Politecnico di Milano – Corso di Ingegneria Meccanica – Anno Accademico 2012-2013 - II semestre
Misurazione tramite calibro ventesimale
Volume e massa di una boccola
Davide Ferrario
Scopo del lavoro
Lo scopo del lavoro è determinare il volume e la massa di una boccola. Si è scelto come modello geometrico per rappresentarla quello di un cilindro cavo, quindi le dimensioni misurate per calcolarne il volume sono il diametro esterno D, il diametro interno d e l’altezza H. Massa e volume sono calcolati con un’incertezza combinata tipo e con un incertezza combinata estesa.
Procedura di calcolo
Per evitare di incorrere in errori di lettura delle grandezze selezionate (D, d e H), le misurazioni sono ripetute dodici volte rilevando in sequenza prima il diametro interno, poi quello esterno e infine l’altezza. I valori della densità, non potendoli misurare, sono presi da diverse fonti.
Una volta acquisiti i dati, si è calcolato il valore medio e l’incertezza di ciascuna grandezza con un approccio di tipo A. Si è quindi potuto calcolare il volume e la massa della boccola applicando le opportune formule geometriche e statistiche.
Strumenti di misura
Lo strumento utilizzato per le misurazioni è il calibro ventesimale, quindi uno strumento con risoluzione pari a 0.05 mm e un’incertezza di 14,43×10-3 mm.
Risultati delle misurazioni
Nella tabella 1 sono riportati i risultati ottenuti dalle misurazioni dei parametri D, d e H.
| D [mm] | d [mm] | H [mm] |
|---|---|---|
| 24,5 | 19,65 | 29,55 |
| 24,55 | 19,55 | 29,55 |
| 24,65 | 19,5 | 29,55 |
| 24,65 | 19,7 | 29,5 |
| 24,45 | 19,4 | 29,5 |
| 24,6 | 19,6 | 29,5 |
| 24,6 | 19,5 | 29,4 |
| 24,5 | 19,5 | 29,5 |
| 24,6 | 19,5 | 29,4 |
| 24,45 | 19,55 | 29,45 |
| 24,55 | 19,45 | 29,4 |
| 24,55 | 19,55 | 29,45 |
Misurazione tramite calibro ventesimale
Nella tabella 2 sono riportati i valori disponibili della densità.
| ρ [kg/m3] |
|---|
| 3780 |
| 7850 |
| 8000 |
| 7855 |
| 7860 |
Analisi dei risultati
Si riportano di seguito i grafici delle funzioni di densità (PDF) delle grandezze misurate (D, d e H).
Diametro esterno D
30,0% 25,0% 20,0% Relativa 15,0% Frequenza 10,0% 5,0% 0,0% 24,40 24,45 24,50 24,55 24,60 24,65 D [mm]
Diametro interno d
35,0% 30,0% 25,0% Relativa 20,0% 15,0% Frequenza 10,0% 5,0% 0,0% 19,35 19,40 19,45 19,50 19,55 19,60 19,65 19,70 d [mm]
Altezza H
35,0% 30,0% 25,0% Relativa 20,0% 15,0% Frequenza 10,0% 5,0% 0,0%