Условия размещения в контейнере коробок с малогабаритным грузом
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ МЕТРОЛОГИИ
Учебно-методическое пособие
Ижевск
УДК 389 (075.8)
ББК 30.10я73
П 275
Рекомендовано к изданию Учебно-методическим Советом УдГУ.
Рецензент:к.т.н., профессор В.А. Галашев
Перминов Н. А.
П275Практическое приложение при изучении метрологии: учебно-методическое пособие / Н. А. Перминов. – Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2014. – 64 с.
Учебно-методическое пособие для студентов бакалавриатов технологических направлений нетехнических вузов содержит указания по выполнению и оформлению заданий практических занятий и лабораторных работ при изучении дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация».
УДК 389 (075.8)
ББК 30.10я73
© Н. А. Перминов, 2014 г.
© ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный
университет», 2014г.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ 4
Задача 1 Применение рядов предпочтительных чисел 4
Задача 2 Определение температурной погрешности измерения детали 10
Задача 3 Статистическая обработка результатов многократных измерений 13
Задача 4 Штриховое кодирование информации
о товаре 25
Задача 5 Допуски и посадки. Размерные цепи 31
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 34
№1 Штриховые меры длины 34
№2 Штангенинструменты 37
№3 Микрометрические приборы 40
ТЕСТ 44
ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ 52
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ
ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 54
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ОТЧЁТОВ 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
-
ВВЕДЕНИЕ
Изучение технических наук в последние десятилетия предполагает применение точных и сложных измерений для исследований различных процессов, происходящих при использовании машин и приборов с целью оптимизации параметров их эксплуатации. Необходимость знания методик измерений и умения пользоваться измерительным инструментарием привела к введению в нетехнических вузах по инженерным направлениям такой дисциплины как «Метрология, стандартизация и сертификация», которая подразумевает изучение студентами основ измерения и расчётов погрешностей. В результате освоения курса будущие бакалавры становятся более близки к миру измерений, легче справляются с различными измерительными устройствами не только в профессиональной деятельности (оборудование, приборы, инструменты), но и в окружающей повседневной жизни.
Вышеперечисленные умения и навыки будут востребованы не только при изучении дисциплины и сдаче экзаменов, но и в научно-исследовательской работе студентов, написании курсовых и выпускных квалификационных работ.
Предлагаемое учебно-методическое пособие состоит из шести основных разделов, расположенных после предисловия и введения. Первый и второй содержат информацию по решаемым задачам и лабораторным работам, изучение которой позволяет выполнить требуемое, причём степень самостоятельности студентов в решении от первых нескольких задач к последним повышается. Разделы третий и четвёртый состоят из вопросов по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация». Раздел пятый содержит перечень правил техники безопасности, которые необходимо выучить и соблюдать на учебных занятиях, а также пересказывать их при сдаче отчётов по лабораторным работам. В шестом разделе перечислены правила оформления и защиты отчётов по практическим заданиям и лабораторным работам. Заканчивается пособие библиографическим списком.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Практические задания заключаются в решении задач.
Структура оформления студентом каждой решённой задачи в отчёте содержит в себе следующие элементы:
полное условие задачи, как оно изложено в методическом пособии;
схему из условия задачи;
исходные данные (краткая выписка числовых значений, данных в условии задачи);
решение (должны быть приведены все необходимые формулы, таблицы и графики);
ответ.
Исходные данные для расчётов каждой задачи выбираются каждым студентом из таблиц, приведённых в задаче по последней и по предпоследней цифрешифра своей зачётной книжки.
Задача 1
Тема: «Применение рядов предпочтительных чисел»
Определения
Ряды предпочтительных чисел – таблицы чисел, которые должны применяться при установлении градаций и отдельных значений параметров (в том числе размеров) технических объектов, в данной задаче – коробок.
Контейнер автомобильный (железнодорожный) – стальной ящик со стандартными габаритными размерами с дверцами сбоку для укладывания грузов нестандартного размера. Контейнеры ставят на автомобильную или железнодорожную платформу рядами с целью перевозки.
Коробка – ёмкость (тара) стандартного размера для упаковки (укладывания) малогабаритных грузов с целью перевозки или хранения.
Малогабаритный – имеющий небольшие размеры, мелкий.
Условия размещения в контейнере коробок с малогабаритным грузом
Для перевозки в автомобильном (железнодорожном) контейнере грузов небольших размеров их необходимо укладывать в стандартные коробки. Стандартные размеры коробок с малогабаритным грузом необходимо выбрать такие, которые обеспечат наиболее рациональное использование вместимости контейнера с целью перевозки как можно большего количества коробок. В задаче следует рассчитать их оптимальные габаритные размеры согласно рядам предпочтительных чисел.
Условие задачи
Для перевозки в автомобильном (железнодорожном) контейнере, модель и внутренние габаритные размеры которого заданы, малогабаритных грузов, размеры которых (длина – «а», ширина – «b» и высота – «c») заданы, назначить и обосновать на основе рядов предпочтительных чисел согласно ГОСТ 8032-84 (Ra5; Ra10; Ra20; Ra40) габаритные размеры стандартной коробки, в которую будет уложен груз. Ответом считать тот вариант, в котором коробок в контейнер войдёт наибольшее количество.
Исходные данные принимаются по таблицам 1.1 и 1.2.
Варианты габаритных размеров груза, который следует упаковать в стандартную коробку, выбираются студентами по последней цифре учебного шифра своей зачётной книжки из таблицы 1.1. Варианты типа контейнера, в который будут складываться коробки, выбираются по предпоследней цифре учебного шифра своей зачётной книжки из крайнего правого столбца таблицы 1.1. Внутренние размеры стандартных транспортных контейнеров приведены в таблице 1.2. Ряды предпочтительных чисел Ra5; Ra10; Ra20; Ra40 в интервале от 250 до 1000 мм приведены в таблице 1.3.
Пример решения задачи
Условие задачи
Для перевозки в автомобильном (железнодорожном) контейнере, модель и внутренние габаритные размеры которого заданы, малогабаритных грузов, габаритные размеры которых (длина – «а», ширина – «b» и высота – «c») заданы, назначить и обосновать на основе рядов предпочтительных чисел согласно ГОСТ 8032-84 (Ra5; Ra10; Ra20; Ra40) габаритные размеры стандартной коробки, в которую будет уложен груз. Ответом считать тот вариант, в котором коробок в контейнер войдёт наибольшее количество.
Исходные данные
Габаритные размеры груза равны: а=525мм, b=410 мм, с=345 мм. Модель используемого контейнера – УК-3, внутренние размеры: длина – 1980 мм, ширина – 1225 мм, высота – 2128 мм.
Таблица 1.1 – Варианты габаритных размеров груза
Вариант | а, мм | b, мм | с, мм | Модель контейнера |
УК-3 | ||||
УК-5 | ||||
УК-3 | ||||
УК-5 | ||||
УК-3 | ||||
УК-5 | ||||
УК-3 | ||||
УК-5 | ||||
УК-3 | ||||
УК-5 |
Таблица 1.2 – Внутренние размеры контейнеров, мм
Модель | Длина | Ширина | Высота |
УК-3 | |||
УК-5 |
Решение(курсивом выделены пояснения к расчётам)
Для определения размеров коробки из ряда предпочтительных чисел выбирают значения ближайшие большие к размерам соответствующего измерения груза.
При изготовлении по ряду предпочтительных чисел Rа5 габаритные размеры коробки будут равны: а=630 мм; b=630 мм; с=400 мм. В контейнер поместится: в длину 1980/630=3,142, то есть 3 коробки; в ширину 1225/630=1,944, то есть 1 коробка; в высоту 2128/400=5,32, то есть 5 ярусов коробок. Итого при изготовлении по ряду Rа5 их общее количество будет равно 3*1*5=15 коробок.
Таблица 1.3 – Ряды предпочтительных чисел Rа5; Ra10; Ra20 Ra40 в интервале от 250 до 1000 мм
начало | продолжение | ||||||
Ra5 | Ra10 | Ra20 | Ra40 | Ra5 | Ra10 | Ra20 | Ra40 |
При изготовлении по ряду предпочтительных чисел Rа10 габаритные размеры коробки будут равны: а=630 мм; b=500 мм; с=400 мм. В контейнер поместится: в длину 1980/630=3,142, то есть 3 коробки; в ширину 1225/500=2,45, то есть 2 коробки; в высоту 2128/400=5,32, то есть 5 ярусов коробок. Итого при изготовлении по ряду Rа10 их общее количество будет равно 3*2*5=30 коробок.
При изготовлении по ряду предпочтительных чисел Rа20 габаритные размеры коробки будут равны: а=560 мм; b=450 мм; с=360 мм. В контейнер поместится: в длину 1980/560=3,535, то есть 3 коробки; в ширину 1225/450=2,72, то есть 2 коробки; в высоту 2128/360=5,91, то есть 5 ярусов коробок. Итого при изготовлении по ряду Rа20 их общее количество будет равно 3*2*5=30 коробок.
При изготовлении по ряду предпочтительных чисел Rа40 габаритные размеры коробки будут равны: а=530 мм; b=420 мм; с=360 мм. В контейнер поместится: в длину 1980/530=3,735, то есть 3 коробки; в ширину 1225/420=2,916, то есть 2 коробки; в высоту 2128/360=5,912, то есть 5 ярусов коробок. Итого при изготовлении по ряду Rа40 их общее количество будет равно 3*2*5=30 коробок.
Вариант ответа с наибольшим количеством коробок следует проверить на оптимальность, то есть поменять размеры коробки длину с шириной местами (перевернуть коробку) и вновь произвести расчёт. Так как в нашем случае таких вариантов три, то проверяют все три и выбирают ответ с наибольшим количеством коробок.
По ряду предпочтительных чисел Rа10 если перевернуть коробку набок (в длину 1980/500=3,96, то есть 3 коробки; в ширину 1225/630=1,94, то есть 1 коробка), их общее количество будет равно 3*1*5=15 коробок.
По ряду предпочтительных чисел Rа20 если перевернуть коробку набок (в длину 1980/450=4,4, то есть 4 коробки; в ширину 1225/560=2,18, то есть 2 коробки), их общее
количество будет равно 4*2*5=40 коробок.
По ряду предпочтительных чисел Rа40 если перевернуть коробку набок (в длину 1980/420=4,7, то есть 4 коробки; в ширину 1225/530=2,3, то есть 2 коробки), их общее количество будет равно 4*2*5=40 коробок.
Анализируя проведённые расчеты, можно сделать вывод о том, что наибольшее число – 40 коробок по размерам из ряда Rа20 и ряда Rа40.
В соответствии с ГОСТ 8032-84 размеры из впередистоящего ряда следует предпочитать размерам из последующего ряда.
Принимаем для изготовления коробок для перевозки груза габаритные размеры по ряду Rа20.
Ответ: размеры коробки по ряду Rа20 будут равны: длина – 450 мм; ширина – 560 мм; высота – 360 мм, наибольшее число коробок – 40 штук.
Задача 2
Тема: «Определение температурной погрешности измерения детали»
Определения
Заготовка – некоторый объём материала определённой формы, из которого будет изготовляться деталь.
Деталь – составная часть изделия, изготовленная из цельного куска материала без применения сборочных операций.
Материал – вещество, идущее на изготовление какой-либо детали.
Погрешность – ошибка, промах, неточность в полученных результатах расчётов или измерений.
Погрешность измерения – это разность между результатом измерения и действительным значением измеряемой величины.
Размер – числовое значение линейной величины в выбранных единицах измерения.