Тема 3 Основні методи стандартизації

3.1 Теоретична база сучасної стандартизації

Реалізація основних задач стандартизації здійснюється різними методами. Серед них найбільш поширеними є уніфікація, типізація, взаємозамінність, агрегатування. Всі ці методи базуються на теорії чисел, яким надається перевага.

Числами, яким надається перевага, називають числа, що вибирають переважно перед всіма іншими числами при визначенні параметрів нових виробів (чисел обертів, габаритних розмірів, значень тиску, температур тощо).

Сукупність чисел переважного використання, що розташована в порядку їх збільшення називають рядом чисел переважного використання. А ряд чисел, що використовується для визначення конкретного параметру виробу або процесу називається параметричним рядом.

Кожний виріб або процес має головний та декілька основних параметрів. Головним параметром виробу називають такий параметр, що найбільш повно визначає функціональне призначення виробу. Особливістю головних параметрів є їх стабільність при конструктивних модифікаціях, технічних та технологічних вдосконаленнях виробу, а також їх незалежність від організаційних типів виробництва, характеру обладнання, методів технології.

Так, для металоріжучих верстатів головний параметр - це розмір заготовок, що на них встановлюються.

Для кувально-пресового обладнання - зусилля, що забезпечується робочими органами.

Для тракторів - потужність, або тягове зусилля.

Основні параметри доповнюють головний параметр. Наприклад, для тракторів основними параметрами є: ширина колії, швидкість руху, вага.

Всі ці параметри повинні бути взаємопов`язані з параметрами інших виробів. Наприклад, існує такий взаємозв`язок: якщо вантажопідіймність залізничних вагонів встановити у вигляді ряду 25; 40; 63; 100 т. , то контейнери, що в них перевозяться, повинні бути розраховані на 250; 400; 630; 1000 кг, а ящики повинні вміщати 25; 40; 63; 100 кг.

Ряди чисел переважного використання будуються за принципом геометричної прогресії.

В загальному випадку геометрична прогресія записується так:

a; a  Q; a  Q²; a  Q³ ... a  Qⁿ ,

де

a - основа прогресії ,

Q - знаменник прогресії.

Ряди чисел переважного використання повинні відповідати таким вимогам:

- бути безкінечними в напрямку збільшення та зменшення чисел,

- повинні представляти собою раціональну систему градацій, що відповідає вимогам виробництва,

- повинні бути простими, легко запам`ятовуватись,

- в цих рядах повинні бути найбільш поширені числа: 1; 2; 5, число  (3,15).

Якщо в одному десятинному інтервалі геометричної прогресії буде R чисел, то в наступному за ним числа будуть повторюватись, але збільшеними в 10 разів, тобто:

a  Q^R = 10  a; Q =

Розглянемо побудову ряду в десятинному інтервалі якщо R = 5; а = 1  1,6 .

Тоді ряд має вигляд:

1; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0 ...

Цей ряд вперше використав Шарль Ренар в 1877 р. При розрахунку діаметрів канатів для повітряних куль.

Побудуємо ряд, якщо R=10;

Ряд має вигляд:

1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0 ...

Помічаємо, що всі числа ряду R5 входять до ряду R10.

В десятинному інтервалі ряду R5 маємо 5 чисел, а в десятинному інтервалі R10 - 10 чисел.

Якщо R=5; тоді Q=1,6;

R=10; тоді Q=1,25;

R=20; тоді Q=1,12;

R=40; тоді Q=1,06;

R=80; тоді Q=1,03;

R=160; тоді Q=1,015;

Ряди R5; R10; R20; R40 називають основними, ряди R80 і R160 називають допоміжними.

Числа з ряду R5 вибирають переважно над числами з ряду R10, числа ряду R10 переважають над числами ряду R20 і т.ін.

Таблиці чисел переважного використання стандартизовані і наводяться в машинобудівних довідниках.

Приклади використання рядів переважних чисел:

- ряд R40 включає в себе числа 375, 750, 1500, 3000 - синхронні частоти обертів валів електричних двигунів;

- в ряду R5 є числа 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160... – зусилля пресів;

- параметри шорсткості поверхонь назначаються за рядом R40,

- граничні відхилення розмірів і допуски теж розраховані за рядами чисел переважного використання.

На початку 1953 р. ІСО затвердила стандарт на нормальні лінійні розміри, що є обов'язковими для всіх галузей промисловості.

Використання рядів переважних чисел значно скорочує номенклатуру виробів, оснащення , ріжучого та вимірювального інструменту, що знижує собівартість продукції.

Перевага використання геометричних рядів для побудови рядів переважних чисел в тому, що в кожному інтервалі процент збільшення числа є величина незмінна, а основний недолік полягає в тому, що всі числа округляються, що призводить до похибок в розрахунках.