11.5.2016

Riešenie

Riešenie

Najskôr musíme určiť tolerančné hranice, v rámci ktorých priemer hriadeľa spĺňa predpísanú špecifikáciu. Pomocou inžinierskych tabuliek zistíme, že tolerančné hranice majú pre priemer hriadeľa 20 mm hodnotu +0,00 mm a -0,21 mm. Takže hriadeľ vyhovuje špecifikácii, ak jeho priemer padne do intervalu <19,79; 20,00> mm.

 

1) Odhad priemeru jednotlivých hriadeľov:

Aritmetický priemer predstavuje najlepší nevychýlený odhad opakovaných meraní:

                                                                                                       (1)

kde

n je počet meraní (v našom prípade n = 10),

di sú jednotlivé namerané hodnoty priemeru hriadeľa.

Keď použijeme rovnicu (1), dostaneme nasledujúce odhady priemerov jednotlivých hriadeľov:

1)  = 19,923 = 19,92 mm

2)  = 19,821 = 19,82 mm

3)  = 19,702 = 1,70 mm

 

2) Určenie neistoty merania:

Určenie neistoty merania, vyhodnotenej metódou typu A:

                                                                                 (2)

kde

uA je neistota merania, vyhodnotená metódou typu A.

Keď použijeme rovnicu (2), dostaneme jednotlivé neistoty, vyhodnotené metódou typu A:

1) uA1 = 0,001528 = 0,2×10-2 mm

2) uA2 = 0,001795 = 0,2×10-2 mm

3) uA3 = 0,001333 = 0,1×10-2 mm

Určenie neistoty, vyhodnotenej metódou typu B:

                                                                                                             (3)

kde

uB je neistota merania, vyhodnotená metódou typu B,

D je najväčšia dovolená chyba meradla (v našom prípade D = 0.03 mm).

Keď použijeme rovnicu (3), dostaneme túto neistotu merania, vyhodnotenú metódou typu B:

uB = 0,017321 = 1,7×10-2 mm

Určenie kombinovanej neistoty:

                                                                                                     (4)

Keď použijeme rovnicu (4), dostaneme tieto štandardné neistoty merania:

1) uC1 = 0,017388 = 1,7×10-2 mm

2) uC2 = 0,017413 = 1,7×10-2 mm

3) uC3 = 0,017372 = 1,7×10-2 mm

Rozšírená neistota výsledku merania:

U = k × uC                                                                                                            (5)

kde

U je rozšírená neistota výsledku merania,

k je koeficient rozšírenia (v našom prípade k = 3).

Keď použijeme rovnicu (5), dostaneme nasledujúce hodnoty rozšírenej neistoty:

U1 = 0,052163 = 5,2×10-2 mm

U2 = 0,05224 = 5,2×10-2 mm

U3 = 0,052115 = 5,2×10-2 mm

Výsledok merania je:

1) d1 = (19,92 ± 5,2×10-2) mm

2) d2 = (19,82 ± 5,2×10-2) mm

3) d3 = (19,70 ± 5,2×10-2) mm

kde číslo po značke ± predstavuje číselnú hodnotu rozšírenej neistoty U = k×uc, pričom sa neistota U určila pomocou celkovej (kombinovanej) štandardnej neistoty uc a koeficientu rozšírenia k = 3, pričom sa využíva rozloženiet pre n = 9 stupňov voľnosti a definuje interval, ktorý má odhadovanú konfidenčnú hladinu 99,73%.

 

3) Porovnanie výsledku merania s predpísanou špecifikáciou:

Skutočná hodnota priemeru jednotlivých hriadeľov padne do nasledujúcich intervalov:

1) <19,87; 19,97>

2) <19,77; 19,87>

3) <19,65; 19,75

Ak vezmeme do úvahy predpísaný tolerančný interval hriadeľa <19,79; 20,00>, prídeme k uzáveru:

1) hriadeľ 1 – vyhovuje špecifikácii, pretože interval neistoty celý padne do tolerančného intervalu hriadeľa, takže skutočná hodnota priemeru hriadeľa musí padnúť do predpísaného tolerančného intervalu hriadeľa,

2) hriadeľ 2 – nemôžeme rozhodnúť, pretože interval neistoty je čiastočne mimo predpísaný tolerančný interval hriadeľa, takže skutočná hodnota priemeru hriadeľa môže ležať mimo predpísaného tolerančného intervalu,

3) hriadeľ 3 – nevyhovuje špecifikácii, pretože interval neistoty je celý mimo špecifikovaného tolerančného rozsahu, takže skutočný priemer hriadeľa určite leží mimo špecifikovaného tolerančného intervalu.

Výsledok

Hriadeľ 1 vyhovuje špecifikácii, o hriadeli 2 nemôžeme rozhodnúť a hriadeľ 3 je chybný.