книги из ГПНТБ / Стандартизация и качество машин учеб. пособие

1. Весовой метод, характеризующий скорость коррозии по поте массы тела. При этом методе скорость коррозии определяется из выражения

где т0— первоначальная масса образца;

nil — масса образца после корродирования; F — площадь поверхности образца;

t — время испытаний.

Для определения массы образца /щ спустя время t после нача­ ла испытаний его взвешивают, удалив предварительно с его по­ верхности продукты коррозии. Эта операция может производиться путем механического воздействия, например щетками, или путем использования специальных электролитов, растворяющих продук­ ты коррозии, но не реагирующих на металл.

Весовой метод наиболее прост, но он применим в основном для тех случаев, когда коррозия носит равномерный характер.

2. Объемный метод наиболее целесообразен в тех случаях, ког­ да процесс коррозии идет с выделением водорода или поглощением кислорода. Он заключается в измерении объемов выделившегося водорода или поглощенного кислорода с помощью различного вида коррозиметров.

Этот метод в 10—100 раз точнее весового и позволяет определять скорость коррозии, не прерывая испытания."

3. Глубинный метод позволяет определять глубину проникно­ вения коррозии. Измерение может выполняться с помощью обычных микроскопов путем фокусирования оптической системы сначала на плоскость, совпадающую с верхним краем очагов коррозии, и затем на их дно. Разность этих показаний указывает глубину проникнове­ ния коррозии. Для измерения глубины коррозии на конструкциях удобен глубинометр С. Е. Павлова, представляющий собой обычный микрометр, внутри нижней латунной полости которого движется штифт с иглообразным наконечником. Когда иглообразный наконеч­ ник достигает дна коррозионной язвы, электрическая цепь замы­ кается и подается световой сигнал. Фиксируемая микрометром раз­ ность показаний дает искомую величину.

Глубинный показатель используется в качестве дополнительного к показателю изменения массы металла. Оба эти показателя доста­ точно полно характеризуют неравномерную по поверхности металла коррозию.

4. Величину коррозии можно определять также по изменению механических свойств металлов (например, предела прочности и удлинения), изменению отражательной способности металла (на­ пример, декоративных покрытий, нержавеющих сталей, для отра­ жающих систем прожекторов, рефлекторов), изменению электриче­ ского сопротивления при межкристаллитной коррозии.

80

Теперь рассмотрим некоторые методы защиты металлов от кор­ розии.

Требуемая коррозионная стойкость деталей машин и конструк­ ций обеспечивается комплексом мероприятий, проводимых на ста­ дии проектирования, изготовления, хранения и эксплуатации про­ дукции. Несмотря на то, что в настоящее время разработано боль­ шое количество надежных методов защиты металлов от коррозии, эта проблема все еще полностью не решена.

Разнообразие видов коррозии и условий, в которых она может возникнуть, не позволяет создать универсальный метод защиты ме­ таллов от коррозии и объясняет существование большого количест­ ва различных мер и принципов борьбы с коррозией.

Все существующие способы защиты от коррозии можно разбить на несколько групп, каждая из которых может заключать различ­ ные методы и технологические приемы осуществления защиты:

легирование сплавов с целью повышения их коррозионной стой­ кости;

изоляция поверхности металла от действия коррозионной среды: металлические, неметаллические покрытия (органические и неорга­ нические) ;

изменение состава коррозионной среды; протектирование; выбор рациональных конструктивных решений.

Методы легирования металлов и нанесения защитных покрытий будут рассмотрены в гл. III наряду с другими технологическими ме­ тодами обеспечения качества продукции.

мосферу, окружающую изделие (например, при хранении), вводятся добавки специальных веществ — ингибиторов, которые, будучи до­ бавлены в небольших количествах (от 0,0001 до 1%) в коррозион­ ную среду, уменьшают скорость коррозии или полностью прекра­ щают коррозионный процесс на длительное время (месяцы или годы).

К настоящему времени описано более 3000 различных веществ, замедляющих коррозию разных металлов и их сплавов. Подавляю­ щее их число принадлежит к органическим соединениям, хотя используются также неорганические и смешанные ингибиторы. Ме­ ханизм действия ингибиторов зависит от природы металла, соста­ ва коррозионной среды и условий коррозии. По действию ингиби­ торы можно разделить на две группы:

ингибиторы, действие которых направлено на связывание коррозионно активных веществ или на предотвращение их образования в коррозионной среде. Например, коррозия меди стимулируется в азотистой кислоте. Если в коррозионную среду ввести вещества, связывающие азотистую кислоту или предотвращающие ее образо­

ляются контакты деталей из сплавов магния с деталями, изоготовленными из стали, сплавов меди, никеля и других металлов.

При сочленении деталей из медных сплавов со стальными, пос­ ледние покрываются цинком.

Часто защита деталей от коррозии не ограничивается примене­ нием только одного из перечисленных методов. Например, для за­ щиты от коррозии деталей из сплавов алюминия нередко одновре­ менно применяется их плакирование, анодирование, а затем много­ слойное лакокрасочное покрытие.

Для защиты изделий, работающих в различных климатических

15150—69, ГОСТ 15151—69, ГОСТ 14892—69 и др.), а также отрас­ левые стандарты и нормали.

Разработка и применение методов защиты от коррозии на всех стадиях изготовления и эксплуатации металлических изделий имеет огромное значение, особенно учитывая, что коррозионная стойкость является одним из важнейших факторов, от которого зависит их долговечность.

§10. ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ, ИСПЫТАНИЙ

ИПОСТАНОВКИ НА СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО НОВЫХ ВИДОВ МАШИН, ОБОРУДОВАНИЯ И ПРИБОРОВ

Качество продукции закладывается на стадии проектирования, обеспечивается в процессе производства, реализуется и восстанав­ ливается при эксплуатации и ремонте. Решение проблемы обеспече­ ния качества на всех трех стадиях определяется государственной системой стандартизации. Например, качество продукции на ста­ дии проектирования должно обеспечиваться стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), в процессе произ­ водства — Единой системой технологической подготовки производ­ ства (ЕСТПП) и системой контроля качества и испытаний продук­ ции, в процессе эксплуатации и ремонта — системой технологиче­ ского обслуживания и ремонта машин и оборудования. Все три ста­ дии должны базироваться на принципах комплексной стандартиза­ ции, на широком внедрении принципов унификации и агрегатиро­ вания.

Одним из основных путей обеспечения качества продукции на стадии проектирования должна явиться единая система проектиро­ вания, испытаний и постановки на серийное производство новых видов машин, оборудования и приборов. На необходимость разра­ ботки такой системы указано в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 10 ноября 1970 г. «О повышении роли стандар­ тов в улучшении качества выпускаемой продукции».

Отдельные положения системы уже заложены в стандартах

ЕСКД.

В соответствии с ГОСТ 2.103—68 на изделия всех отраслей про­ мышленности установлены единые стадии разработки конструктор­ ской документации и этапы выполнения работ. На этих стадиях не­ обходимо разработать техническое задание, техническое предложе­ ние, эскизный проект, технический проект, рабочую документацию.

Т е х н и ч е с к о е з а д а н и е устанавливает основное назначе­ ние, технические и тактико-технические характеристики, показате­ ли качества и технико-экономические требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию, выполнение необходимых стадий

84

разработки конструкторской документации и ее состав, а также специальные требования к изделию.

Правила выполнения, согласования и утверждения технического задания на разработку изделий всех отраслей промышленности установлены в стандарте «ЕСКД. Техническое задание». Согласно данному стандарту, техническое задание (ТЗ) разрабатывает заказ­ чик или разработчик (головной разработчик) на основе результатов научно-исследовательских и экспериментальных работ (если тако­ вые проводились), анализа технического уровня отечественной и за­ рубежной техники в данной области, ознакомления с патентной до­ кументацией. Техническое задание разрабатывается, как правило, на изделия в целом, а при необходимости и на составные части из­ делия. При этом требования технического задания на составные части изделия должны соответствовать требованиям технического задания на изделие в целом.

Техническое задание состоит из следующих разделов: тема раз­ работки, основания к выполнению темы, цель и назначение разра­ ботки, предпосылки и источники разработки, технические требова­ ния, этапы работ, порядок окончания работ. В зависимости от осо­ бенностей изделий допускается вводить новые разделы.

Техническое задание на разработку изделия утверждает заказ­ чик и разработчик изделия, затем оно согласуется с министерства­

ганами государственного надзора (при необходимости), с предста­ вителями заказчика в организациях (предприятиях) разработчиках изделия, а при выдаче технического задания на составную часть из­ делия и с представителями заказчика, контролирующими производ­ ство изделия в целом (по указанию заказчика), с другими органи­ зациями по решению заказчика.

Изменение или уточнение утвержденного технического задания в процессе разработки изделия проводится путем выпуска дополне­ ния к техническому заданию. Согласование и утверждение дополне­ ний к техническому заданию производятся в порядке, установлен­ ном для технического задания.

Т е х н и ч е с к о е п р е д л о ж е н и е — совокупность конструк­ торских документов, которые должны содержать технические и тех­ нико-экономические обоснования целесообразности разработки доку­ ментации на основании анализа технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений изделий, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных осо­ бенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также па­ тентных материалов. Техническое предложение после согласования и утверждения является основанием для разработки эскизного (тех­ нического) проекта.

Э с к и з н ы й п р о е к т — совокупность конструкторских доку­ ментов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве изделия и его

85-

принципе работы, а также данные, определяющие назначение, ос­ новные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изде­ лия. Эскизный проект после согласования и утверждения служит основанием для разработки технического проекта или рабочей кон­ структорской документации.

Т е х н и ч е с к и й п р о е к т — совокупность конструкторских до­ кументов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабаты­ ваемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей доку­ ментации. Технический проект после согласования и утверждения служит основанием для разработки рабочей конструкторской доку­ ментации.

Конструкторской документации, разработанной на стадиях тех­ нического предложения, экскизного и технического проектов, при­ сваиваются литеры соответственно «П», «Э» и «Т».

Р а б о ч а я д о к у м е н т а ц и я — совокупность конструктор­ ских документов, необходимых для изготовления и испытания опыт­ ного образца (опытной партии), установочных серий и изделий уста­ новившегося серийного или массового производства. Разработка ра­ бочей документации опытного образца (опытной партии) преду­ сматривает следующие этапы:

разработка конструкторских документов, предназначенных для изготовления и испытания опытного образца (опытной партии);

изготовление и заводские испытания опытного образца (опытной партии);

корректировка конструкторских документов по результатам из­ готовления и заводских испытаний опытного образца (опытной пар­ тии) с присвоением конструкторским документам литеры «О»;

государственные, межведомственные, приемочные и другие по­ добные испытания опытного образца (опытной партии);

корректировка конструкторских документов по результатам го­ сударственных, межведомственных, приемочных и других подобных испытаний опытного образца (опытной партии) с присвоением кон­ структорским документам литеры «Oi». При последующих (повтор­ ных) изготовлениях и испытаниях опытного образца (опытной пар­ тии) и соответствующей корректировке конструкторских докумен­ тов им присваивают соответственно литеры «Ог», «Оз», «О 4 » и т. д.

Разработка рабочей документации установочных серий преду­ сматривает:

изготовление и испытание установочной серии; корректировку конструкторских документов по результатам из­

готовления, испытания, оснащения технологического процесса веду­ щих составных частей изделия установочной серии с присвоением конструкторским документам литеры «А».

Стадии разработки документации на изделия установившегося серийного или массового производства предусматривают:

изготовление и испытание головной (контрольной) серии; корректировку конструкторских документов по результатам из­

8 6

готовления и испытания головной (контрольной) серии с присвое­ нием литеры «Б» конструкторским документам, окончательно обра­ ботанным и проверенным в производстве изготовлением изделий по зафиксированному и полностью оснащенному технологическому про­ цессу.

Для некоторых изделий, устанавливаемых разработчиком, ГОСТ 2.103—68 допускает разработку конструкторских документов для изготовления макетов с целью:

проверки принципов работы изделия или его составных частей на стадии эскизного проекта;

проверки основных конструктивных решений разрабатываемого изделия или его составных частей на стадии технического проекта; предварительной проверки целесообразности изменения отдель­ ных составных частей изготовляемого изделия до внесения этих из­ менений в рабочие конструкторские документы опытного образца

(опытной партии).

Конструкторским документам для индивидуального производст­ ва, предназначенным для разового изготовления одного или не­ скольких изделий, присваивают литеру «И». .

Вносить изменения в конструкторские документы имеет право только предприятие — держатель подлинников на основании «Изве­ щения об изменении». В копии документов, находящихся в произ­ водстве, допускается вносить изменения на основании «Предвари­ тельного извещения». ГОСТ 2.503—68 устанавливает, что «Предва­ рительное изменение» выпускают, когда:

в документе обнаружена ошибка, которая может вызвать брак изделия;

необходимо предварительно проверять предлагаемые изменения в производстве;

необходимо предварительно подготовить производство и в дру­ гих случаях по усмотрению отрасли промышленности.

В тех: случаях, когда после внесения в документы изменений на­ рушается конструктивная или эксплуатационная взаимозаменяе­ мость изготовляемых изделий с изделиями, изготовленными ранее, вместо внесения изменения должны быть выпущены новые доку­ менты с новыми обозначениями. Это требование не распростра­ няется на изделия индивидуального производства и на опытные образцы.

«Предварительное извещение» как временный документ дейст­ вует в производстве до его погашения «Извещением об изменений». «Предварительное извещение» должно выпускать предприятие — держатель подлинников.

Изменения, вносимые в документы, утвержденные заказчиком, а также в документы, не утвержденные им, но по которым ведется поставка изделий заказчику, должны с ним согласовываться.

Все «Предварительные извещения» и «Извещения об изменени­ ях», независимо от содержания предлагаемых изменений, согласо­ вываются с представителями заказчика на предприятиях — держа­

87

телях подлинников. Согласованию с заказчиком подлежат измене­ ния, затрагивающие тактико-технические данные изделия, вызы­ вающие необходимость доработки изделий, поставленных заказчи­ ку, влекущие за собой изменение условий эксплуатации и хранения изделия. После утверждения заказчиком, министерством-разра- ботчиком и министерством-изготовителем «Предварительные из­ вещения» и «Извещения об изменениях» высылаются предприя­ тию— держателю подлинников и представителю заказчика на этом предприятии.

«Предварительные извещения» могут выпускать также пред­ приятия-дублеры, если ими в документах обнаружены ошибки или если выпуск «Предварительного извещения» сокращает срок внедрения изменения в производство. Однако во всех случаях этот документ должен быть согласован с головным предприятием.

Вдругих стандартах на единый порядок разработки, испытаний

ипостановки на серийное производство будет регламентирован по­ рядок проведения испытаний опытных образцов и серийной продук­ ции, порядок проведения межведомственных (государственных) ис­ пытаний.

§11. РОЛЬ УНИФИКАЦИИ И АГРЕГАТИРОВАНИЯ

ВОБЕСПЕЧЕНИИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Большое значение в повышении качества продукции машино­ строения и приборостроения имеет внедрение принципов унифика­ ции и агрегатирования. Благодаря этим принципам повышается производительность проектных работ, применяются типовые техно­ логические процессы, что увеличивает точность машин и обеспечи­ вает стабильность их выходных параметров.

Вслед за унификацией отдельных конструктивных элементов (крепежных деталей, деталей управления, арматуры и т. д.) следо­ вала унификация узлов и агрегатов общего применения (подшипни­ ки, насосы, муфты и т. д.). Это дало возможность создать высоко­ производительные машины специального назначения. По этому принципу были созданы переналаживаемые и сменные унифициро­ ванные элементы конструкций специализированных агрегатных станков. Например, Министерство станкостроения перешло на со­ здание металлорежущего и кузнечно-прессового оборудования не отдельными моделями, а унифицированными гаммами: 70 гамм, ох­ ватывающих 735 типоразмеров металлорежущих станков, и 32 гам­ мы (282 типоразмера) кузнечно-прессового оборудования.

Создание автоматизированного оборудования из взаимозаменяе­ мых стандартных элементов позволяет многократно применять эти элементы в новых компоновках оборудования при смене или частич­ ном изменении конструкции объектов производства.

Сокращение многообразия типов и конструкций узлов и деталей станков и проведение широкой унификации создает предпосылки

S 8

для их крупносерийного изготовления на специализированных пред­ приятиях.

Применение метода агрегатирования при создании высокопро­ изводительного оборудования позволяет сокращать цикл оснащения производства в 8—10 раз, проектировать, собирать и устанавливать легкие станки за два-четыре месяца вместо двух-трех лет, а тя­ желые специальные станки и автоматические линии — за 6—10 ме­ сяцев вместо трех-четырех лет.

Методы создания машин из стандартных и унифицированных эле­ ментов применяются и в других отраслях народного хозяйства. Так, белорусские автомобилестроители, используя метод агрегатирова­ ния, в короткие сроки создали разнообразные компоновки машин: самосвалы грузоподъемностью 27, 40 и 65 т, двухосные и одноосные тягачи, в том числе с шарнирноломающейся рамой. На заводе про­ ведена унификация узлов двигателей, мостов, трансмиссии, систем опрокидывания, кабин, карданных валов, подвески, привода тормо­ зов, рулевого управления. Уровень унификации всех машин БелАЗ находится в пределах 70—90%.

На Могилевском автомобильном заводе им. С. М. Кирова (МоАЗ) выполнена аналогичная работа по унификации семейства дорожных машин с нагрузкой на ось 15—20 т.

Министерством тяжелого, энергетического и транспортного ма­ шиностроения при помощи метода агрегатирования на заводе Сибтяжмаш при проектировании подъемно-транспортного и вспомо­ гательного оборудования найдены такие конструктивные решения на базе унификации узлов и элементов, которые позволили приме­ нить 85—90% унифицированных деталей для 300 типоразмеров кра­ нов, в то время как раньше каждый кран проектировался заново, что не давало возможности организовать серийное производство кранов и резко снижало их качество и особенно надежность.

Министерство строительного, дорожного и коммунального ма­ шиностроения осуществило унификацию и стандартизацию башен­ ных кранов, одноковшовых экскаваторов и ряда других машин. При этом более 100 моделей башенных кранов заменено восемью унифи­ цированными моделями со стандартными узлами, имеющими более высокие технические характеристики по сравнению с выпускавши­ мися ранее. Экономический эффект от этой работы составил 40 млн. руб. в год.

Уровень унификации деталей экскаваторов и кранов доведен до 74%, что снизило трудоемкость изготовления на специализирован­ ном заводе на 48% при одновременном сокращении производствен­ ных площадей на 40% по сравнению с индивидуальным изготовле­ нием их на различных неспециализированных заводах.

На заводах Министерства приборостроения, средств автомати­ зации и систем управления разработка и внедрение в серийное про­ изводство унифицированных пневматических и электрических дат­ чиков компенсационного типа на 12 измеряемых параметров позво­ лили сократить общее количество деталей до 460 против 7129 на­

89