Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Базовые понятия, определения и приемы расчетов показателей качества материалов и изделий. Учебное пособие
.pdf
61
№
Наименование
единичных
показателей
Обозна-
чение
Значение единичных
показателей
Относи-
тельные
показатели
грохота
ГЦЛ
базового
грохота
1.
Производительность,
т/ч
2.
Срок службы до
первого
капитального
ремонта, мес.
ср
3.
Наработка на отказ,
ч
о
4.
Среднее время
восстановления, ч
в
5.
Коэффициент
технического
использования
и
6.
Оптовая цена, руб.
7.
Средняя стоимость
одного часа
эксплуатации, руб.
8.
Средняя стоимость
одного часа простоя
из-за ремонта, руб.
9.
Отношение площади
просеивающей
поверхности к общей
площади грохота
пл
10.
Уровень шума, дБ
(допустимый
уровень шума
шдоп
дБ)
ш
Таким образом, получены результаты экспертизы при двойном
попарном сопоставлении оцениваемых объектов.
Пример 11.
Задание
Требуется смешанным методом оценить уровень качества
грохота ГЦЛ, применяемого в горной промышленности. Исходные
данные для оценки уровня качества грохота приведены в таблице 12.
Таблица 12. Исходные данные
62
инт
ср
и
ио
в
.
(50)
Последовательность решения задачи
Приведенные в таблице первые восемь единичных показателей
могут быть объединены в обобщенный показатель по формуле
Расчет по формуле дает следующие значения интегральных
показателей:
для оцениваемого грохота
для базового образца
гоц
гбаз
Для оценки итогового показателя уровня качества грохота
необходимо учесть три относительных показателя:
относительный интегральный (экономический) показатель
;
относительный параметрический показатель площади
просеивающей поверхности ;
относительный показатель уровня шума .
Из полученных результатов видно, что уровень качества
оцениваемого грохота выше базового, поскольку два из трех значений
относительных показателей больше единицы, а третье значение
находится в окрестности допустимого значения (меньше единицы).
Итоговый показатель технического уровня (качества)
оцениваемого грохота
У
интппш
Пример 12.
Задание
Необходимо определить интегральный технико-экономический
показатель уровня качества улучшенной модели металлорежущего
станка, сравнив его с базовой моделью. Исходные данные приведены в
таблице 13.
т/руб.;
т/руб.
.
63
Показатель качества
Значение показателя
оцениваемого
станка
базового станка
Годовая производительность при безотказной
работе, тыс. дет.
Время простоев из-за отказов, %
Стоимость станка, тыс. руб.
Годовые затраты на ремонт, тыс. руб.
Прочие годовые эксплуатационные расходы,
тыс. руб.
Срок службы, лет
инт
сЗ
э
,
(51)
н
н
н
,
(52)
Таблица 13. Исходные данные
Последовательность решения задачи
Годовой полезный эффект от эксплуатации базового станка с
учетом простоев из-за отказов
баз
годовой эффект оцениваемого станка равен
При сроке службы станков более одного года и при н
интегральный показатель качества рассчитывают как
где – полезный эффект, т.е. количество единиц продукции или
выполнения изделием работы за весь срок эксплуатации изделия,
например, число произведенных заготовок или деталей, тонн или
килограммов переработанного сырья и т.д.;
капиталовложения, включающие оптовую цену, а также затраты на
установку, наладку и другие работы; – поправочный коэффициент,
зависящий от срока службы изделия лет; З
затраты за весь срок службы изделия.
Значения коэффициентов
таблицы
тыс. дет.,
тыс. дет.
находят по зависимости или из
– суммарные
с
– эксплуатационные
э
где
– нормативный коэффициент окупаемости капиталовложений,
н
обычно принимаемый равным .
Интегральный показатель базового станка:
интбаз
тыс. дет./руб.
64
№ п/п
Шифр дефекта
Коэффициент
весомости
, руб.
Число
дефектов
1.
2.
3.
4.
5.
6.
д
,
(53)
Интегральный показатель оцениваемого станка:
интоц
Уровень качества оцениваемого станка по сравнению с базовым:
инт
У
Следовательно, станок улучшенной модификации имеет
хорошие эксплуатационные характеристики, но имеет более высокую
стоимость и обладает меньшим сроком службы, поэтому по
совокупности свойств уступает базовому станку.
Пример 13.
Задание
Определить коэффициент дефектности
изготовления Ук для велосипеда при стоимости его изготовления
руб. и объеме выборки шт.
Исходные данные для расчета
Таблица 14. Данные о дефектности продукции
.
тыс. дет./руб.
д
приведены в таблице 14.
д
и уровень качества
где – число проверенных экземпляров продукции (объем выборки);
– число всех видов дефектов, встречающихся в данной продукции
при выборке; – количество дефектов i-го вида;
весомости i-го вида дефектов (в долях затрат или баллах);
определяют коэффициент дефектности
Последовательность решения задачи
.
По данным таблицы по формуле
д
.
– коэффициент
65
При стоимостном способе определения коэффициентов
весомости дефектов уровень качества изготовления определяют как
У
к
Индексы дефектности и коэффициенты дефектности продукции
рекомендуется использовать при оценке технического уровня
продукции в крупных, структурно-сложных объединениях
предприятий – в фирмах, ассоциациях и т.п.
1. Методика выбора номенклатуры показателей качества для
оценки ТУ изделия.
2. Номенклатурная классификация показателей качества машин
и аппаратов: типовая, развернутая и конкретная номенклатуры.
3. Группа аналогов и выбор базового образца.
4. Методы определения численных значений и показателей
качества.
5. Классификационные показатели и показатели назначения.
6. Функциональные и конструктивные показатели технических
изделий.
7. Показатели точности измеряемых параметров изделий.
8. Показатели состава и структуры продукции (примеры оценок).
9. Общая характеристика группы показателей надежности.
10. Номенклатура показателей надежности.
11. Оценка безотказности.
12. Методы обеспечения безотказности.
13. Показатели долговечности изделий.
14. Показатели ремонтопригодности изделий.
15. Показатели сохраняемости.
16. Транспортабельность продукции и ее показатели.
17. Комплексные показатели надежности.
18. Экономические показатели надежности.
19. Показатели экономного расходования ресурсов при работе
изделия (КПД и удельные показатели расходования ресурсов).
20. Производственная и эксплуатационная технологичность.
Перечень показателей технологичности.
21. Показатели трудоемкости.
22. Материалоемкость. Коэффициент использования материала.
д
.
Контрольные вопросы
66
23. Показатели технологичности изготовления продукции
машиностроения.
24. Эргономические показатели.
25. Экологические показатели изделий.
26. Показатели безопасности.
27. Эстетические показатели технических изделий.
28. Оценка уровня стандартизации и унификации изделий.
29. Группа патентно-правовых показателей технических
изделий.
30. Интегральные показатели и оценка уровня экономичности
технических изделий.
31. Итоговый показатель качества изделия.
32. Обобщенный показатель технического уровня изделия.
33. Методика оценки уровня качества на стадии разработки
изделия.
34. Определение уровня качества изготовления технических
изделий.
35. Оценка уровня качества изделия в эксплуатации.
36. Учет затрат на утилизацию продукции.
37. Структура и содержание заключения о качестве технических
изделий.
67
3. КОНТРОЛЬ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ
И ПОВЕРХНОСТИ
Структура материалов определяет физические и химические
свойства материала, а, следовательно, и значения показателей их
качества. В этой связи важно знание основных понятий, определений и
законов, обусловливающих те или иные свойства материала. Особую
роль здесь играют представления об атомном или молекулярном
строении, а также о микро- и макродефектах структуры материалов.
3.1. Классификация и основные физико-химические свойства
твердых тел
Твердые тела состоят из плотноупакованных частиц, которыми
могут быть атомы, молекулы либо ионы. Большинство твердых тел
находится в кристаллической форме. Структурные элементы, из
которых построен кристалл, периодически расположены в
пространстве по параллельным плоскостям и прямым. Закономерность
их расположения описывается пространственной или кристаллической
решеткой. Тип пространственной решетки, характер размещения
атомов (ионов или молекул), силы межатомного взаимодействия
являются важнейшими факторами, определяющими свойства
кристаллических тел. Упорядоченное пространственное расположение
структурных элементов отличает кристаллические тела от аморфных.
Для аморфных веществ упорядоченность проявляется лишь на уровне
ближнего окружения, а расположение удаленных частиц полностью не
определено.
Кристаллические тела принято классифицировать в зависимости
от типа связи, которая вносит наибольший вклад в построение
решетки. С этой точки зрения различают вещества с металлической,
ионной, ковалентной, молекулярной и водородной связью. Структура
и некоторые свойства твердых веществ с различными типами
химической связи приведены в табл. 15.
Кристаллические тела состоят из атомов (ионов), периодически
расположенных в пространстве по параллельным плоскостям и
прямым. Закономерность расположения атомов описывается
пространственной, или кристаллической решёткой.
Любая кристаллическая решетка характеризуется шестью
величинами: тремя осевыми трансляциями (переносами) ( ) и
68
Характе-
ристики
Примеры кристаллов
металлических:
,
ковалентных:
алмаз,
ионных:
,
молекулярных:
, нафталин
Структурные
частицы
Положительные
ионы и
подвижные
электроны
Атомы
Катионы и
анионы
Молекулы
Тип xимической
связи
Металлическая
1. Ковалентная
между атомами
2. Вандерваальсовы
силы (только
цепочечные и
слоистые
структуры)
Ионная
1. Ковалентная
в молекулах
2. Вандерваальсовы
силы или
водородные
связи между
молекулами
Температура
плавления
Высокая
Очень высокая
Высокая
Невысокая
Температура
кипения
То же
То же
То же
То же
Механические
свойства
Твердые, ковкие
и тягучие
Очень твердые
Твердые и
хрупкие
Мягкие
Электропроводность
Хорошие
проводники
(твердые и
жидкие)
Изоляторы
(кроме
графита)
Изоляторы
(электролиты в
расплаве или
водном
растворе)
Изоляторы
Растворимость:
а) в воде
б) в
неполярных средах
Не растворимы
То же
Не растворимы
То же
Растворимы
Не растворимы
Не растворимы
Растворимы
тремя осевыми углами ( ). В векторном изображении она может
быть представлена тремя основными векторами: , и .
Трансляция переносит каждую точку в новое повторяющееся
положение вдоль её направления. Транслируемый тремя трансляциями
объем имеет форму параллелепипеда и называется трансляционной
(элементарной) ячейкой.
Таблица 15. Структура и свойства твердых веществ
69
,
,
.
(54)
.
(55)
.
(56)
.
(57)
Если принять направления, совпадающие c ребрами
трансляционной ячейки, за оси координат, а единицей линейного
измерения вдоль трансляции считать длину соответствующей
трансляции, то каждый узел пространственной решетки приобретает
целочисленную тройку координат, например, , , .
Координаты узла, или его базис, заключают в двойные
квадратные скобки и разделяют запятыми
Для описания кристаллографического направления служит базис
узла, являющегося концом вектора
, совпадающего с этим
направлением и проведенного через начало координат. Индексы
кристаллографического направления записывают без разделительных
знаков и заключают в квадратные скобки
Для описания кристаллографической плоскости характеризуется
её положение по отношению к координатным осям. В этом случае
ориентация плоскости определяется отрезками, которые отсекают
плоскость на осях координат
. Для удобства и простоты при
описании положения кристаллографической плоскости пользуются не
самими отрезками, а тремя целыми числами, являющимися
величинами, обратными этим отрезкам
Эти числа называют индексами плоскости, или индексами
Миллера. При написании индексы Миллера заключаются в круглые
скобки
.
Межплоскостным расстоянием , или постоянной решетки,
называется расстояние между двумя соседними параллельными
плоскостями в кристалле. В общем случае
.
.
Для кубической системы, где ,
Для тетрагональной системы, когда ,
Для гексагональной системы
70
.
(58)
, или
(59)
,
(60)
.
(61)
,
(62)
.
(63)
Межплоскостные расстояния в кристаллах – величины того же
порядка, что и длины волн рентгеновских лучей, поэтому кристалл
является для них своеобразной трехмерной дифракционной решеткой.
Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке
приводит к таким же результатам, какие должно было бы дать
зеркальное отражение лучей от атомных плоскостей кристалла. Это
отражение возможно лишь при соблюдении условия, описываемого
уравнением Вульфа – Брегга
где
– межплоскостное расстояние для семейства плоскостей
– порядок отражения (целое число); – длина волны; – угол
скольжения пучка лучей по отношению к отражающей поверхности.
Отношение
расстояние для фиктивных плоскостей с индексами
можно рассматривать как межплоскостное
, причем
, , .
Индексы
отвечают каждому отражению, или
интерференционному максимуму, и называются поэтому индексами
интерференции.
Твердое тело
Межплоскостное расстояние для простой кубической решетки
;
где – период решетки; – индексы Миллера.
Число нормальных колебаний одной поляризации в расчете на
единицу объема кристалла
Формула Дебая. Молярная колебательная энергия кристалла
ħ
где – дебаевская температура,
макс
.
Молярная колебательная теплоемкость кристалла при
Распределение свободных электронов в металле при
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]