó đo khoảng cách nhỏ nhất từ đường kính lỗ đến vị trí vuông góc với cạnh bên khối lập phương vậy vị trí tâm lỗ tròn là = khoảng cách t + đường kính lỗ tròn /2

- Cách đo gián tiếp này có thể xuất hiện sai số do nhiều nguyên nhân: đặt không ngay đường tâm, sai số khi đọc kết quả trên dụng cụ đo … Tuy nhiên vẫn có thể chấp nhận được

1 Dụng cụ đo có độ chia nhỏ nhất là 0,02 Nếu người đo nhìn thấy nằm chính giữa 2 vạch 0,04 và 0,06 thì chọn ghi kết quả là bao nhiêu?

Theo giáo trình Thí nghiệm vật lý - ĐHBK, BÀI MỞ ĐẦU: SAI SỐ CÁC PHÉP ĐO TRONG ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ:

Sai số phép đo là khi đo một đại lượng vật lý, dù là đo trực tiếp hay gián tiếp, bao giờ ta cũng mắc phải những sai số Các dụng cụ đo không thể nào giúp chúng ta thu nhận được kết quả đo chính xác tuyệt đối, kể cả được chế tạo tỉ mỉ đến mức nào

Do đó mọi dụng cụ đo có một giới hạn là cấp chính xác của nó

Ví dụ đối với thước mm có cấp chính xác là 0.5mm, khi tiến hành đo khoảng cách hay chiều dài, chúng ta phải thực hiện so sánh ở hai vị trí khác nhau (ứng với hai vạch khác nhau trên thước mm) Do đó, sai số dụng cụ trong trường hợp đo khoảng cách là đúng bằng 1 độ chia nhỏ nhất trên thước mm, bằng 1mm Sai số tuyệt đối cho bất kỳ một dụng cụ đo nào chính là độ chia nhỏ nhất của nó Tất cả các phép đo thực hiện 01 lần thì sai số tuyệt đối cũng chính là độ chia nhỏ nhất của các dụng cụ được sử dụng

Trong bài toán, ta sử dụng dụng cụ đo có độ chia nhỏ nhất là 0,02mm để đo chiều dài l, khi đó l nằm trong khoảng từ 0,04mm đến 0,06mm, còn phần lẻ không thể đọc được trên thước đo Sự sai lệch này là do chính đặc điểm cấu tạo của dụng cụ đo gây ra, gọi là sai số dụng cụ

- Sai số hệ thộng dụng cụ đo chia vạch

Cấp chớnh xỏc (CCX) của dụng cụ đo chia vạch bằng ẵ độ chia nhỏ nhất của dụng cụ chia vạch

- Do phép đo được thực hiện 1 lần nên không có sai số ngẫu nhiên, sai số của phép đo: ∆𝑙 = 0.01𝑚𝑚

- Chấp nhận sai số phép đo, vậy ta viết kết quả đo dưới dạng :

Trường đại học Bách Khoa, Thí nghiệm vật lý đại cương, truy cập từ: http://e- learning.hcmut.edu.vn/pluginfile.php/1002835/mod_resource/content/1/Bai%200%20Gioi%20thieu.pdf, ngày truy cập 10/4/2022 l

Trường Đại Học Bách Khoa

H nh 1 Chi ti t 103 ích thư c anh ngh a

Lập Bản Vẽ Từ Mẫu Khối lập phương 103

Định dạng
Số trang	40
Dung lượng	2,27 MB