книги из ГПНТБ / Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник

другие операции. Можно указать на следующие методы создания производных машин.

Сущность метода секционирования заключается в разделении машин на одинаковые унифицированные секции, из которых образуется путем простого набора ряд производных машин. Таким

образом можно создавать ковшовые элеваторы, скребковые и цеп­ ные транспортеры, воздуходувки, насосы и т. п.

Метод базового агрегата состоит в том, что путем присоедине­ ния к базовой модели машины специального оборудования (агре­ гатов) получают ряд производных машин разнообразного назна-

Рис. 199. Единая гамма универсальных токарно-винторезных станков с диаметром обработки 250—1250 мм

чения. Из отечественного опыта показательным в этом плане является создание на Могилевском автомобильном заводе (МоАЗ) конструктивно-унифицированного ряда колесных транспортных и строительно-дорожных машин. Здесь на базе конструкции одно­ осного тягача МоАЗ-546А, двухосного тягача МоАЗ-542А и само­ свала МоАЗ-522А, которые состоят из 10 унифицированных агре­ гатов, создается несколько десятков различных по назначению

422

машин. Часть унифицированных агрегатов (двигатели, радиаторы, гидроцилиндры и др.) изготовляется на специализированных за­ водах других отраслей машиностроения. По данным завода, эко­ номический эффект от применения разработанной системы агрега­ тирования при выпуске 15 000 машин в год составляет около 6,0 млн. руб.

Применяют и другие методы образования производных ма­ шин.

Рис. 200. Основные унифицированные узлы инструментальных микроскопов фирмы «Оптон» (ФРГ)

В станкостроении, например, метод образования производных машин характеризуется широким использованием унифицирован­ ных узлов для создания гаммы станков.

На рис. 199 показана единая гамма универсальных токарно­ винторезных станков (диаметр обрабатываемой поверхности 250— 1250 мм), разработанная в ЭНИМСе. При этом металлоемкость станков и трудоемкость их изготовления снижены на 15—20% f17].

На Ленинградском заводе «Экономайзер» в результате разра­ ботки и применения рядов турбонасосов количество унифициро­

423

ванных деталей доведено до 87 ?6, а трудоемкость их изготовления снижена на 25%. Па Ленинградском заводе подъемно-транспорт­ ного оборудования им. Кирова создан конструктивно-унифици­ рованный ряд портальных кранов, в которых 42 унифицированных узла заменили ранее применявшиеся 226 узлов индивидуальной конструкции, что привело к снижению трудоемкости кранов на

50, а их веса на 15V6 [17].

Унификация и агрегатирование измерительных приборов. Совет­ скими конструкторами и производственниками созданы и выпу­ скаются унифицированные электронные блоки, датчики, само­ писцы, измерительные головки, элементы пневматических при­ боров и др., на основе которых компонуются различные контрольно­ измерительные средства. В качестве примера можно назвать профилограф-профилометр мод. 201 завода «Калибр», который состоит из шести самостоятельно выполненных унифицированных блоков, часть которых (датчик, электронный блок с показываю­

Фирма «Оптон» (ФРГ) выпускает инструментальные микроскопы из унифицированных элементов: стоек, столов, отсчетных циф­ ровых устройств, тубусов, проекционных приспособлений, оку­ лярных головок и др. (рис. 200). Из них собирают монокулярный микроскоп со столом, имеющим микрометрические отсчетные устройства по двум координатам, бинокулярный микроскоп со столом, имеющим цифровое отсчетное устройство по обеим координатам, и другие модификации инструментальных микро­ скопов.

Показатели уровня унификации. В различных отраслях про­ мышленности пользуются следующими показателями, характери­ зующими степень унификации.

1. Коэффициент унификации по наименованиям типоразмеров

типоразмеров в изделии соответ­ ственно стандартизованных, заим­ ствованных из других конструк­ ций, стандартных покупных и оригинальных типоразмеров со­ ставных частей машины.

i2 4

планомерное установление и применение системы взаимосвязанных требований как к самому объекту КС в целом, так и к его основным элементам, в целях обеспечения оптимального решения конкрет­ ней проблемы». Следовательно, сущность КС следует понимать как систематизацию, оптимизацию и увязку всех взаимодейст­ вующих факторов, обеспечивающих экономически оптимальный уровень качества продукции.

Для конкретных типов машин и других изделий требования к факторам, определяющим их оптимальное конечное качество, должны составлять единую взаимоувязанную систему, относя­ щуюся ко всем элементам иерархических уровней производства (станкам, приборам, инструменту, материалам и т. п.). Это один из важнейших принципов комплексной стандартизации — прин­ цип системности и взаимной увязки стандартов. Результаты по КС оформляются соответствующими государственными, отраслевыми и заводскими стандартами. При проведении КС особо необходимо соблюдать и другие принципы разработки стандартов (см. § 4).

В настоящее время пятилетние и годовые планы работы по стандартизации в СССР строятся на базе широкого применения КС. Объекты комплексной стандартизации в машиностроении ука­ заны на схеме 3. По ней видно, что предметом КС может быть система функционально связанных материальных и нематериаль­ ных объектов, объединенных совокупностью требований, которые выбирают в соответствии с поставленной задачей.

Примером комплексной стандартизации может служить про­ грамма, разработанная в отраслях автотракторного и строительно­ дорожного машиностроения для изделий, выпуск которых плани­ руется в 1975 г. Чтобы добиться существенного повышения каче­ ственного уровня автомобилей, тракторов и строительно-дорожных машин, был установлен перечень стандартов на конструкции, которые необходимо разработать или пересмотреть. Одновременно с этим рассматривались и подвергались критическому анализу стандарты и технические условия на сырье, материалы, комплек­ тующие изделия, оборудование, технологические процессы, инст­ румент и контроль. Таким образом был определен комплекс объектов, качество которых нужно улучшить, чтобы достичь планируемого качества конечной продукции.

Так, для автомобилей намечено увеличить срок их службы до капитального ремонта, снизить удельный расход топлива, повы­ сить безопасность, снизить уровень шума и т. д. Моторесурс дизельных двигателей Ярославского моторного завода должен быть увеличен к концу 1975 г. примерно в 1,5 раза. Предусмотрено усовершенствовать параметрические ряды сельскохозяйственных и промышленных тракторов, шире развивать в этой отрасли прин­ ципы агрегатирования. С большей мощностью, производительно­ стью, степенью автоматизации управления будут выпускаться экскаваторы, бульдозеры и другие строительнощорожиые машины. Все это конечные цели разработанной программы. Их достижение

426

зависит от множества факторов. Достаточно сказать, что в целом программа и предложения, положенные в основу плана государ­ ственной стандартизации в этих отраслях, предусматривают раз­ работку и пересмотр около 1400 стандартов.

Примером комплексной стандартизации, проведенной в рам­ ках СЭВ, является производство гидравлического оборудования и элементов единой системы гидравлики [30J. Объектами стандар­ тизации в данном случае были не отдельные изделия, а группы продукции одного функционального назначения: насосы (шесте­ ренчатые, поршневые, винтовые, лопастные), моторы, цилиндры, распределительная и контрольно-регулирующая аппаратура, гид­ роаккумуляторы и гидробаки. Разработанная серия стандартов устанавливает терминологию, условные обозначения, ряды номи­ нальных давлений, потоки (расходы) жидкости, условные проходы, присоединительные размеры, общие технические требования, ме­ тоды испытания основных параметров И т. д. Отметим, что КС является главным направлением работы СЭВ по стандартизации.

Работы, предусматриваемые планами КС по улучшению каче­ ства сырья, материалов, заготовок, полуфабрикатов, покупных и кооперируемых изделий, по созданию стандартов и организации производств, проводятся организациями, входящими в различ­ ные министерства и ведомства. Поэтому важным звеном практиче­ ской деятельности по комплексной стандартизации является обес­ печение взаимных связей между смежными отраслями производ­ ства.

Большую роль в деле значительного повышения качества про­ мышленной продукции должна сыграть комплексная стандартиза­ ция деталей и узлов общемашиностроительного применения. Здесь КС охватывает весьма широкий круг объектов на стадиях проектирования, производства и эксплуатации изделий. Можно указать, в частности, на такие объекты, как нормы проектирова­ ния (системы допусков и посадок, профили резьб и зубьев звездо­ чек к приводным цепям, размеры концов валов и т. д.), методы расчета на точность, прочность, долговечность, классификация и обозначение деталей и узлов общемашиностроительного приме­ нения и их параметров (муфт и т. д.), конструкции деталей и уз­ лов и технические требования к ним, термины, оформление чер­ тежей деталей и узлов, требования к материалу, оборудованию, оснастке и режущему инструменту, к методам и средствам конт­ роля и испытания, а также к условиям эксплуатации. КС узлов машин одновременно предусматривает комплексную стандартиза­ цию и деталей, входящих в эти узлы.

Наиболее полно комплексная стандартизация проведена по подшипникам качения, на которые действует более 75 взаимо­ увязанных государственных стандартов. Однако работы здесь продолжаются, причем главным образом в направлении повыше­ ния точности и долговечности подшипников с учетом рекомендаций ISO ТК 4 и СЭВ.

428

(табл. 34) [б].

Из рассмотренных примеров видно, что сущность КС заклю­ чается в установлении в каждом конкретном случае единой си­ стемы объектов стандартизации, определяющих экономически оп­ тимальное качество основного объекта КС, в установлении взаимо­ связи этих объектов и в увязке оптимальных требований ко всем объектам стандартизации, входящим в систему с требованиями к основному объекту КС. В этом состоит один из важнейших прин­ ципов КС — принцип системности, который нашел свое отражение в ее определении.

Опережающая стандартизация [30, 311. Темпы*научно-техни- ческой революции XX в. привели к резкому сокращению времени между появлением научной идеи и ее реализацией. Так, для радио период воплощения идеи в практику был равен приблизительно

35 (1807—1902 гг.), для телевидения 14 (1922—1930 гг.), а для тран­ зистора только 5 годам (1948—1953 гг.). Этот процесс ускоренного развития касается как конструкций машин и других изделий, так и методов, средств производства, новых материалов. Срок морального старения оборудования, приборов и механизмов сокра­ тился, что вызвало более быструю их смену. Критерием снятия с производства выпускаемого изделия являются экономические преимущества производства и эксплуатации нового изделия того же назначения, его большие технические возможности, лучшие эргономические и другие показатели качества.

При таком развитии и необходимости в постоянном совер­ шенствовании конструкций и улучшении качества продукции в со­ ответствии с потребностями общества и народного хозяйства стандарты, в которых только фиксируются существующие пара­ метры и достигнутый уровень качества изделий, могут быть тор­ мозом технического прогресса. С равным темпом должны совер­ шенствоваться стандарты. Разрабатывая их, необходимо анали­ зировать тенденции и прогнозировать развитие соответствующих отраслей и, как следствие, машин и изделий, т. е. стандарты дол­ жны быть опережающими. Чтобы установить возможные тенден­ ции развития того или иного процесса или изделия, используют проверенные на практике результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, патентную информацию, миро­ вую техническую литературу и накопленный промышленный опыт. Причем анализ должен быть межотраслевым, взаимосвязанным.

Опережающая стандартизация (ОС) — это стандартизация, осу­ ществляемая на основе прогнозов развития и изменения во вре­ мени параметров и показателей качества объектов стандартиза­ ции. Опережающие стандарты устанавливают перспективные параметры (рабочего процесса, технического уровня и т. п.), более высокие показатели качества изделий и сроки освоения их промышленностью. Они могут содержать несколько ступеней

429

возрастающих требований к показателям качества. Главным усло­ вием при разработке опережающих, в частности так называемых ступенчатых стандартов, является установление в них таких пара­ метров и значений показателей качества, которые были бы опти­ мальными в планируемом интервале времени.

Идея опережающей стандартизации была впервые выдвинута

вСССР в 1929 г. Развитие теоретических основ и более широкое применение в практике опережающая стандартизация получила

впоследние годы. Необходимость проведения опережающей стан­ дартизации предусмотрена ГОСТ 1.0—68 «Государственная си­ стема стандартизации».

Основными объектами опережающей стандартизации являются стабильные технически и экономически эффективные модифици­ руемые изделия при стабильной потребности в них. Опережение может относиться как к изделию в целом, так и к наиболее важ­ ным параметрам и показателям его качества, методам и средствам производства, испытания и контроля и т. д. Опережающие стан­ дарты могут базироваться на уже освоенных в других отраслях или в других странах образцах.

Когда необходимо значительно улучшить конструкцию изде­ лия, опережающую стандартизацию целесообразно проводить параллельно с научно-исследовательскими и опытно-конструктор­ скими работами. Стандартизация не может «опережать» научные

итехнические открытия, которые являются результатом научноисследовательских работ, но она должна базироваться на них, ускоряя процесс их широкого внедрения в промышленность. При. разработке опережающих параметрических стандартов и стандар­ тов типоразмеров изделий опережающую стандартизацию можно проводить до научно-исследовательских и опытно-конструктор­ ских работ. В тех случаях, когда значения опережающих пара­ метров и показателей качества модифицируемых (улучшаемых) изделий очевидны, а возможность их достижения проверена, работы по опережающей стандартизации можно проводить парал­ лельно с конструкторскими работами, но до стадии технической подготовки производства этих изделий. Нужно всегда учитывать, что чем большее количество взаимосвязанных факторов, опреде­ ляющих уровень опережающих параметров и показателей качества нового основного изделия, будет охвачено опережающей стандар­ тизацией и чем раньше она будет закончена, тем в меньшие сроки

ис лучшими результатами будет организовано производство

новых изделий.

Опережающие стандарты могут быть государственными, от­ раслевыми, заводскими или региональными (например, принятыми странами — членами СЭВ). Можно привести следующие примеры опережающей стандартизации.

В ГОСТ 15174—70 установлено, что с 1.1.1972 г. срок службы грузовых шахтных вагонеток различных типов вместо 3 лет дол­ жен быть не менее 4 лет, а с 1.1.1975 г. — не менее 6,5 лет. Для

431