Реферат: Разработка требований к автоматизации процесса испытаний стали арматурной

Федеральноеагентство по образованию

Государственноеобразовательное учреждение

Высшегопрофессионального образования

«Курскийгосударственный технический университет»

КафедраУправление качеством

Курсоваяработа

подисциплине: Автоматизация измерений, испытаний и контроля

на тему: Разработкатребований к автоматизации процесса испытаний стали арматурной

Специальность(направление подготовки) 220501 Управление качеством

Курск, 2009

Содержание

Введение

1. Описание объектаиспытаний изделия

1.1 Назначение и область применения, наличие обязательныхтребований

1.2 Номенклатура контролируемых параметров

1.3 Характеристики условий испытаний

1.4 Факторы, влияющие на контролируемые параметры

2. Анализ нормативной документации по контролю заданных параметровобъекта

3. Определение требований к точности средств контроля, обоснованиетребований к погрешности средств контроля по количественному признаку

4. Выбор и обоснование автоматизированных средств контроля испытаний

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Автоматизация производственных процессов имеет важноезначение на современном этапе развития машиностроения при становлении рыночныхотношений. Основой производственных процессов являются автоматизированныетехнологические процессы механической обработки и сборки, которые обеспечиваютвысокую производительность и необходимое качество изготовляемых изделий.

Современное отечественное машиностроение должно развиваться внаправлении автоматизации производства с широким использованием ЭВМ и роботов,внедрения гибких технологий, позволяющих быстро и эффективно перестраиватьтехнологические процессы на изготовление новых изделий. Автоматизацияпроектирования технологии и управления производственными процессами — один изосновных путей интенсификации производства, повышения его эффективности икачества продукции.

Тенденцией современного этапа автоматизации проектированияявляется создание комплексных систем автоматизированного проектирования иизготовления, включающих конструирование изделий, технологическое проектирование,подготовку управляющих программ для оборудования с программным управлением,изготовление деталей, сборку узлов и машин, упаковку и транспортированиеготовой продукции.

Таким образом, тенденцией современного этапа автоматизациипроектирования является создание комплексных систем, включающих конструированиеизделий, технологическое проектирование и изготовление изделий в гибкихпроизводственных системах. Спроектированный технологический процесс долженоперативно реагировать на изменение производственных ситуаций процессаизготовления изделий.

Повышение требования конкурентоспособности продукциимашиностроения требует новых производительных систем. Для этого создают виртуальныепроизводственные системы (информация о ее структуре хранится только в памятиЭВМ) на основе распределенных производственных систем (отдельныепроизводственные системы, организационно не связанные между собой и имеющиетехнологическое оборудование). При этом решаются задачи организации иуправления.

Целью данного курсовогопроекта является приобретение навыков в разработке требований к автоматизациипроцесса испытаний стали арматурной.

Для достиженияпоставленной цели необходимо решить следующие задачи:

— описать объектиспытания изделия;

— проанализироватьнормативную документацию по контролю заданных параметров объекта;

— определить требования кточности средств контроля;

— выбрать и обосноватьавтоматизированные средства контроля (испытаний).

1.Описание объекта испытаний изделия

 

1.1 Назначение иобласть применения, наличие обязательных требований

В качестве объектаисследования была выбрана сталь арматурная, основные технические характеристикикоторой установлены в ГОСТ 10884-94 “Сталь арматурная термомеханическиупрочненная для железобетонных конструкций. Технические требования”. Данныйстандарт распространяется на термомеханически упрочненную арматурную стальгладкую и периодического профиля диаметрами 6-40 миллиметров, предназначенную для армирования железобетонных конструкций.

Арматурная стальпериодического профиля – стержни с равномерно расположенными на их поверхностипод углом к продольной оси стержня поперечнымивыступами (рифлением) для улучшения сцепления с бетоном.

Арматурная сталь гладкая– круглые стержни с гладкой поверхностью, неимеющей рифления для улучшения сцепления с бетоном.

Арматурную стальизготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 10884-94 “Сталь арматурная термомеханически упрочненнаядля железобетонных конструкций. Технические требования” по технологическому регламенту,утвержденному в установленном порядке.

Арматурная сталь с профилем представляет собой круглые стержни с двумяпродольными ребрами или без них и с расположеннымипод углом к продольной оси стержня поперечными серповидными выступами высотой h по середине,не пересекающимися с продольными ребрами и идущимипо многозаходной винтовой линии, имеющей насторонах профиля разное направление.

Арматурную сталь подразделяют на классы в зависимости:

— от механических свойств– класса прочности (установленного стандартом нормируемого значения условногоили физического предела текучести в ньютонах на квадратный миллиметр);

— от эксплуатационныххарактеристик – на свариваемую (индекс С), стойкую против коррозионного растрескивания (индекс К).

Арматурную стальизготовляют классов Ат400С, Ат500С, Ат600, Ат600С, Ат600К, Ат800, Ат800К, Ат1000, Ат1000К и Ат1200.

Арматурная стальизготовляется из углеродистой и низколегированной стали с массовой долейхимических элементов по ковшовой пробе, приведеннойв таблице 1.

Таблица 1 – Массовая доляхимических элементов

Класс

арматурной

стали

Массовая доля химических элементов, % углерода, марганца кремния серы фосфора не более не более Ат400С 0, 24 0, 5-1, 5 Не более Ат500С 0, 065

Ат600С,

Ат600К,

Ат800,

Ат1000,

Ат1000К

0, 32 0, 6-2, 3 0, 6-2, 4 0, 045 0, 045 Ат1200 0, 6-1, 0 1, 5-2, 3

Примечания:

1 Для арматурной стали классов Ат400С и Ат500С при обеспечении механических свойств и свариваемости допускается массовая доля кремния до 1,2%;

2 Для арматурной стали класса Ат500С допускается массовая доля углерода не более 0,37%.

Для свариваемойарматурной стали класса Ат400С углеродный эквивалент, определяемый по формуле

/>, (1)

где C, Mn, Si – массовая долясоответствующих химических элементов,

должен быть не менее 0,32 процента, класса Ат500С — не менее 0,40процента, класса Ат600С — не менее 0,44процента.

Предельные отклонения похимическому составу в готовом прокате от норм, установленных таблицей 1, должнысоответствовать приведенным в таблице 2.

Таблица 2 – Предельныеотклонения по химическому составу в готовом прокате

Химический элемент Предельные отклонения, % Углерод +0, 02 Марганец +0, 10 Кремний ± 0, 10 Сера +0, 005 Фосфор +0, 005

По требованию потребителярегламентируют требования по релаксации напряжений, усталостнойпрочности и по испытанию на изгиб с разгибом. Для арматурной стали классовпрочности Ат800, Ат1000и Ат1200 релаксация напряжений не должна превышать4 процента за 1000 часов при исходном усилии, составляющем 70 процентовмаксимального усилия, соответствующего временному сопротивлению разрыва вприложении Б.

Арматурная сталь классовпрочности Ат800, Ат1000 и Ат1200 должна выдерживатьбез разрушения 2 миллиона циклов напряжения, составляющего 70 процентовноминального предела прочности на растяжение. Интервал напряжения для гладкойарматурной стали должен составлять 245 ньютон наквадратный миллиметр, для арматурной стали периодического профиля 195ньютон на квадратный миллиметр.

Для арматурной сталиклассов Ат400С, Ат500С и Ат600Сиспытание на изгиб может быть заменено испытанием на изгиб с разгибом всоответствии с ГОСТ 10884-94 “Сталь арматурная термомеханически упрочненная дляжелезобетонных конструкций. Технические требования”.

После испытания ни одиниз испытываемых образцов не должен иметь разрывовили трещин, видимых невооруженным глазом.

Для арматурной сталиклассов прочности Ат800, Ат1000 и Ат1200 условныйпредел упругости />должен быть не менее/>.

Обозначение арматурнойстали должно содержать:

— номинальный диаметр(номер профиля), миллиметры;

— обозначение классапрочности;

— обозначение ееэксплуатационных характеристик — свариваемости (индекс С), стойкости противкоррозионного растрескивания (индекс К).

 

1.2 Номенклатураконтролируемых параметров

 

Арматурную стальизготовляют с периодическим профилем. Размеры периодического профиля приведены в приложении А. По согласованиюизготовителя с потребителем арматурную сталь класса прочности Ат800 и вышедопускается изготовлять гладкой.

Угол между поперечнымивыступами и продольной осью стержня β рекомендуется принимать равным 45градусов.Допускается указанный угол принимать от 35 до 70градусов. Угол наклона боковыхграней поперечных выступов />должен быть от 30 до 45градусов.Расстояние между окончаниями поперечных выступов С не должно превышать значений, указанных в приложении А. Для арматурной сталидиаметрами 6, 8 и 10 миллиметров допускается сопряжение продольного ребра споперечными выступами равной высоты при отношении />. Значения и допускаемые отклонения размера />соответствуют приведенным вприложении А для размера/>.

Овальность стержней (разностьмежду /> и /> в одном сечении) не должнапревышать суммы плюсового и минусового предельныхотклонений по размеру />. Размеры, на которые неустановлены предельные отклонения, приведены дляпостроения калибра и на готовом прокате их не контролируют.

Номинальные диаметрыарматурной стали, площади поперечного сечения, линейная плотность (массастержня длиной 1 метр), предельные отклонения поразмерам и массе, овальность и кривизна стержней должны соответствоватьустановленным приложением А и ГОСТ 5781. Арматурную сталь диаметром 10 миллиметров и более изготовляют в виде стержней длиной, оговоренной в заказе. Арматурная стальдиаметрами 6 и 8 миллиметров изготовляется в мотках. Изготовление арматурнойстали классов Ат400С, Ат500Си Ат600С диаметром 10 миллиметров допускается в мотках.

Стержни изготовляютмерной длины от 5,3 до 13,5 метра. Допускается изготовление стержней мернойдлиной до 26 метра. Длина стержней – по требованию потребителя. Свариваемуюарматурную сталь допускается поставлять в виде стержней:

— мерной длины снемерными отрезками длиной не менее 2 метра в количестве не более 15 процентов массы партии;

— немерной длины от 6 до12метра. В партии такой арматурной стали допускается наличие стержней длиной от 3 до 6 метра в количестве не более 7 процентов массы партии.

Предельные отклонения подлине стержней мерной длины должны соответствовать требованиям ГОСТ 5781.

Механические свойстваарматурной стали до и после электронагрева, а такжерезультаты испытаний ее на изгиб должны соответствовать требованиям,установленным приложением Б. Статистические показатели механических свойстварматурной стали должны соответствовать установленным таблицей 3 и ГОСТ10884-94 “Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонныхконструкций. Технические требования”.

Таблица 3 –Статистические показатели механических свойств арматурной стали

Номинальный

диаметр

арматурной стали (номер

профиля), мм

Статистические показатели механических свойств

Среднее квадратическое отклонение, Н/мм2

Отношение S

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

S 10-14 90 90 50 50 0, 09 0, 08 0, 06 0, 05 Св. 14 80 80 45 45 0, 08 0, 07 0, 05 0, 04

Примечания:

S- среднее квадратическое отклонение параметра в генеральной совокупности испытаний;

/> — среднее квадратическое отклонение параметра в партии;

/> — среднее значение параметра в генеральной совокупности испытаний;/>

X — минимальное среднее значение проверяемого параметра в данной партии

Для арматурной стали классов Ат400С и Ат500С диаметрами 6-10 миллиметров в мотках значения S, />, />,/>принимают в соответствии с ГОСТ 5781 для арматурной стали класса А-III.

Класс прочностиарматурной стали обозначают числом поперечныхвыступов согласно таблице 4 в интервале />.

Таблица 4 – Класспрочности арматурной стали

Класс прочности арматурной стали

Число поперечных выступов в интервале />

Ат400 3 Ат500 1 Ат600 4 Ат800 5 Ат1000 6 Ат1200 7

1.3 Характеристикиусловий испытаний

Нормальные условияиспытаний, при которых будут произведены измерения, сопровождающие процессиспытаний приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Нормальныеусловия испытаний

№/№ Влияющая величина Номинальные значения Единица измерения 1 Температура для всех видов измерений 20±5 ºС 2 Давление окружающего воздуха

84 – 106

(630 – 795)

кПа (мм рт.ст.) 3 Относительная влажность воздуха 30 – 80 % 4 Плотность воздуха 1,2

кг/м3

5 Ускорение свободного падения 9,8

м/с2

6 Магнитная индукция для измерений параметров движения. Магнитных и электрических величин Тл 7 Напряжение электростатического поля В/м 8 Среднеквадратическое значение напряжения питающей сети переменного тока 220±2% В 9 Частота питающей сети переменного тока 50±0,5 Гц 10 Форма кривой переменного напряжения питающей сети Синусоидальная

 

1.4 Факторы, влияющиена контролируемые параметры

Контролируемые параметрыприведены в таблице 6.

Таблица 6 –Контролируемые параметры

Номер испытания Вид испытания Наименование внешнего фактора 1 Испытание на изгиб в холодном состоянии Пониженная температура 2 Испытание на растяжение Пониженная температура 3

Испытание на изгиб с разгибом

Пониженная температура, повышенная температура

Методы испытаний нарастяжение проводят при температуре (/>)°С;

Методы испытаний на изгибв холодном состоянии проводят при температуре (/>)°С;

При испытании на изгиб сразгибом изогнутыйобразец подвергают старению путем нагрева до 100°С с выдержкой при этойтемпературе не менее 30минут и затем охлаждают навоздухе до температуры от 10 до 36°С.

2. Анализ нормативнойдокументации по контролю заданных параметров объекта. Рекомендуемыенормативно-технической документацией методы и требования к точности средствиспытаний и контроля

 

Общие требования к сталиарматурной установлены в ГОСТ 10884-94 “Сталь арматурная термомеханическиупрочненная для железобетонных конструкций. Технические требования”.

Данный стандартраспространяется на термомеханически упрочненную арматурную сталь гладкую ипериодического профиля диаметрами 6-40 миллиметров, предназначенную для армирования железобетонных конструкций. Стандарт содержитсертификационные требования к термомеханически упрочненной арматурной стали дляжелезобетонных конструкций.

Требования к методам испытанийстали арматурной устанавливает следующая нормативная документация:

1 ГОСТ 12004-81 «Стальарматурная. Методы испытания на растяжение». Методы испытаний на растяжениепроводят при температуре (/>)°С арматурной стали номинальнымдиаметром от 3,0 до 80 миллиметров (проволоки, стержни и арматурные канаты)круглого и периодического профиля, предназначенной для армирования обычных ипредварительно напряженных железобетонных конструкций для определениямеханических свойств: полногоотносительного удлинения при максимальной нагрузке; относительного удлиненияпосле разрыва; относительного равномерного удлинения после разрыва;относительного сужения после разрыва; временного сопротивления; пределатекучести (физического); пределов текучести и упругости (условных); модуляупругости (начального);

2 ГОСТ 14019-80 «Методы исплавы. Методы испытаний на изгиб». Методы испытаний на изгиб в холодном состоянии проводят притемпературе (/>)°С. Испытание состоит в изгибе образцавокруг оправки под действием статического усилия и служит для определенияспособности металла выдерживать заданную пластическую деформацию,характеризуемую углом изгиба, или для оценки предельной пластичности металла,характеризуемой углом изгиба до появления первой трещины;

3 ГОСТ 10884-94 “Сталь арматурная термомеханическиупрочненная для железобетонных конструкций. Технические требования”. Испытание на изгиб с последующимразгибом заключается в пластической деформации образца из стержневой арматурной стали путем изгиба до достижениязаданного угла в нагреве и охлаждении изогнутогообразца при заданных условияхи последующем разгибе (обратном изгибе) под действием силы в направлении,противоположном первоначальному.

При проведении испытаний на растяжение используетсяследующая аппаратура:

— Разрывные и универсальныеиспытательные машины должны соответствовать требованиям ГОСТ 28840;

— Штангенциркули должнысоответствовать требованиям ГОСТ 166;

— Микрометры должнысоответствовать требованиям ГОСТ 6507;

— Тензометры должнысоответствовать требованиям ГОСТ 18957 (отменен на территории РФ);

— Линейки металлическиедолжны соответствовать требованиям ГОСТ 427.

Испытание на изгиб в холодном состоянии проводят на универсальныхиспытательных машинах или прессах.

Испытание на изгиб споследующим разгибом должно проводиться на универсальныхиспытательных машинах или прессах, оборудованныхустройствами для изгиба и разгиба.

3. Определениетребований к точности средств контроля, обоснование требований к погрешностисредств контроля по количественному признаку

 

Испытание на изгиб споследующим разгибом должно проводиться на универсальных испытательных машинахили прессах, оборудованных устройствами для изгиба и разгиба. Испытание должнопроводиться со скоростью не более 20 градус насекунду таким образом,чтобы в зоне растяжения находились поперечные ребра образца из стержневой арматурной стали. Расстояние между опорами l не должно изменяться при испытании идолжно быть равно:

/> , (2)

где D — диаметр оправки (таблица 7).

Таблица 7 – Диаметроправки

Диаметр оправки при номинальном диаметре арматурной стали, мм

6 8

10

12

16 20 25 32 40 32

40

50

63

100

160

200

320

400

Испытание на изгиб вхолодном состоянии проводят на универсальных испытательных машинах или прессах.Для проведения испытания применяют приспособления:

— в виде двух опор соправкой;

— в виде матрицы с V-образнымуглублением и оправкой.

При проведении испытаний на растяжение используетсяследующая аппаратура:

— Разрывные и универсальныеиспытательные машины должны соответствовать требованиям ГОСТ 28840;

— Штангенциркули должнысоответствовать требованиям ГОСТ 166;

— Микрометры должнысоответствовать требованиям ГОСТ 6507;

— Тензометры должнысоответствовать требованиям ГОСТ 18957;

— Линейки металлическиедолжны соответствовать требованиям ГОСТ 427.

Машиныпо виду деформации, сообщаемой образцу в процессе испытания, подразделяют на:разрывные (растяжение); прессы (сжатие); универсальные (растяжение, сжатие,изгиб). Ряды наибольших предельных нагрузок и группы машин, разработанных ивыпускаемых промышленностью, с указанием классификационных признаков указаны вприложении В. Значения наибольших предельных нагрузок и диапазонов нагружениявновь разрабатываемых машин должны выбираться из ряда 1,0 х 10(n); 2,0 x 10(n);2,5 x 10(n); 3,0 x 10(n); 5,0 x 10(n) килоньютоны, где n целое положительноеили отрицательное число, или 0.

Пределы допускаемой погрешности измерения нагрузки при прямомходе (в процентах от измеряемой нагрузки) и разделение на группы по этомупараметру приведены в таблице 8.

Таблица8 – Пределы допускаемой погрешности измерения нагрузки при прямом ходе

Группа машин  0-У 1-У 2-У 3-У Предел допускаемой погрешности измерения нагрузки (усилий) при прямом ходе, %, от измеряемой нагрузки ±0,5 ±1,0 ±2,0 ±3,0

Пределы допускаемойпогрешности измерения деформации (удлинения) и разделение машин на группы поэтому параметру приведены в таблице 9.

Таблица 9 – Пределыдопускаемой погрешности измерения деформации

Группа машин по точности измерения деформации (удлинения) образца Предел допускаемой погрешности измерения деформации (удлинения), % от верхнего предела диапазона измерителя 1-Д ±1,0 2-Д ±2,0 3-Д ±3,0 5-Д ±5,0

Примечания: 1 Группы точности, значения пределов допускаемой погрешности измерения деформации (удлинения) и диапазон измеряемых деформаций (удлинений) устанавливают в ТУ на выпуск машин.

2 Для машин с термокриокамерами значения пределов допускаемой погрешности и диапазон измеряемых удлинений устанавливают в ТУ по согласованию с потребителем.

3 С 01.01.95 предел допускаемой погрешности при измерении деформации (удлинения) устанавливают в процентах от измеряемой величины удлинения.

Предел допускаемойпогрешности измерения и записи деформации в машинах, оснащенных электрическимиизмерителями деформации, не должен превышать плюс-минус 2,0 процента отверхнего предела диапазона измерителя деформации и устанавливается в ТУ посогласованию с заказчиком в соответствии с нормами точности используемыхстандартизованных устройств записи и регистрации показаний.

Пределдопускаемой погрешности записи перемещения активного захвата не долженпревышать плюс-минус 3,0 процента измеряемого значения величины при длинезаписанного самопишущим устройством отрезка по координате«перемещение» свыше 30 миллиметров, при длине записанного отрезка до 30 миллиметров — плюс-минус 1 миллиметр при масштабах записи до 50:1 и плюс-минус 2 миллиметра — при масштабе записи 100:1.

Микрометры должны бытьизготовлены следующих типов: МК — гладкие для измерения наружных размеровизделий; МЛ — листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент; МТ — трубные для измерения толщины стенок труб; МЗ — зубомерные для измерения длиныобщей нормали зубчатых колес с модулем от 1 миллиметра; МГ — микрометрические головки для измерения перемещения; МП — микрометры для измерениятолщины проволоки.

Микрометры следуетизготовлять:

— с ценой деления 0,01 миллиметров — при отсчете показаний по шкалам стебля и барабана;

— со значением отсчета понониусу 0,001 миллиметров — при отсчете показаний по шкалам стебля и барабана снониусом;

— с шагом дискретности 0,001 миллиметров — при отсчете показаний по электронному цифровому отсчетному устройству и шкаламстебля и барабана.

Микрометры изготовляют всоответствии с требованиями ГОСТ 6507 по конструкторской документации, утвержденнойв установленном порядке.

/>Измерительноеусилие для микрометров типов МЛ, МТ и МЗ должно быть не менее 3 и не более 7ньютонов, а для микрометров остальных типов — не менее 5 и не более 10ньютонов. Колебание измерительного усилия для микрометров всех типов не должнопревышать 2 ньютона.

/>Пределдопускаемой погрешности микрометра в любой точке диапазона измерений принормируемом измерительном усилии и температуре, не превышающей значений,установленных в таблице 10, а также допускаемое изменение показаний микрометраот изгиба скобы при усилии 10 ньютонов, направленном по оси винта, должнысоответствовать установленным в таблице 11.

Таблица 10 – Пределдопускаемой погрешности микрометра

Верхний предел измерений микрометра,

мм

Допускаемое отклонение температуры от 20ºС, ºС До 150 ±4 Св. 150 » 500 ±3 » 500 » 600 ±2

Таблица 11 – Допускаемоеизменение показаний микрометра от изгиба скобы

Тип микрометра Верхний предел измерений микрометра, мм Предел допускаемой погрешности микрометра с отсчетом показаний, мкм Допускаемое изменение показаний микрометра от изгиба скобы при усилии 10 Н, мкм /> по шкалам стебля и барабана классов точности по шкалам стебля и барабана с нониусом по электронному цифровому устройству классов точности /> 1 2 1 2 /> МК 25 ±2,0 ±4,0 ±2,0 ±2,0 ±4,0 2,0 />

50

75

100

±2,5 /> ±3,0 3,0 /> ±3,0 />

125; 150

175; 200

±3,0 ±5,0 - 4,0 /> 5,0 />

225; 250

275;300

±4,0 ±6,0 ±4,0 6,0 />

400

500

±5,0 ±8,0 - 8,0 /> 10,0 /> 600 ±6,0 ±10,0 12,0 /> МЛ 5; 10; 25 - ±4,0 ±2,0 ±2,0 ±4,0

2,0

3,0

/> МТ 25 ±2,0 /> МЗ 25 ±4,0 ±5,0 ±3,0 ±5,0 />

50

75

100

±3,0 /> МГ 15; 25 ±1,5 ±3,0 ±2,0 ±2,0 ±3,0 - /> 50 - ±4,0 - - - /> МП 10 ±2,0 ±2,0 ±2,0 ±4,0 2,0 />

Примечания:

1 Погрешность микрометров типов МК, МЛ, МТ и МП определяют по мерам с плоскими измерительными поверхностями.

2 Погрешность микрометра типа МЗ определяют по мерам с цилиндрическими измерительными поверхностями, установленными на расстоянии 2-3 миллиметра от края измерительных поверхностей микрометра.

/>

Для микрометров, имеющихплоские измерительные поверхности (типы МК и МЗ), допуск параллельностиизмерительных поверхностей должен соответствовать установленному в таблице 10.На расстоянии до 0,5 миллиметров от краев измерительных поверхностейдопускаются завалы. Допуск плоскостности плоских измерительных поверхностеймикрометра должен соответствовать установленному в таблице 11.

Таблица 10 – Допуск параллельностиизмерительных поверхностей

Тип микрометра Верхний предел измерений микрометра, мм Допуск параллельности плоских измерительных поверхностей микрометра, мкм, классов точности 1 2 МК 25 1,5 2,0 50 2,0 75; 100 3,0 3,0 125; 150; 175; 200 4,0 225; 250 4,0 6,0 275; 300; 400 5,0 8,0 500 7,0 10,0 600 12,0 МЗ 25; 50 2,0 2,0 75; 100 3,0 3,0

Таблица 11 – Допускплоскостности плоских измерительных поверхностей микрометра

Тип микрометра Допуск плоскостности измерительных поверхностей микрометра, мкм, классов точности 1 2 МК, МЛ, МТ, МГ, МП 0,6 0,9 МЗ 0,9

Примечание к таблицам 10и 11: для микрометров с нониусом допуски параллельности и плоскостностиизмерительных поверхностей должны соответствовать нормам класса точности 1.

Штангенциркули следуетизготовлять следующих основных типов: I — двусторонние с глубиномером; Т-1 — односторонние с глубиномером с измерительными поверхностями из твердых сплавов;II — двухсторонние; III – односторонние.

Штангенциркули созначением отсчета по нониусу 0,1 миллиметра и верхним пределом измерения до 400 миллиметров и штангенциркули с отсчетом по круговой шкале с ценой деления 0,1 миллиметр следует изготовлять двух классов точности: 1 и 2.

Предел допускаемойпогрешности штангенциркулей при температуре окружающей среды (20 ±5)°С долженсоответствовать указанному в таблице12. Предел допускаемой погрешностиштангенциркулей типов 1 и Т-1 при измерении глубины, равной 20 миллиметров, должен соответствовать таблице 12.

Таблица 12 – Пределдопускаемой погрешности штангенциркулей

Измеряемая длина, мм Предел допускаемой погрешности штангенциркулей (±), мм при значении отсчета по нониусу с ценой деления круговой шкалы отсчетного устройства с шагом дискретности цифрового отсчетного устройства 0,05 0,1 для класса точности 0,02 0,05 0,1 для класса точности 0,01 1 2 1 2 До 100 0,05 0,03 0,04 0,05 0,08 0,03 Св. 100 до 200 0,05 0,10 0,04 » 200 » 300 0,04 » 300 » 400 0,10 » 400 » 600 0,10 0,05 » 600 » 800 0,06 » 800 » 1000 0,07 » 1000 » 1100 0,15 - - - - » 1100 » 1200 0,16 - » 1200 » 1300 - 0,17 - » 1300 » 1400 0,18 » 1400 » 1500 0,19 » 1500 » 2000 0,20

Примечания:

1 За измеряемую длину принимают номинальное расстояние между измерительными поверхностями губок.

2 У штангенциркулей с одним нониусом погрешность проверяют по губкам для измерения наружных размеров.

3 При сдвигании губок штангенциркулей до их соприкосновения смещение нулевого штриха нониуса допускается только в сторону увеличения размера.

4 Погрешность штангенциркуля не должна превышать значений, указанных в таблице 12 при температуре (20 ±10)°С при поверке их по плоскопараллельным концевым мерам длины из стали.

Линейки должныизготовляться со следующими пределами измерений: 150; 300; 500; 1000; 1500;2000; 3000 миллиметров. Началом шкалы линейки должна быть торцовая грань,перпендикулярная к продольному ребру линейки. Линейки за последнейсантиметровой отметкой шкалы должны иметь не менее пяти добавочныхмиллиметровых делений. Закругленный конец линейки должен иметь для подвешиванияотверстие диаметром не менее 5 миллиметров для линеек с пределами измерений 150, 300 и 500 миллиметров и не менее 8 миллиметров для линеек с пределом измерения 1000 миллиметров и более.

Линейки с пределомизмерения 1000 миллиметров и более с двумя шкалами должны иметь вторую торцовуюгрань, перпендикулярную к продольному ребру линейки, и не должны иметьдобавочных миллиметровых делений./> Торцовая грань илиторцовые грани, служащие началом линейки, должны быть прямолинейны иперпендикулярны к продольному ребру линейки. Отклонение от перпендикулярностине должно превышать плюс-минус 10¢. Отклонение от прямолинейности торцовойграни не должно превышать 0,04 миллиметра для линеек с пределами измерений 150, 300 и 500 миллиметров и 0,08 миллиметра для линеек с пределом измерения 1000 миллиметров и более. Отклонения от номинальных значений длины шкалы ирасстояний между любым штрихом и началом или концом шкалы не должны превышатьзначений, указанных в таблице 13.

Таблица 13 – Отклоненияот номинальных значений длины шкалы

Общая длина шкалы и расстояние между любым штрихом и началом или концом шкалы, мм Допускаемые отклонения, мм До 300 ± 0,10 Св. 300 до 500 ± 0,15 » 500 » 1000 ± 0,20 » 1000 » 1500 ± 0,25 » 1500 » 2000 ± 0,30 » 2000 » 3000 ± 0,60

Отклонения от номинальныхзначений длин сантиметровых делений шкалы линеек не должны превышать 0,10 миллиметра, а отклонения от номинальных значений длин миллиметровых делений шкалы линеек недолжны превышать плюс-минус 0,05 миллиметра. Основные размеры линеек, штрихов и числовых обозначений должны соответствовать указанным в таблице 14.

Таблица 14 – Основныеразмеры линеек, штрихов и числовых обозначений

Наименование основных размеров Пределы измерений, мм До 500 До 3000 Ширина линеек 18,0 — 22,0 36,0 — 40,0 Толщина линеек 0,4 — 0,6 0,8 — 2,0 Длина миллиметровых штрихов, не менее 3,5 5,0 Длина полусантиметровых штрихов, не менее 5,0 7,0 Длина сантиметровых штрихов, не менее 6,5 9,0 Высота числовых обозначений, не менее 3,0 3,0 Ширина штрихов 0,20 ± 0,05

4. Выбор и обоснованиеавтоматизированных средств контроля (испытаний)

 

Автоматизация испытанийпредусматривает: минимальное участие человека-оператора в процесс испытаний,уменьшение трудоемкости, повышение объективности получаемых результатов,исключение погрешности, вносимых оператором; управление в соответствии сзаданной программой процессами испытаний в одной или одновременно в несколькихиспытательных установках; регистрацию, обработку данных испытательных режимов ипредставление их в удобной форме. В современные испытательные установкивстраиваются специальные мини-ЭВМ, в результате чего повышается точность идостоверность измерений значений параметров испытательных режимов. Поэтому дляпроведения испытаний на растяжение, испытаний на изгиб в холодном состоянии,испытаний на изгиб с разгибом необходимо использовать современныеавтоматизированные средства. В соответствии с требованиями, предъявляемые ксредствам испытаний, были выбраны следующие современные автоматизированныесредства.

Микрометр электронный МЛЦ. Микрометры оснащены электроннымцифровым отсчетным устройством, более удобным и быстрым при считываниипоказаний, а также позволяющим проводить относительные измерения за счетустановки нулевого значения на любом размере в диапазоне измерений. Функцииэлектронного блока: кнопочное управление, метрическая и дюймовая система исчисления, кнопкавыключения/автоматическое отключение, установка абсолютного нуля, абсолютные иотносительные измерения, установка пределов допуска и классифицированноеизмерение, функция удержания данных на экране, разъем для вывода данных.Измерительные поверхности микрометров оснащены твердым сплавом. Технические характеристики:

Предел измерений: 0-25 мм

Цена деления: 0,001 мм

Штангенциркульэлектронный ШЦЦ-III. Штангенциркули изготовлены из высококачественных сталей. Измерительныеповерхности губок закалены. Изготавливаются из углеродистой и нержавеющейсталей, со значением отсчета 0,05 миллиметра и 0,1 миллиметра, 1 и 2 классов точности, с дюймовой и метрическими шкалами. Технические характеристики:

Предел измерений: 0-500 мм

Цена деления: 0,01 мм

Длина губок:100/125/150/200/250 мм

«Линейкиэлектронные» Цифровая система измерения перемещений Тип АT 115. Кабель жестко соединен с измерителем. Технические характеристики:

Диапазон измерений: 100 — 1500 мм

Цена деления: 20 мкм

Рабочая температура: от 3до 40 °С

Макс. скоростьперемещения рабочих органов: 50 м/м

Вспомогательные(контрольные) точки: каждые 50 мм

Универсальные испытательные машины ИС 6056-1000-4. Предназначены дляиспытания образцов металлов и сплавов на много- и малоцикловую усталость приассиметричных и симметричных циклах напряжений и деформаций, изменяющихся попериодическому закону. Машины могут использоваться для статических испытаний нарастяжение и сжатие. Испытательная машина может применяться в лабораторияхзаводов при приемке и сдаче металлов, для научных исследованиях в лабораторияхучебных заведений, НИИ. Технические особенности: машина состоит из нагружающего устройства,пульта управления, насосной установки блока аккумулятора, гидропульсатора,шкафа, гидро- и электрокоммуникаций, в машине предусмотрен выход на ЭВМ,обеспечивающий управление процессом испытаний и выполнение различных операций,управление параметрами нагружения осуществляется системой автоматическогорегулирования электронной системой измерения, предусмотрено программированиеиспытаний, двухчастотный режим нагружения, запись диаграммы в координатах«нагрузка-перемещение (деформация)», «нагрузка (перемещение,деформация) — время». Технические характеристики:

Наибольшая предельнаястатическая нагрузка: ±1000 кН

Наибольшая суммарнаянагрузка: ±1000 кН

Наибольшая предельнаястатическая составляющая нагрузка: ±500 кН

Наибольшая амплитудадинамической нагрузки: ±500 кН

Рабочий ход активногозахвата: не менее 250 мм

Предел допускаемойпогрешности при измерении статической нагрузки от измеряемой величины: ±1%

Потребляемая мощность: 28кВт

Габаритные размеры:2400x3500x3500 мм

Масса: 7700 кг

Разрывные машиныИР-6066-500-0. Предназначены для статических испытаний на растяжениестандартных образцов металлов, арматурной стали, образцов из листового икруглого проката. Разрывные машины могут применяться в лабораторияхмеханических испытаний, металлургических и машиностроительных заводов, НИИ, КБи учебных заведений. Технические особенности: принцип работы заключается вдеформировании образцов в статическом режиме с помощью гидравлической системыуправления, разрывная машина состоит из нагружающего устройства и пультауправления, машина снабжена электронной системой измерения, перемещения,скорости нагружения и записи диаграммы в координатах «нагрузка-перемещение(деформация)» и «время-перемещение (деформация)». Техническиехарактеристики:

Наибольшая нагрузка: 500 кН

Диапазон измерениянагрузки: 10-500 кН

Высота рабочегопространства, включая ход рабочего пространства: 420 мм

Ширина рабочегопространства: 500 мм

Рабочий ход активногозахвата: 400 мм

Пределы допускаемойпогрешности измерения нагрузки от измеряемой величины: ±1 %

Пределы допускаемойпогрешности поддержания скорости нагружения: ±20 %

Габаритные размеры:2175х710х2450 мм

Масса: 1760 кг

Испытательные прессыИП-2500М-авто. Предназначены для статических испытаний на сжатие и изгибстроительных материалов (бетона, асфальтобетона, цемента, огнеупоров и других)и образцов металлов в пределах своих технических возможностей. Областьприменения прессов – испытательные лаборатории комбинатов строительныхматериалов, железобетонных и цементных заводов, строительных идорожно-строительных организаций, предприятий по производству металла и изделийиз него (арматуры, труб и др.), научно–исследовательских центров и институтов.Испытательные прессы ИП-2500М-авто состоят из нагружающего устройства, насоснойустановки (пульта) и системы измерения/управления ASTM-Digital. Нагружающееустройство и насосная установка устанавливаются на фундамент, закрепляютсяанкерными болтами и соединяются трубопроводами, сливной трубкой и жгутами(кабелями) в соответствии с маркировкой. Механические испытания осуществляютсяпутем деформирования образцов, устанавливаемых между опорными плитаминагружающего устройства, при контролируемой нагрузке и скорости деформирования,задаваемых в соответствии с требуемой методикой ГОСТ на испытания. Насоснаяустановка обеспечивает питание пресса рабочей жидкостью, а система измерения/управленияASTM-Digital – измерение параметров и управление процессом испытания. Дляобеспечения безопасности работы на прессе предусмотрено ограждение,закрепленное на траверсе нагружающего устройства. Технические характеристики:

Наибольшая предельнаянагрузка: не менее 2500 кН

Наименьшая предельнаянагрузка: не более 25 кН

Цена единицы наименьшегоразряда силоизмерителя: Fmax / 10000

Цена единицы наименьшегоразряда системы измерения

перемещений и скоростиперемещений опорной плиты: 0,01 мм и мм/с

Диапазон скоростейнагружения по силе: 1…100 кН/с

Максимальная скоростьперемещений опорной плиты без нагрузки:

60 мм/мин

Относительная погрешностьизмерения нагрузки и перемещений при прямом ходе от измеряемой величины: неболее ±1 %

Допускаемая относительнаяпогрешность системы поддержания скорости нагружения: не более ±25 (±5) %

Ход поршня рабочегоцилиндра: не менее 100 мм

Высота рабочегопространства, max/min: 1000/- мм

Ширина рабочегопространства: не менее 530 мм

Размеры опорных плит:500х500 мм

Потребляемая мощность: неболее 3,4 кВт

Габаритные размеры: неболее 2100х900х2500 мм

Масса: не более 3350 кг

Заключение

Автоматизация — одно из направленийнаучно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств,экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека отучастия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии,материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоемкостьвыполняемых операций. Требует дополнительного применения датчиков (сенсоров), устройствввода, управляющих устройств (контроллеров), исполнительных устройств, устройстввывода, использующих электронную технику и методы вычислений, иногда копирующиенервные и мыслительные функции человека. Наряду с термином автоматический,используется понятие автоматизированный, подчеркивающий относительно большуюстепень участия человека в процессе.

В курсовой работеобъектом исследования была выбрана сталь арматурная, основные техническиехарактеристики которой установлены в ГОСТ 10884-94 “Сталь арматурнаятермомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Техническиетребования”. Были рассмотрены назначение и область применения стали арматурной,наличие обязательных требований, номенклатура контролируемых параметров,характеристики условий испытаний, факторы, влияющие на контролируемыепараметры.

Были проанализированынормативная документация по контролю заданных параметров объекта, рекомендуемыенормативно-технической документацией методы и требования к точности средствиспытаний и контроля.

Определены требования кточности средств контроля, обоснование требований к погрешности средств контроляпо количественному признаку.

Был произведен выбор иобоснование автоматизированных средств контроля (испытаний).

Список использованнойлитературы

1 ГОСТ 10884-94 «Сталь арматурная термомеханическиупрочненная для железобетонных конструкций. Технические требования»;

2 ГОСТ 12004-81 «Сталь арматурная. Методы испытания нарастяжение»;

3 ГОСТ 14019-80 «Методы и сплавы. Методы испытаний на изгиб»;

4 ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия»

5 ГОСТ 427-75 «Линейки измерительные металлические.Технические условия»

6 ГОСТ 1497-84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение»

7 ГОСТ 6507-90 «Микрометры. Технические условия»

8 ГОСТ 28840-90 «Машины для испытания материалов нарастяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования»