2. Методи стандартизації

На основі принципів стандартизації була сформована система її методів. Стандартизація в своїй діяльності використовує різноманітні методи, найбільш значимими з яких є система переважаючих чисел, вибір та обґрунтування параметричних рядів, уніфікація, агрегатування, типізація, які забезпечують взаємозамінність і спеціалізацію на різних рівнях.

4.2.1. Метод системи переважаючих чисел

У технічному переозброєнні народного господарства і особливо сільського господарства, направленого на створення найбільш продуктивних машин з використанням нових вузлів, деталей, важливе місце займають так звані параметричні стандарти, які встановлюють ряди параметрів і розмірів найбільш раціональних для сільського господарства машин та іншої продукції. Ці стандарти визначають номенклатуру машин і продукції; впливають на технічний рівень не тільки виробництва, але і споживаючих галузей народного господарства.

Яких же типорозмірів повинна бути ця продукція? Для задоволення вимог як виробників, так і споживачів необхідний узгоджений ряд типорозмірів. Наприклад, тягове зусилля трактора і тяговий опір причіпних машин мають бути пропорційні, щоб забезпечити можливість їх агрегатування, найбільш повно використати потужність трактора на різних передачах. Тому вибір параметрів машин вирішується незадовільно, а встановленням закономірних рядів переважних чисел, з яких вибирають необхідні значення параметрів, розмірів. Переважними їх називають тому, що вони рекомендуються для більш широкого застосування при конструюванні і розрахунках, стандартизації та уніфікації. Значення цієї системи полягає у виборі зайвих значень параметрів і розмірів, які підкоряються суворо певній математичній закономірності. Ряд переважних чисел повинен відповідати наступним вимогам: представляти раціональну систему градації, що відповідає потребам виробництва експлуатації; бути нескінченним як у бік малих, так і в бік великих величин, тобто допускати необмежений розвиток параметрів або розмірів у напрямі їх збільшення чи зменшення; включати всі десятиразові значення будь-якого члена та одиниці; бути простим і легко запам'ятовуватись.

Систему переважних чисел виражають у вигляді арифметичної і геометричної прогресій. Ряди, визначені таким шляхом, стали основою стандартизації.

Ряд, побудований за арифметичною прогресією, характеризується тим, що різниця (інтервал) значень двох сусідніх членів залишається незмінною у всьому діапазоні ряду. Елементарні арифметичні прогресії можна представити наступними прикладами: 1-2-3-4-5-6 ...; 0,5 - 1,0 - 1,5 - 2,0 - 2,5 - 3,0...; 25 - 50 - 75 -100-125-150... .

Різниця складає постійну величину (у першому прикладі - 1; другому - 0,5; третьому - 25) і для побудови ряду не потрібно округлення чисел.

Арифметичний ряд простий, але його істотним недоліком є відносна нерівномірність, недоцільна розрідженість значень у зоні малих величин і загущеності їх у зоні великих величин (збільшення кількості великих типорозмірів порівняно з кількістю малих типорозмірів). Ця властивість простого арифметичного ряду обмежує можливість його використання.

Дещо частіше застосовують ступінчасто-арифметичні ряди, в яких різниця , (інтервал) значень є постійною не для всього ряду, а тільки для певної його частини. Для малих типорозмірів ряду різниця вибирається меншої, для великих більшої частини.

Практика свідчить що найбільш зручними і оптимальними є геометричні ряди, зберігають однакову відносну різницю, між будь-якими суміжними числами. Ця важлива властивість пояснюється тим, що геометрична прогресія являє собою ряд чисел, в якому відношення двох суміжних членів завжди постійне для ряду і дорівнює знаменнику прогресії. У футеровому виразі ряд, побудований за геометричною прогресією, буде таким: а; ах; ах ; ах ; ах ; ..., де а - початковий член ряду, х - знаменник прогресії.

Приклад геометричної прогресії може бути: 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 ...; 11,1 – 1,21 – 1,331...; 10 – 100 – 1000 – 10000 .... .

Знаменниками прогресії в цих прикладах є 2; 1,1; 10.

Багаторічною міжнародною практикою встановлено, що найбільш зручними є геометричні прогресії, які мають число 1, а також мають у знаменнику корінь із 10(φ_n = ⁿ√10).

У нашій країні діюча система переважних чисел заснована на рекомендації Міжнародної організації зі стандартизації (ІСО) і встановлена ГОСТ 8032-84 "Переважні числа і ряди переважних чисел", відповідна повністю СТ СЗВ 3961-83. Цим стандартом встановлено чотири основних ряди переважних чисел і один додатковий. У основу побудови рядів переважних чисел покладені геометричні прогресії зі знаменниками, наведеними в табл. 4.1.

Число в умовному визначенні ряду (R5, R10 та ін.) являє собою ступінь кореня із 10 і в той же час показує кількість членів у межах ряду: наприклад, у ряду R20 знаменник дорівнює ²⁰√10, а кількість членів ряду - 20. Ряди R5, R10, R20 і R40 називають основними, ряд R80 - доповнюючим.

Таблиця 4.1. Ряди переважних чисел

Умовне позначення ряду	Знаменник прогресії	Кількість членів у межах ряду
R5	√10 = 1,6	5
R10	√10=1,25	10
R20	√10= 1,12	20
R40	√10= 1,059	40
R80	√10= 1,029	80

Переважними числами цього ряду відповідно будуть закруглені числа 1,6 (√10= 1,5849 ≈ 1,6); 1,25, 1,12, 1,06, 1,03. Відносна різниця між розрахунковими і закругленими числами знаходиться в межах від +1,26 до -1,01%.

Відносна різниця між суміжними членами ряду зберігається постійною протягом всього ряду. Кожний подальший ряд включає всі числа попередніх рядів, тобто ряд 10 включає всі числа ряду R5, ряд R20 - усі числа ряду К5 і К10.

Позитивними властивостями наведених прогресій є те, що кількість членів у кожному десятковому інтервалі даних прогресій (1 - 10; 0 - 100; 100 - 1000 і т. д., а також 1 - 0,1 ; 0,1 - 0,01; 0,01 - 0,001 і т. д.) постійні протягом усієї прогресії дорівнює 5, 10, 20, 40 і 80 для названих знаменників прогресій. Цілі додатні або від'ємні ступені будь-якого члена прогресії завжди є її членами. Члени ряду зі знаменником прогресії ¹⁰√10 подвоюються через кожні 3 члена; зі знаменником прогресії ²⁰√10 – через кожні 6 членів; зі знаменником прогресії ⁴⁰√10 – через кожні 12 членів, а зі знаменником прогресії ⁸⁰√10 – через кожні 24 члени. В рядах зі знаменником прогресії, ¹⁰√10, ²⁰√10, ⁴⁰√10, ⁸⁰√10 міститься число 3,15, майже рівне ті, дякуючи цьому довжина і площа круга, діаметр якого переважне число, також переважніші числа.

У стандартах наведені переважні числа, що змінюються від 1 до 10. Однак ряди їх безмежні в обох напрямах як у велику, так і в меншу сторони. Число більше 10 виходить множенням на 10, 100, 1000 і т. д., а число менше за 1- множенням на 0,1, 0,01; 0,001 і т. д. переважних чисел рядів, указаних у цій таблиці.

Крім значень основних рядів чисел, наведені так звані порядкові номери, які є логарифмами переважних чисел і значно полегшують їх множення, розподіл, що звело в міру і витягання з них кореня. Наприклад, потрібно помножити переважні числа 1,12 і 4,75. Число 1,12 має порядковий номер 2, число 4,75 порядковий номер 27. Сума цих порядкових номерів (29) відповідає порядковому номеру переважного числа 5,30, що є твором 1,12 і 4,75.

Застосування рядів переважних чисел забезпечує збереження суворих закономірностей як у даному стандарті, так і в групі пов'язаних між собою стандартів. Не менш важливо, що при побудові лінійних розмірів виробів по геометричному ряду об'ємні і міцні характеристики виробів утворять суворо певні розмірні ряду.