Ряды предпочтительных чисел, параметрические ряды. Их свойства и применение в агрегатировании, как основные методы стандартизации

Стандартизация определяет основу не только настоящего, но и будущего развития хозяйственно-экономической деятельности общества и должна осуществляться в полном соответствии с на­учно-техническим прогрессом.

Теоретической базой современной стандартизации является система предпочтительных чисел. Предпочтительными числами называются числа, которые рекомендуется выбирать как пре­имущественные перед всеми другими при назначении величин параметров для вновь создаваемых изделий производительности, грузоподъемности, габаритов, чисел оборотов, давлений, температур, напряжений электрического тока, чисел циклов ра­боты и других характеристик проектируемых машин и прибо­ров).

Предпочтительные числа получают на основе геометриче ской прогрессии, /-й член которой равен ±10 ^R. Знаменатель прогрессии выражается как Q = $10, где R = 5, 10, 20, 40, 80 и 160, а / принимает целые значения в интервале от 0 до R. Зна­чение R определяет число членов прогрессии в одном десятич­ном интервале. Предпочтительные числа одного ряда могут быть либо только положительными, либо только отрицательными.

Если придерживаться строго обоснованного ряда предпочти­тельных чисел, то параметры и размеры отдельного изделия или группы изделий наилучшим образом будут согласованы со всеми соответствующими видами продукции: электродвигателей — с технологическим оборудованием, грузоподъемными устройства­ми, предохранительных клапанов — с паровыми котлами, ком­плектующих изделий — с присоединительными и посадочными местами в машине. Несоблюдение этого условия вызывает из­лишние затраты материалов, электрической и других видов энергии, неполное использование оборудования, снижение про­изводительности труда, рост себестоимости продукции. Напри­мер, несоответствие сортамента круглого проката, выпускавше­гося ранее металлургическими заводами, и нормального ряда диаметров в машиностроении приводило к излишнему стружко-образованию, снижению коэффициента использования металла, дополнительной непроизводительной загрузке металлорежущих станков. В результате требовалось больше оборудования, а сле­довательно, нерационально использовались производственные площади.

Предпочтительные числа и их ряды служат основой упоря­дочения выбора величин и градаций параметров производствен­ных процессов, оборудования, приспособлений, режущего и из­мерительного инструмента, штампов, материалов, полуфабрика­тов, транспортных средств и т.п. Создают предпосылки для сокращения номенклатуры изделий, их унификации, сокраще­ния длительности цикла технологической подготовки производ­ства, организации массового изготовления продукции.

Ряды предпочтительных чисел должны удовлетворять следую­щим требованиям:

- представлять рациональную систему градаций, отвечаю­щую потребностям производства и эксплуатации;

• быть бесконечными в направлениях уменьшения и увели­чения чисел;

• включать все последовательные десятикратные или дроб­ные значения каждого числа ряда;

• быть простыми и легко запоминаемыми.

Удобными и отвечающими этим требованиям являются чис­ла, представляющие собой геометрические ряды, например гео­метрическую прогрессию. Геометрическая прогрессия — это ряд чисел (4; 6; 9; 13; 5; 20; 25), в котором каждое последующее число получается путем умножения предыдущего на одно и то же число, называемое знаменателем прогрессии. В данном слу­чае знаменатель прогрессии 1,5. Преимущество геометрической прогрессии состоит в том, что в любом интервале процент уве­личения величины числа является неизменным, недостатком является обязательное округление всех ее членов.

Многие промышленно развитые страны приняли националь­ные стандарты на нормальные линейные размеры. ГОСТ 8032—84, составленный с учетом рекомендаций Международной организации по стандартизации (ИСО), устанавливает четыре основных рада предпочтительных чисел (R 5, R 10, R 20, R 40) и два до полнительных (R 80 и R 160).

Отступления от предпочтительных чисел и их рядов допускается в следующих случаях:

округление до предпочтительного числа выходит за пре­делы допускаемой погрешности;

значения параметров технических объектов следуют зако­номерности, отличной от геометрической прогрессии, порядке исключения, если округление до приведенных чи­сел связано с потерей эффективности или невозможно по тех­ническим причинам, можно воспользоваться предпочтительны­ми числами дополнительных радов — R 80 и R 160!У) обозначения и знаменатели дополнительных радов предпочтительных чисел приводятся в табл. 3, а члены в интервале от 1 до 10 — в табл. 4 ГОСТ 8032-84.

При установлении размеров, параметров и других числовых характеристик их значения следует брать из основных радов предпочтительных чисел. При этом величины рада R 5 необхо­димо предпочитать величинам рада R 10, величины рада Л 10 — величинам R 20, последние — величинам R 40. J

Выборочные ряды предпочтительных чисел получают отбором каждого 2, 3, 4,..., n-го члена основного или дополнительного рада, начиная с любого числа. Обозначения выборочного рада состоят из обозначения исходного основного рада, после кото­рого ставится косая черта и соответственно число 2, 3, 4,..., п.

Допускается использовать производные предпочтительные ряды чисел, которые устанавливаются для случаев, когда из-за естественных закономерностей не могут быть применены геометрические ряды.

Введение единого порядка при переходе от единых числовых значений параметров к другим во всех отраслях промышленности уменьшает количество типоразмеров, приводит к более экономномному раскрою исходных материалов, позволяет согласовать и увязать между собой различные виды изделий, материалов, полуфабрикатов, транспортных средств, производственного оборудования (по мощности, габаритам и т.п.). _v,.

Установленные ГОСТ 8032—84 предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел в еще большей мере обеспечат унификацию значений параметров технических объектов и регламентацию наиболее рационального числа типоразмеров конкретных видов продукции.

В машиностроении и приборостроении предпочтительные числа, принятые за основу при назначении классов точности, размеров, углов, радиусов, канавок, уступов, линейных размеров, сокращают номенклатуру режущего и измерительного ин­струмента, кулачков для автоматов, штампов, пресс-форм, приспособлений. Это способствует росту уровня взаимозаменяемости повышению серийности, технического уровня и качества выпускаемой продукции, расширению объемов ее производства, улучшению организации инструментального хозяйства на пред­приятиях (объединениях). В результате значительно снижается себестоимость изделий. В масштабе всей промышленности мо­жет быть получена весьма весомая экономия.

Введение во всех отраслях промышленности единого порядка установления числовых значений параметров и размеров для объектов стандартизации, а также переход от одних числовых значений параметров к другим с помощью системы преобладающих чисел (параметрических рядов) позволяет уменьшать кол ость типоразмеров, экономить материалы, согласовывает и связывает между собой различные виды изделий, материалов, полуфабрикатов, транспортных средств производственного оборудования.

Разработка параметрических стандартов на объекты стандартизации осуществляется поэтапно:

o выбор номенклатуры параметров;

o выбор диапазона параметрического ряда;

o выбор градации параметрического ряда.

Параметрический ряд - это совокупность числовых значений параметров, построенная в определенном диапазоне на основе принятой системы градаций.

Для определения параметрического ряда следует учитывать его две характеристики: диапазон ряда и градацию Диапазон ряда - это интервал, ограниченный крайними значениями членов ряда градации параметрического р ряда называют математическую закономерность, которая определяет характер интервалов между членами ряда в определенном диапазоне Выбор оптимальной градации параметрического ряда сводится к нахождению такого ряда пере важных чисел, наибольшим образом соответствовал требованиям народного хозяйства странїни.

Использование системы преобладающих чисел с разными рядами допускает возможность их комбинирования Большинство параметрических рядов, включенных в действующие параметрических стандартов, построена на основе ряда RR ₁₀ Это дает основание считать, что ряд Rio является сейчас наиболее целесообразным для построения параметрических рядов на машины и оборудования.