Что такое геометрический параметр
ГОСТ 21778-81 (1988)
УДК 69.001.2:006.354 Группа Ж02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СИСТЕМАОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
System of ensuring geometrical parameters accuracy
in construction. Main principles
Дата ввведения 1981-07-01
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 2 декабря 1980 г. N 184
ВЗАМЕН ГОСТ 21778-76
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1988 г.
Настоящий стандарт распространяется на проектирование и строительство зданий и сооружений, а также на проектирование и изготовление строительных конструкций, деталей и изделий для них и устанавливает основные характеристики точности и основные положения по назначению, технологическому обеспечению, контролю и оценке точности геометрических параметров, обеспечивающие соблюдение функциональных требований к зданиям, сооружениям и их отдельным элементам на всех этапах строительного проектирования и производства.
Установленные настоящим стандартом основные положения развиваются комплексом стандартов Системы обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.
В соответствии с требованиями стандартов Системы во вновь разрабатываемых и пересматриваемых стандартах и других нормативно-технических документах на конкретные элементы и конструкции зданий и сооружений, на рабочих чертежах и в технологической документации устанавливают требования к точности конструкций, их элементов и выполнения работ, а также методы и средства технологического обеспечения и контроля точности.
Применяемые в стандарте термины и их определения приведены в приложении 1.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 2045-79 в части, указанной в приложении 2.
1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОЧНОСТИ
1.1. Точность геометрического параметра , представляющего собой случайную величину, определяют характеристиками точности. При этом точность угловых величин может быть охарактеризована точностью линейных размеров, которыми определяются эти величины.
Характеристики точности геометрических параметров в строительстве и их взаимосвязь указаны на черт. 1.
Характеристики точности геометрического параметра
1.2. Точность геометрического параметра в каждом отдельном случае характеризуется значением действительного отклонения
, выражаемого зависимостью
, (1)
где — действительное значение параметра
;
— номинальное значение параметра.
Действительное отклонение является количественным выражением систематических и случайных погрешностей, накопленных при выполнении технологических операций и измерений.
1.3. Точность геометрических параметров в стандартах и других нормативных документах, а также на рабочих чертежах характеризуется минимальным и максимальным
предельными размерами, нижним
и верхним
предельными отклонениями от номинального
значения, допуском
и отклонением
середины поля допуска
от номинального
значения параметра
. Половина допуска
является предельным отклонением параметра
от середины поля допуска
.
Взаимосвязь между этими характеристиками точности определяют по формулам:
, (2)
, (3)
, (4)
. (5)
Примечание. Значения нижнего и верхнего предельных отклонений и
подставляют в формулы со своими знаками.
1.4. Точность геометрического параметра в совокупности его действительных значений
, полученной в результате выполнения определенного технологического процесса или операции массового и серийного производства, определяют статистическими характеристиками точности.
В качестве статистических характеристик точности геометрического параметра применяют его среднее значение и среднее квадратическое отклонение
. В необходимых случаях при различных законах распределения параметра
допускается использовать другие статистические характеристики точности.
При нормальном распределении геометрического параметра оценками характеристик
и
являются выборочное среднее
и выборочное среднее квадратическое отклонение
, которые вычисляют по формулам:
, (6)
, (7)
где -объем выборки.
1.5. Систематическое отклонение геометрического параметра
определяют по формуле
. (8)
Оценкой систематического отклонения , при нормальном распределении геометрического параметра является выборочное среднее отклонение
, т. е. среднее значение отклонений в выборке, определяемое по формуле
. (9)
1.6. Предельные значения и
устанавливают как значения геометрического параметра
, отвечающие определенным вероятностям появления значений этого геометрического параметра
ниже
и выше
. Взаимосвязь предельных значений
и
и статистических характеристик точности
и
представлена формулами:
, (10)
, (11)
где и
— значения стандартизованной случайной величины, зависящие от вероятности появления значений ниже
и выше
, и типа статистического распределения параметра
.
Как правило, вероятность появления значений ниже
и выше
принимают одинаковой, но не более 0,05.
Предпочтительные значения величины при нормальном распределении параметра
в зависимости от допускаемой вероятности появления значений
ниже
и выше
, характеризуемой приемочным уровнем дефектности по ГОСТ 23616-79, установлены ГОСТ 23615-79.
1.7. В случае симметричного (например нормального) распределения геометрического параметра (черт. 2) и одинаковой вероятности появления значений
ниже
и выше
, а взаимосвязь между характеристиками точности, приведенными в пп. 1.3 и 1.4, представлена формулами:
, (12)
, (13)
. (14)
Если при этом среднее значение параметра практически не отличается от его номинального значения
, то взаимосвязь характеристик точности характеризуют формулы:
, (15)
, (16)
, (17)
. (18)
Геометрические параметры деталей
Геометрические параметры деталей. Основные понятия
При анализе точности геометрических параметров деталей оперируют следующими понятиями (рис. 3.1).
Номинальная поверхность — идеальная поверхность, размеры и форма которой соответствуют заданным номинальным размерам и номинальной форме.
Реальная поверхность — поверхность, ограничивающая деталь и отделяющая ее от окружающей среды.
Профиль — линия пересечения поверхности с плоскостью или с заданной поверхностью (существуют понятия реального и номинального профилей, аналогичные понятиям номинальной и реальной поверхностей).
Нормируемый участок — участок поверхности или линии, к которому относится допуск формы, допуск расположения или соответствующее отклонение. Если нормируемый участок не задан, то допуск или отклонение относится ко всей рассматриваемой поверхности или длине рассматриваемого элемента. Если расположение нормируемого участка не задано, то он может занимать любое расположение в пределах всего элемента.
Прилегающая поверхность — поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение. Прилегающая поверхность применяется в качестве базовой при определении отклонений формы и расположения.
Вместо прилегающего элемента для оценки отклонений формы или расположения допускается использовать в качестве базового элемента средний элемент, имеющий номинальную форму и проведенный методом наименьших квадратов по отношению к реальному.
База — элемент детали или сочетание элементов, по отношению к которым задается допуск расположения рассматриваемого элемента, а также определяются соответствующие отклонения.
Эта лекция взята со страницы лекций по допускам и посадкам:
Возможно вам будут полезны эти страницы:
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
Что такое геометрическая проходимость автомобиля
Владельцы серьезных внедорожников ругают современные кроссоверы за низкую проходимость – в том числе и геометрическую. И зачастую, надо сказать, вполне заслуженно. Что же такое геометрическая проходимость, и на что она влияет?
Геометрическая проходимость – это совокупность геометрических параметров автомобиля, влияющих на его способность преодолевать препятствия.
Если говорить о полной геометрической проходимости, то она складывается из нескольких групп параметров, которые можно условно обозначить как базовые и внедорожные.
Базовые параметры – это собственно габаритные размеры автомобиля: длина, ширина, высота и размер колесной базы. От них зависят как непосредственные показатели проходимости, так и геометрические внедорожные параметры.
Как уже было сказано выше, геометрическую проходимость во многом определяют именно параметры автомобиля: общая длина и длина колесной базы, высота и ширина автомобиля, а также ширина колеи и длина переднего и заднего свесов. Длина, ширина и высота машины в объяснении не нуждаются, а об остальных можно сказать пару слов. Так, длина колесной базы – это расстояние между осями передних и задних колес, ширина колеи – это расстояние между центрами колес одной оси в пятне контакта с поверхностью, передний свес – это расстояние между осью передних колес и крайней передней точкой автомобиля, а задний свес – соответственно, расстояние между осью задних колес и крайней задней точкой автомобиля.
Обычно, говоря о геометрической проходимости, рассматривают пять основных параметров:
Кратко поясним каждую из этих величин. Клиренс, или дорожный просвет – это расстояние от самого нижнего элемента автомобиля до поверхности земли. По ГОСТ это расстояние измеряется в центральной части автомобиля, но зачастую наиболее низкорасположенный элемент может быть смещен относительно центра: к примеру, им может являться резонатор глушителя или кронштейн амортизатора. Поэтому обычно клиренсом считают именно расстояние от этой нижней точки до горизонтальной поверхности, на которой стоит автомобиль.
Угол въезда – это угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта передних колес и нижней точкой передней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль, не коснувшись ее передней частью кузова. Несложно догадаться, что он зависит от клиренса и длины переднего свеса: чем больше клиренс и меньше передний свес, тем выше будет угол въезда.
Угол съезда – это то же самое, но для задней части кузова: угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта задних колес и нижней точкой задней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль при движении задним ходом, не коснувшись ее задней частью кузова. Он, очевидно, зависит от клиренса и длины заднего свеса: чем больше клиренс и меньше задний свес, тем больше будет угол съезда.
Угол рампы, или продольный угол проходимости – это максимальный угол, который может преодолеть автомобиль, не касаясь поверхности днищем. Он, в свою очередь, зависит от сочетания клиренса и длины колесной базы: чем больше клиренс и короче база, чем больше будет угол рампы. Его изменение, к примеру, можно наглядно увидеть в трехдверной и пятидверной версиях Lada 4 X 4: углы въезда и съезда у них одинаковы, а вот угол рампы у трехдверки больше, потому что у нее короче колесная база.
Угол опрокидывания, или угол поперечной статической устойчивости – это максимальный угол поворота автомобиля вокруг продольной оси, при котором он может не опрокинуться набок. Он зависит от сочетания ширины и высоты автомобиля, ширины его колеи, а также его центра тяжести: чем больше ширина автомобиля и его колеи, меньше высота и ниже центр тяжести, тем выше угол опрокидывания.
Кроме этих основных параметров геометрической проходимости есть и еще некоторые, определенно относящиеся к геометрии, но не связанные напрямую с габаритами автомобиля. Это максимальный преодолеваемый уклон, глубина преодолеваемого брода, ходы подвески и артикуляция подвески.
Максимальный преодолеваемый уклон – это предельный угол относительно горизонта той поверхности, по которой способен двигаться автомобиль без посторонней помощи, то есть, предельная крутизна уклона, на который может въехать автомобиль.
Глубина преодолеваемого брода – это максимальная глубина водного препятствия, которое автомобиль может преодолеть без негативных последствий для его технической части. Глубина брода прежде всего ограничена высотой расположения точки забора воздуха двигателем: если вода поднимется до нее, то проникнет во впускной тракт и далее в цилиндры, что может спровоцировать гидроудар и серьезную поломку мотора. У обычных автомобилей точка воздухозабора расположена под капотом, что ограничивает максимальную высоту преодолеваемого брода. Специально подготовленные же внедорожники оснащаются шноркелем – патрубком, выводящим точку забора воздуха на уровень крыши, что позволяет преодолевать более глубокие броды без риска гидроудара.
Ход подвески – это максимальное расстояние, которое может проделать колесо в вертикальном направлении от точки максимального сжатия подвески до момента ее полной разгрузки на грани отрыва от поверхности. Чтобы оценить этот параметр, автомобиль можно загнать одним из передних колес на препятствие такой высоты, чтобы заднее колесо на той же стороне оторвалось от поверхности – это называется диагональное вывешивание, поскольку второе переднее колесо в этом случае тоже будет на грани отрыва от земли. Ну а расстояние по вертикальной оси между высотой подъема переднего и заднего колеса на одной стороне автомобиля в таком положении – это и есть артикуляция подвески. Ходы подвесок колес и артикуляция оказывают косвенное влияние на показатели геометрической проходимости.
Выше мы обозначили и объяснили практически все параметры, характеризующие геометрическую проходимость автомобиля. На практике же, в «бытовом» понимании и беглом сравнении под геометрической проходимостью обычно понимают четыре из них: клиренс, а также углы въезда, съезда и рампы. Для описания возможностей своих кроссоверов и внедорожников автопроизводители используют именно эти цифры – и по большому счету, они вполне исчерпывающе характеризуют эксплуатационные показатели машины.
Однако ключевые слова здесь – «эксплуатационные показатели»: цифры геометрической проходимости – далеко не единственное, что определяет реальную проходимость. На нее в не меньшей степени влияют тип привода (а если привод полный – то тип его технической реализации, наличие межосевой и межколесных блокировок, а также характеристики используемых покрышек. И как показывает практика, именно последние становятся главным ограничением внедорожных способностей современных серийных автомобилей.