1.2 Качество и экономичность машины

Под качеством машины понимают совокупность ее свойств, обусловливающих способность выполнять свое служебное назначение.

К основным показателям качества машины относятся: качество продукции производимой машиной, долговечность, производительность, безопасность работы, удобство и простота обслуживания и управления, уровень шума, коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации, техническая эстетичность и т.п.

В проектировании машины, ее изготовление, эксплуатацию, техническое обслуживание вкладывается конкретный труд. Создание машины, ее эксплуатация, обслуживание и ремонты сопряжены с использованием энергии, технических средств и материалов. Все вместе взятое образует стоимостное свойство машины – ее экономичность.

Показателем 3 экономичности машины может служить сумма затрат на проектирование 3 (пр), изготовление 3 (изг), эксплуатацию 3 (э), техническое обслуживание 3 (т.о) и ремонты 3 (рем), отнесенная к количеству ТУ продукции, произведенной за период ее службы:

Э = (3 (пр.) + 3 (изг) + 3 (э) + 3 (т.о) + 3 (рем))/N

Между показателями качества и экономичности машины существуют связи, приводящие к влиянию одних на другие. Например, повышение качества машины по любым показателям сопряжено с увеличением ее стоимости. Но в то же время повышение уровня такого показателя качества, как надежность машины, сократит затраты труда на устранение отказов, техническое обслуживание и ремонты. Потребление машиной энергии, топлива, материалов при эксплуатации, в известной мере характеризующее экономичность машины, во многом зависит от качества ее изготовления и т.п.

Качество машины обеспечивается уровнем проектных решений, от которого зависит техническое совершенство конструкции машины, и технологией, определяющей качество деталей, сборки и отделки машины.

1.3 Понятие о точности

Важным составляющим элементом понятия качества машины является точность. Установление необходимой точности и технологическое обеспечение ее в производственных условиях является ответственной задачей конструктора изделия и технолога.

Под точностью в технологии машиностроения понимается степень соответствия производимых изделий их, заранее установленному, эталону. Чем больше это соответствие, тем выше точность. Точность - понятие комплексное. Оно характеризует не только геометрические параметры машины и их элементы, но и единообразие различных свойств изготовленных деталей (упругих, динамических, магнитных, электрических и др.). Чем уже поле их разброса, тем точнее они выдерживаются.

Точность в машиностроении имеет большое значение для повышения эксплуатационного качества машин и построения технологического процесса их изготовления. Увеличение скорости и удельных нагрузок может быть достигнуто повышением точности обработки деталей. Зубчатые колеса, изготовленные с незначительной точностью, не могут работать при высоких скоростях, т.к. при этом в передаче возникают дополнительные ударные нагрузки. Точность работы делительного механизма зависит от точности изготовления деталей делительной цепи. С повышением точности возрастает надежность машин, а это, в свою очередь, сокращает затраты на обслуживание, простой и ремонт машин, находящихся в эксплуатации.

Важным условием производства машин на современном этапе является не только надежное обеспечение необходимой точности, но и сохранение ее на заданный срок эксплуатации машин.

Особое значение имеют вопросы точности при автоматизации производства. В этом случае необходимое качество продукции достигается в результате устойчивой и надежной работы технологического оборудования.

На всех этапах технологического процесса изготовления машин неизбежны те или иные погрешности, в результате чего достичь абсолютной точности практически невозможно.

Вероятностные явления, сопровождающие процесс изготовления машины и ее деталей, вызывают отклонения показателей качества изделий, количества изделий, произведенных в единицу времени, и их стоимости от своих расчетных значений. Между желаемыми и действительными результатами процесса всегда возможно расхождение. Более того, возникшие отклонения могут быть определены (познаны) также с какими-то ошибками, что приводит к искаженному представлению результата, достигнутого в действительности. Таким образом, между расчетными, действительными и познанными значениями показателей качества, количества или стоимости изделий имеются различия, как в их существе, так и в количественном отношении. Поэтому различают три вида значения любого показателя:

номинальное или теоретическое значение, определяемое в результате расчета;

действительное, объективно существующее;

измеренное, т.е. действительное значение, познанное с каким – то отклонением.

На рисунке 1.2 это положение проиллюстрировано на примере отвлеченного показателя K;

∆ K_изг и ∆K_изм – отклонения, возникшие в процессе изготовления и измерения изделия. Для сопоставления действительного значения показателя с номинальным и измеренного значения с действительным, а также для оценки значений отклонений используют понятия о точности самого показателя и точности его измерения. Под точностью показателя К понимают степень приближения действительного значения показателя к его номинальному значению. Под точностью оценки или измерения показателя К понимают степень приближения познанного значения показателя к его действительному значению.

Границы допустимых отклонений показателя, предопределяемые требованиями к качеству, количеству или стоимости производимых изделий, получили названия допуска. Для ограничения отклонений показателя К, являющегося скалярной величиной, допуск задается в виде либо верхнего ЕSk (∆Вк) и нижнего ЕIк (∆Hк) предельных отклонений показателя К, либо поля допуска Тк и координаты EСк(∆Ок) его середины, либо наибольшего К^max и наименьшего K^min предельных значений показателя.

Принадлежность допуска показателю отмечают индексом, соответствующим обозначению показателя. На рисунке 1.3 графически отображены различные формы ограничения допуском отклонений отвлеченного показателя К.

Рисунок 1.3 – Три способа задания допуска.