Для рационального использования и максимального сокращения номенклатуры изделий, производимых и потребляемых в народном хозяйстве, необходима разработка стандартов на параметрические ряда этих изделий. Стандарты данного вида направлены на сокращение до целесообразного минимума конкретных типов видов и моделей изделий. Как правило, эти стандарты являются перспективными, их требования направлены на внедрение в производство прогрессивных, технически более совершенных и производительных машин, оборудования, приборов и других видов продукции.
При выборе параметрических рядов руководствуются следующими принципами: номенклатура основных параметров должна быть минимальной, чтобы не ограничивать процесс совершенствования конструкций и технологии изготовления изделий.
Унификация и стандартизация устраняют излишнее многообразие типов, а также типоразмеров деталей, сборочных единиц и изделий одного и того же эксплуатационного назначения. Размерные ряды (типоразмеры) деталей, сборочных единиц и параметров машин и механизмов выбирают по принципу конструктивного подобия, используя ряды предпочтительных чисел по ГОСТ 8032-84 и нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69.
Стандарт ГОСТ 8032-84 предусматривает четыре ряда предпочтительных чисел, которые основаны на геометрической прогрессии с разными знаменателями и обозначаются Е5, Д10, Д20, Д40.
Предпочтительные числа этих рядов соответственно будут: 1,6; 1,25; 1,12; 1,06.
Предпочтительные числа этих рядов соответственно будут: 1,6; 1,25;
1,12; 1,06.
Стандарт ГОСТ 6636-69, регламентирующий нормальные линейные размеры, содержит ряды, обозначаемые R а 5, R а 10, R а 20, R а 40. На основании нормальных линейных размеров стандартом установлены ряды диаметров проволоки, прутков, толщины листового проката, линейных размеров сечений фасонного проката и т. д.
На рис. 5 показан размерно-подобный ряд двигателей внутреннего сгорания. Если за основной ряд для механической обработки деталей двигателя конструктором был принят ряд R10 с числом 
, то их основные размеры (диаметры поршня и цилиндра, длина шатуна и высота поршня, соотношение размеров вал - шатун - поршень - цилиндр и т. д.) можно выбирать из следующего числового ряда: 2,5; 4; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; ... 100; 125; 160; 200; 250 и т. д. с увеличением в 1,25 раза. Существование такого ряда чисел не означает, что в производство запускаются двигатели всех размеров. Важно то, что в любое время можно выпускать двигатели с мощностью, нужной потребителю. А геометрическое подобие и подобие рабочего процесса обеспечивает одинаковые параметры тепловой и силовой напряженности деталей и машин в целом.
Рис. 5
Стандартизация размерных рядов изделий и организация производства таких взаимозаменяемых изделий дает большой экономический эффект.
В приборостроении параметрическая стандартизация развивается преимущественно на основе ряда предпочтительных чисел Д10. Примером может быть ряд номинальных емкостей кондесатором с бумажным и пленочным диэлектриком в прямоугольных корпусах, ряд величин номинальных напряжений кондесаторов и др.
Оптимальное число членов ряда (число типоразмеров приборов) определяют на основе технико-экономического анализа и расчетов, исходя из условия обеспечения необходимой программы выпуска приборов при наименьших затратах в сфере их производства и эксплуатации. Для этого находят общую сумму годовых производственных и эксплуатационных затрат для рядов, взятых с различным числом типоразмеров. Из них выбирают ряд с наименьшей суммой затрат. Такой ряд считается экономически оптимальным. Например, согласно графику зависимости стоимости деталей от числа типоразмеров (рядов) изделий, изображенному на рис. 6, следует, что в данном случае наиболее оптимальным является параметрический ряд R10.
Разработка параметрических рядов требует прежде всего установление единой закономерности в системе стандартизуемых величин, к числу которых относятся, помимо геометрических характеристик, мощность, частота вращения, производительность, грузоподъемность, усилие и др.
Эта задача решается установлением рядов предпочтительных чисел, из которых необходимо выбирать значения параметров, размеров и других характеристик как при разработке стандартов, так и при проектировании, расчетах, составлении различных технических документов. Система предпочтительных чисел является базой для развития параметрической стандартизации.
Колчков В.И. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. М.:Учебное пособие
2. Стандартизация
2.3. Методические основы стандартизации
2.3.3. Параметрические ряды
Производство новых видов изделий, например: машин, технологического оборудования, бытовых приборов и др. может привести к выпуску излишне большой номенклатуры изделий, сходных по назначению и незначительно отличающихся по конструкции и размерам. Рациональное сокращение числа типов и размеров изготовляемых изделий, унификация и агрегатирование комплектующих позволяет значительно снизить себестоимость продукции.
Снижение затрат достигается при одновременном повышении серийности, развитии специализации, межотраслевой и международной кооперации производства, что достигается разработкой стандартов на параметрические ряды однотипных изделий. Удовлетворение спроса рынка и обеспечение качества остаётся при этом главным условием. Любое изделие характеризуется параметрами, отражающими многообразие его свойства, при этом существует некоторый перечень параметров, который целесообразно стандартизовать.Номенклатура стандартизуемых параметров должна быть минимальной, но достаточной для оценки эксплуатационных характеристик данного типа изделий и его модификаций.
Анализируя параметры, выделяют главные и основные параметры изделий.
Главным называют параметр, который определяет важнейший эксплуатационный показатель изделия. Главный параметр не зависит от технических усовершенствований изделия и технологии изготовления, он определяет показатель прямого назначения изделия.
Например, главным параметром мостового крана является грузоподъемность. Главными параметрами токарного станка являются высота центров и расстояние между центрами передней и задней бабки, определяющих габаритные размеры обрабатываемых заготовок. Редуктор, характеризуется передаточным отношением, электродвигатель - мощностью, средства измерений - диапазоном измерения и т.д.
Главный параметр принимают за основу при построении параметрического ряда. Выбор главного параметра и определение диапазона значений этого параметра должны быть технически и экономически обоснованы, крайние числовые значения ряда выбирают с учетом текущей и перспективной потребности в данных изделиях, для чего проводятся маркетинговые исследования.
Параметрическим рядом является закономерно построенная в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра изделия одного функционального назначения и принципа действия. Главный параметр служит базой при определении числовых значений основных параметров, поскольку выражает самое важное эксплуатационное свойство.
Основными называют параметры, которые определяют качество изделия как совокупности свойств и показателей, определяющих соответствие изделия своему назначению. Например, для металлорежущего оборудования за основные можно принять: точность обработки, мощность, число оборотов шпинделя, производительность.
Для измерительных приборов основными параметрами являются: погрешность измерения, цена деления шкалы, измерительное усилие.
Основные и главный параметры взаимосвязаны, поэтому иногда удобно выражать основные параметры через главный параметр. Например, главным параметром поршневого компрессора является диаметр цилиндра, а одним из основных - производительность, которые связаны между собой определенной зависимостью.
Параметрический ряд называют типоразмерным или просто размерным рядом , если его главный параметр относится к геометрическим размерам изделия. На базе типоразмерных параметрических рядов разрабатываются конструктивные ряды конкретных типов или моделей изделий одинаковой конструкции и одного функционального назначения.
Параметрические, типоразмерные и конструктивные ряды машин строятся исходя из пропорционального изменения их эксплуатационных показателей (мощности, производительности, тяговой силы и др.) с учётом теории подобия. В этом случае геометрические характеристики машин (рабочий объем, диаметр цилиндра, диаметр колеса у роторных машин и т. д.) являются производными от эксплуатационных показателей и в пределах ряда машин могут изменяться по закономерностям, отличным от закономерностей изменения эксплуатационных показателей.
Рис. 2.1. Конструктивный ряд поршневой машины
При построении параметрических, типоразмерных и конструктивных рядов машин целесообразно соблюдать механическое и термодинамическое подобие рабочего процесса, обеспечивающего равенство параметров тепловой и силовой напряженности машин в целом и их деталей. Такой подход приводит к геометрическому подобию. Например, для двигателей внутреннего сгорания действуют такие условия подобия: а) равенство среднего эффективного давления ре , зависящего от давления и температуры топливной смеси на всасывании; б) равенство средней скорости поршня v п = S n /30 (S - ход поршня; n - частота вращения двигателя) или равенство произведения D n , где D - диаметр цилиндра. На основании теории подобия можно перейти от тепловых и силовых параметров двигателя к его геометрическим параметрам. Тогда, главным параметром будет D (рис. 2.1), что даёт возможность создать ряд геометрически подобных двигателей с соотношением S / D = const , в которых будут соблюдаться, указанные термодинамический и механический критерии подобия рабочего процесса. При этом у всех геометрически подобных двигателей будут одинаковые коэффициенты полезного действия, расход топлива, тепловая и силовая напряженность и мощность. Градация толщины стенки цилиндра h и диаметра D в рядах будет одинаковой.
Стандарты на параметрические ряды предусматривают производство прогрессивных по своим характеристикам изделий. Такие ряды должны иметь свойства устанавливать внутритиповую и межтиповую унификацию и агрегатирование изделий , а также возможность создания различных модификаций изделий на основе агрегатирования. В большинстве случаев числовые значения параметров выбирают из рядов предпочтительных чисел, особенно при равномерной насыщенности ряда во всех его частях, пример такого ряда с небольшим округлением чисел представлен на рис. 2.2.
Рис. 2.2. Конструктивный ряд прессов
В машиностроении наибольшее распространение получил ряд предпочтительных чисел R 10. Например, для продольно-шлифовальных станков наибольшая ширина В обрабатываемых изделий образует ряд R 10, т.е. B равно: 200; 250; 320; 400; 500 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200 мм.
Ряд R 10 установлен также для номинальных мощностей электрических машин. По ряду R 10 приняты диаметры дисковых трехсторонних фрез, D равно: 50; 63; 80; 100 мм. В некоторых случаях применяют ряды R 20 и R 40, так например, для поршневых компрессоров с диаметром цилиндра 67,5мм номинальная производительность установлена по ряду R 20/3.
Параметрические и типоразмерные ряды представляют собой ряды изделий, которые обеспечивают выполнение соответствующего их паспортным данным объема работ, с установленными техническими условиями показателями качества, при условии минимизации затрат и получения максимальной прибыли. Таким образом, достигается межотраслевая унификация.
Конструктивно-унифицированный ряд представляет собой закономерно построенную совокупность изделий: машин, приборов, агрегатов или сборочных единиц, включая базовое изделие и его модификации одинакового или близкого функционального назначения и изделия с аналогичной или близкой кинематикой, схемой рабочих движений, компоновкой и другими признаками. Примерами такого подхода к стандартизации параметров изделий является межотраслевая унификация, осуществляемая для грузовых автомобилей, колесных и гусеничных машин, сельскохозяйственной и дорожно-уборочной техники.Особенно широкое распространение получило создание конструктивно-унифицированных рядов при производстве бытовой техники, например стиральных машин, холодильников, кухонных комбайнов и др.
Встречаются случаи, когда целесообразным является применение смешанных рядов, в которых увеличивается число членов ряда в диапазоне наибольшей частоты применения изделий. Таким образом, учитывается увеличенный спрос потребителей изделий, имеющих характеристики в конкретных диапазонах значений. Поэтому при разработке и постановке продукции на производство проводится маркетинг, с целью установлении плотности распределения применяемости изделий с различными значениями главных параметров. Например, в общем машиностроении около 90 % всех используемых модулей зубчатых колес находятся в пределах 1 - 6 мм. Максимальное значение применяемости приходится на колеса с модулем 2- 4 мм. С учётом применяемости стандарт предусматривает в ряду модулей наибольшее число градаций в диапазоне 2- 4 мм.
Наименьшее и наибольшее значения главного параметра, а также частоту ряда устанавливают после проведения технико-экономического обоснования, с учётом текущей потребности и будущего увеличения спроса. Кроме того, учитываются достижения науки и техники и возможные в связи с этим перспективы повышения качества данного вида изделий при одновременном снижении стоимости производства.
Теория Практикум
Задания Информация
Параметрическая стандартизация . Для уяснения сущности метода рассмотрим подробнее понятие параметра. Параметр продукции - это количественная характеристика ее свойств.
Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования:
¾ размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды);
¾ весовые параметры (масса отдельных видов спортинвентаря);
¾ параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность вентиляторов и полотеров, скорость движения транспортных средств);
Энергетические параметры (мощность двигателя и пр.).
Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из отдельных значений ширины тканей, для посуды - отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером. Например, сейчас установлено 105 типоразмеров мужской одежды и 120 типоразмеров женской одежды.
Процесс стандартизации параметрических рядов - параметрическая стандартизация - заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.
При создании, например, размерных рядов одежды и обуви производятся антропометрические измерения большого числа мужчин и женщин разных возрастов, проживающих в различных районах страны. Полученные данные обрабатывают методами математической статистики.
Параметрические ряды машин, приборов, тары рекомендуется строить согласно системе предпочтительных чисел - набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл этой системы заключается в выборе лишь тех значений параметров, которые подчиняются строго определенной математической закономерности, а не любых значений, принимаемых в результате расчетов или в порядке волевого решения. Основным стандартом в этой области является ГОСТ 8032 “Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел”. На базе этого стандарта утвержден ГОСТ 6636 “Нормальные линейные размеры”, устанавливающий ряды чисел для выбора линейных размеров.
ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:
1-й ряд - R5 - 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00... имеет знаменатель прогрессии;
2-й ряд - R10 - 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50 ...
имеет знаменатель;
3-й ряд - R20 - 1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60 …
имеет знаменатель;
4-й ряд - R40 - 1,00; l,06; 1,12; 1,18; 1,25 ...
имеет знаменатель;
Количество чисел в интервале 1 - 10: для ряда R5 - 5, R10 - 10, R20 - 20, для ряда R40 - 40.
В некоторых технически обоснованных случаях допускается округление предпочтительных чисел. Например, число 1,06 может быть округлено до 1,05; 1,12 - до 1,1; 1,18 - до 1,15 или 1,20.
При выборе того или иного ряда учитывают интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Частота параметрического ряда должна быть оптимальной: слишком “густой” ряд позволяет максимально удовлетворить нужды потребителей (предприятий, индивидуальных покупателей), но, с другой стороны, чрезмерно расширяется номенклатура продукции, распыляется ее производство, что приводит к большим производственным затратам. Поэтому ряд R5 является более предпочтительным по сравнению с рядом R10, а ряд R10 предпочтительнее ряда R20.
Применение системы предпочтительных чисел позволяет не только унифицировать параметры продукции определенного типа, но и увязать по параметрам продукцию различных видов - детали, изделия, транспортные средства и технологическое оборудование. Например, практика стандартизации в машиностроении показала, что параметрические ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования. При этом целесообразно руководствоваться следующим правилом: ряду параметров машин по R5 должен соответствовать ряд размеров деталей по R10, ряду параметров машин по R10 - ряд размеров деталей по R20 и т.д.
В целях более эффективного использования тары для консервных банок и транспортных средств для их перевозки предлагается ряд грузоподъемности железнодорожных вагонов и автомашин, ряд размеров контейнеров, ящиков и отдельных консервных банок строить по ряду R5.
Унификация продукции. Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Она базируется на ("классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции. Основными направлениями унификации являются:
¾ разработка параметрических и типоразмерных рядов изделий, машин, оборудования” приборов, узлов и деталей;
¾ разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;
¾ разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения;
¾ ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.
Результаты работ по унификации оформляются по-разному: это могут быть альбомы типовых (унифицированных) конструкций деталей, узлов, сборочных единиц; стандарты типов, параметров и размеров, конструкций, марок и др.
В зависимости от области проведения унификация изделий может быть межотраслевой (унификация изделий и их элементов одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышленности), отраслевой и заводской (унификация изделий, изготовляемых одной отраслью промышленности или одним предприятием).
В зависимости от методических принципов осуществления унификация может быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) и межвидовой или межпроектной (узлов, агрегатов, деталей разнотипных изделий).
Степень унификации характеризуется уровнем унификации продукции - насыщенностью продукции унифицированными, в том числе стандартизированными, деталями, узлами и сборочными единицами. Одним из показателей уровня унификации является коэффициент применяемости (унификации).
При этом в общее число деталей (кроме оригинальных) входят стандартные, унифицированные покупные детали, а также детали общемашиностроительного, межотраслевого и отраслевого применения.
Коэффициент применяемости можно рассчитывать применительно к унификации деталей общемашиностроительного (ОМП), межотраслевого (МП) Отраслевого (ОП) применения.
Согласно плану повышения уровня унификации машиностроительной продукции предусмотрено снижение доли оригинальных изделий и соответственно повышение доли изделий (деталей, узлов) ОМП МП,ОП.
Коэффициенты применяемости могут быть рас считаны: для одного изделия; для группы изделий составляющих типоразмерный (параметрический) ряд; для конструктивно-унифицированного ряда.
Примером использования унификации в типоразмерном ряду изделий может быть ГОСТ 26678 на параметрический ряд холодильников. В установление” стандартном параметрическом ряду находятся 17 моделей холодильников и три модели морозильников Коэффициент применяемости ряда составляет 85% В ГОСТе указываются перечень составных частей подлежащих унификации в пределах параметрического ряда (допустим, холодильные агрегаты двух камерных холодильников с объемом камеры 270 и 300 см 3 и объемом низкотемпературного отделение 80 см 3), и перечень составных частей, подлежащих унификации в пределах одного типоразмера (на пример, холодильный агрегат по присоединительным размерам, конденсатор).
Агрегатирование. Агрегатирование - это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. Например, применение в мебельном производстве щитов 15 размеров и стандартных ящиков трех размеров позволяет получить при различной комбинации этих элементов 52 вида мебели.
Агрегатирование очень широко применяется в машиностроении, радиоэлектронике. Развитие машиностроения характеризуется усложнением и частой сменяемостью конструкции машин. Для проектирования и изготовления большого количества разнообразных машин потребовалось в первую очередь расчленить конструкцию машины на независимые сборочные единицы (агрегаты) так, чтобы каждая из них выполняла в машине определенную функцию что позволило специализировать изготовление агрегатов как самостоятельных изделий, работу которых можно проверить независимо от всей машины.
Расчленение изделий на конструктивно законченные агрегаты явилось первой предпосылкой развития метода агрегатирования. В дальнейшем анализ конструкций машин показал, что многие агрегаты узлы и детали, различные по устройству, выполняют в разнообразных машинах одинаковые функции Обобщение частных конструктивных решений путем разработки унифицированных агрегатов, узлов и деталей значительно расширило возможности данного метода.
В настоящее время на повестке дня переход к производству техники на базе крупных агрегатов -модулей. Модульный принцип широко распространен в радиоэлектронике и приборостроении; это основной метод создания гибких производственных систем и робототехнических комплексов.
Комплексная стандартизация. При комплексной стандартизации осуществляются целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований, как к самому объектукомплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимального решения конкретной проблемы. Применительно к продукции -_ это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации).
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Ухтинский государственный технический университет»
Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Выполнил: студент группы ПЭМГ-2-10
Мамаева Ю.Г.
Проверил: Ефимова И.А.
1. Выбор параметрических рядов
Теоретической базой современной стандартизации является система предпочтительных чисел. Ее суть заключается в следующем: если при выборе любых параметров (мощность, скорость, размеры и т.д.) всегда руководствоваться определенным, научно обоснованным рядом чисел, то изделия окажутся согласованными с другими, связанными с ними видами продукции. Например: болты - с гайками и ключами; электродвигатели - с муфтами, технологическим оборудованием, редукторами и т.п.
Для рационального сокращения номенклатуры изготовляемых деталей с целью унификации, повышения серийности и развития специализации их производства, снижения себестоимости изготовления разрабатывают стандарты на параметрические ряды различной продукции.
Параметрическим рядом называют закономерно построенную в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра изделий одного функционального назначения и аналогичных по кинематике или рабочему процессу.
Существует два основных метода выбора рядов на конкретный параметр изделия:
метод технического обоснования; метод экономического обоснования.
1.1 Выбор параметрического ряда методом технического обоснования
ряд оптимизация унификация себестоимость
Метод технической оптимизации применяется, когда известна математическая зависимость между одним параметром, который нормируется определенным параметрическим рядом, и другим параметром, ряд которого неизвестен.
Требуется определить параметрический ряд на диаметры канатов грузоподъемного устройства.
первый член ряда 0,16 кН;
последний член ряда 1,0 кН.
Решение :
1.1.1 Выявляем члены ряда. В соответствии с таблицей 10 приложения 1 «Ряды предпочтительных чисел» получим ряд, включающий 9 членов:
0,16 - 0,2 - 0,25 - 0,315 - 0,4 - 0,5 - 0,63 - 0,8 - 1,0
Знаменатель прогрессии данного ряда
1.1.3 Определяем знаменатель прогрессии ряда диаметров канатов. УсилиеР связано с диаметром канатаd соотношением
где [у] - допускаемое напряжение материала каната [у]=10 8 Па.
Известно, что если параметр А подчиняется зависимости, где К - постоянный коэффициент, то знаменатель прогрессии - Тогда по зависимости (1.1) получим выражение для определения знаменателя прогрессии ряда диаметров канатов:
Этот знаменатель соответствует рядам R20, R40/2
1.1.3. Определяем ряд диаметров канатов. Первый член ряда диаметров канатов определим из выражения (1.1):
Диаметр нужно определить, используя свойства параметрического ряда (табл. 10 приложения 1): число 4 имеет номер 24; число 160 имеет номер 88; число 3,15 имеет номер 20; число 100000000 имеет номер 320. Тогда номер числа будет равен, а значение, что соответствует стандартному значению 1,4 мм, которое первым из вышеперечисленных рядов (в порядке возрастания) встречается в ряду R20, поэтому принимается ряд R20, отсчитывается 9 членов от значения 1.4 и получается ряд: 1.4 - 1.6 - 1.8 - 2 - 2.24 - 2.5 - 2.8 - 3.15 - 3.55 что, по таблице «Ряды предпочтительных чисел» приложения соответствует выборочному ряду R20 (1,4-3.55) мм.
Вывод. Методом технической оптимизации установлен ряд диаметров канатов, полностью соответствующий ряду грузоподъемности.
1.2 Выбор параметрического ряда методом экономической оптимизации
Метод экономической оптимизации сводится к отысканию наименьших затрат при изготовлении изделий по различным рядам. Метод основан на общеизвестном факте: с увеличением программы выпуска изделия его себестоимость уменьшается. Изготовитель заинтересован в увеличении программы выпуска и уменьшении номенклатуры изделий, а потребитель - наоборот, в расширении номенклатуры.
Известны годовая программа, цена, вес, затраты на материалы, прочие затраты при изготовлении на специализированном предприятии упругих втулочно- пальцевых муфт (ГОСТ 21424-75), диаметры посадочных поверхностей в полумуфтах по ряду Ra20 (25-40) мм, средние годовые затраты на техническое обслуживание одной муфты, срок службы муфты Т= 4 года.
Требуется определить целесообразность изготовления муфт с диаметрами посадочных отверстий по ряду: I) Ra5; 2) Ra10; 3) Ra40.
Исходные данные приведены в первых четырех столбцах таблицы 1.
Решение
1.2.1. Выбор ряда методом оптимизации себестоимости изготовления изделий.
1.2.1.1. Определение себестоимости изделия и партии изделий для ряда Ra20. Себестоимость однотипных изделий, образующих параметрический ряд, можно вычислить по формуле:
где - затраты, зависящие от изменения программы (var); - затраты, не зависящие от изменения программы(const).
Для учебных целей примем: - затраты на материалы; - прочие (остальные) затраты.
Подставим данные по затратам из таблицы 1 в формулу (1.2) и заполним пятый столбец таблицы.
Себестоимость годовой программы вычисляем по формуле
где В - программа исходного ряда.
Подставим данные из таблицы 2 в формулу (1.2) и заполним шестой столбец таблицы.
Таблица 1
Данные расчета себестоимости для ряда диаметров
|
Диаметр, мм |
Годовая программа, тыс. шт. |
Затраты на материалы, р. |
Прочие затраты, р. |
Себестоимость изделия, р. |
||
Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra20, равна сумме данных шестого столбца:
1.2.1.2. Определяем себестоимость изделия и партии изделий для ряда Ra10. Общая годовая программа не изменяется. Программу изготовления муфт, диаметр которых отсутствует в ряду Ra10, прибавляем к программе изготовления муфт, имеющих ближайший больший диаметр (чтобы не нарушать параметры прочности), соответствующий диаметрам принятого ряда. Так, для муфт с диаметром 32 мм годовая программа, а для муфт с диаметром 40 мм
Затраты на материалы для каждого диаметра остаются неизменными. Данные расчета сведем в первые три столбца таблицы 2.
Прочие затраты можно вычислить по заданной программе и принятому технологическому процессу, но удобнее определять, пользуясь коэффициентом изменения прочих затрат:
где - коэффициент изменения программы для данного члена ряда; - программа после изменения ряда; z - показатель степени (определяют исходя из программы выпуска, количества потребляемого металла и др.). Для определения показателя степени, входящею в формулу (), необходимо решить три линейных уравнения с тремя неизвестными:
где n - количество исходных объектов исследования (изделий); G - масса исходного набора изделий, кг; размерности и С - рубли, р., В - штуки, шт. Подставив из таблиц 3 и 4 данные в систему (1.6), получим:
Данные расчета коэффициентов и по формулам (1.4) и (1.5) сведем в таблицу 2.
Прочие затраты на единицу изделия при изменении программы, можно определить, пользуясь величиной прочих затрат З пр, определенной для ранее намеченной программы выпуска тех же параметров изделий:
Таблица 2
Данные для расчета ряда диаметров муфт Ra10
|
Диаметр, мм |
Годовая программа, тыс. шт. |
Затраты на материалы, р. |
Коэффициент изменения |
Прочие затраты, р. |
Себестоимость изделия, р. |
Себестоимость годовой программы, тыс. р. |
||
|
Программы |
Прочих затрат |
|||||||
Себестоимость одного изделия и себестоимость годовой программы при изменении ряда определим по формулам:
Подставим данные расчета себестоимости в таблицу 2. Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra10, равна сумме данных последнего столбца таблицы 2. = 34304 тыс. р.
1.2.1.3. Определяем себестоимость изделия и партии изделий дня ряда Ra5. Исходным является ряд R20 (табл.1). Общая годовая программа не изменяется. Программу изготовления муфт, диаметр которых отсутствует в ряду Ra5, суммируем с программой муфт, имеющих ближайший больший диаметр (чтобы не нарушать параметры прочности), соответствующий диаметрам принятого ряда. Для муфт с диаметром 40 мм годовая программа Затраты на материалы для каждого диаметра остаются неизменными. Данные расчета сведем в таблицу 3.
Таблица 3
Данные расчета для ряда диаметров муфт Ra5
|
Диаметр, мм |
Годовая программа, тыс. шт. |
Затраты на материалы, р. |
Коэффициент изменения |
Прочие затраты, р. |
Себестоимость изделия, р. |
Себистоимость годовой программы, тыс. р. |
||
|
Программы |
Прочих затрат |
|||||||
Дальнейшие расчеты проводим аналогично п. 1.2.1.2 по формулам (1.4), (1.5), (1.7), (1.8) и (1.9). Полученные данные сведем в таблицу 3.
Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra5, равна сумме данных последнего столбца таблицы 3: = 35318,6тыс. р.
1.2.1.4. Определяем себестоимость изделия и партии изделий для ряда Ra40. Исходным является рад Ra20 (табл.1). Общая годовая программа не изменяется. Годовые программы изготовления муфт, входящих в исходный ряд Ra20 (кроме начального диаметра 25 мм), условно распределяем поровну между диаметрами исходного ряда и диаметрами, имеющими ближайшую меньшую длину, но входящими только в ряд Ra40. Например, для диаметров 28 и 26 мм годовые программы в новом ряду равны 0.5B т.е. 10 тыс. шт., и т.д.
Коэффициенты изменения программы и прочих затрат определяем по формулам (1.4) и (1.5) только для диаметров муфт, соответствующих исходному ряду, так как программы для остальных муфт ранее не были установлены.
Затраты на материалы для муфт, имеющих диаметры, входящие только в ряд Ra40, принимаем равными полусуммам затрат, определенных для диаметров исходного ряда Ra20 и имеющих смежные диаметры:
где - затраты на материалы для нового члена ряда; - затраты на материалы для меньшего и большего членов ряда.
Таблица 4
Данные расчета для ряда диаметров муфт Ra 40
|
Диаметр, мм |
Годовая программа, тыс. шт. |
Затраты на материалы, р. |
Коэффициент изменения |
Прочие затраты, р. |
Себестоимость изделия, р. |
Себестоимость годовой программы, тыс. р. |
||
|
Программы |
Прочих затрат |
|||||||
Прочие затраты вычисляем по формуле () также только для диаметров исходного ряда. Для остальных диаметров прочие затраты определяем из соотношения
где - прочие затраты для нового члена ряда; - прочие затраты для меньшего и большего членов ряда; - диаметр нового члена ряда; - диаметры для меньшего и большего членов ряда.
Себестоимость изделия и годовой программы определяем по формулам (1.8) и (1.9). Данные расчета сведем в таблицу 4.
Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra40, равна сумме данных последнего столбца таблицы 4: = 36731,8тыс. р.
Таким образом, методом экономической оптимизации по себестоимости годовой программы изготовления муфт наиболее целесообразным является изготовление диаметров муфт по ряду R10, где min.
1.2.2. Выбор ряда методом оптимизации с учетом себестоимости изготовления, сроков окупаемости затрат и эксплуатационных расходов. Годовые амортизационные отчисления определяем по формуле
где Ц-- цена изделия, тыс. р.; Т- срок службы изделия.
Годовые расходы на эксплуатацию изделия определяем по зависимости
где - расходы на техническое обслуживание одного изделия; - расходы на ремонт одного изделия; - расходы на потребление энергии одним изделием; -- другие виды расходов. Для муфт выражение (1.11) примет вид:
Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии изделий определяем по формуле
Оптимизацию выбора г-го ряда осуществляем методом суммирования годовых затрат на изготовление, амортизацию и эксплуатацию
1.2.2.1. Определяем суммарные затраты для ряда R5. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.13) сведем в таблицу 5.
1.2.2.2. Определяем суммарных затрат для ряда R10. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.13) сведем в таблице 6.
Итоговый результат по формуле (1.14):
Таблица 5
Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra5
Таблица 6
Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra10
|
Диаметр, мм |
Годовая программ, тыс. шт. |
Себестоимость годовой программы, тыс. р. |
Цена одной муфты Ц, р. |
Эксплуатационные расходы, р. |
|||
1.2.2.3. Определяем суммарные затраты для ряда R20. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.12) сведем в таблицу 7. Итоговый результат по формуле (1.14):
Таблица 7
Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra20
|
Диаметр, мм |
Годовая программ, тыс. шт. |
Себестоимость годовой программы, тыс. р. |
Цена одной муфты Ц, р. |
Амортизационные отчисления Ат, р |
Эксплуатационные расходы, р. |
Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии муфт, тыс. р. |
|
1.2.2.4. Определяем суммарные затраты для ряда R40. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.12) сведем в таблицу 8.
Итоговый результат но формуле (1.14):
Таблица 8
Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra40
|
Диаметр, мм |
Годовая программ, тыс. шт. |
Себестоимость годовой программы, тыс. р. |
Цена одной муфты Ц, р. |
Амортизационные отчисления Ат, р |
Эксплуатационные расходы, р. |
Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии муфт, тыс. р. |
|
Вывод. На основании метода экономической оптимизации по себестоимости годовой программы изготовления упругих втулочно-пальцевых муфт, с учетом амортизационных и эксплуатационных расходов, наиболее целесообразным является изготовление диаметров муфт по ряду R20, где
2. Определение уровня унификации изделий
Унификация - это научно-технический метод отбора и регламентации оптимальной и сокращенной номенклатуры объектов одинакового функционального назначения. Это наиболее распространенная и эффективная форма стандартизации. Унификации подлежат типоразмеры изделий, их составных частей и деталей, марки материалов, их свойства, размеры, процессы, инструмент, методы испытаний, документация, терминология, обозначения и т.д.
Уровень стандартизации и унификации изделия - насыщенность его стандартными и унифицированными частями. Уровень стандартизации и унификации оценивают по методике РД50-33-80 с помощью коэффициентов применяемости и повторяемости.
2.1 Определение уровня унификации одного изделия
Требуется определить уровень унификации изделия, если известны следующие параметры изделия:
общее число типоразмеров изделия n = 167;
общее число деталей в изделии N = 523;
общая себестоимость деталей С = 440 усл. ед.;
число оригинальных типоразмеров = 17;
число оригинальных деталей N 0 =28;
себестоимость оригинальных деталей в изделии С 0 = 220 усл. ед.
Решение
2.1.1 Определяем коэффициенты применяемости по типоразмерам, по себестоимости и по составным частям.
Коэффициент применяемости по типоразмерам
Коэффициент применяемости по себестоимости
Коэффициент применяемости по составным частям
2.1.2. Коэффициент повторяемости составных частей в общем числе составных частей данного изделия, характеризующий их уровень унификации и взаимозаменяемости, определяем по формуле
Среднюю повторяемость составных частей в изделии характеризуют коэффициентом повторяемости
Вывод. Насыщенность изделия унифицированными элементами большая, о чем свидетельствуют коэффициенты применяемости по типоразмерам, по составным частям и повторяемости, однако себестоимость оригинальных деталей высокая, так как коэффициент применяемости по себестоимости ниже вышеназванных коэффициентов. Повторяемость составных частей в изделии также значительная.
2.2 Определение уровня унификации группы изделий
Требуется определить коэффициент унификации для группы, состоящей из трех изделий, если известны коэффициенты применяемости по себестоимости, годовая программа выпуска, и оптовая цена.
Исходные данные приведены в таблице 9.
Таблица 9
Исходные данные
Решение
2.2.1 Среднеарифметический коэффициент унификации группы изделий определяем по формуле:
где m - количество изделий в группе;
2.2.2 Определяем средневзвешенный коэффициент унификации группы изделий с учетом программы выпуска:
2.2.3 Определяем средневзвешенный коэффициент унификации группы изделий с учетом себестоимости и программы выпуска:
Вывод. Исследуемая группа изделий имеет достаточно высокий коэффициент унификации при низком значении коэффициента применяемости для третьего изделия. Более точная оценка уровня унификации группы изделий получается при использовании коэффициента унификации с учетом себестоимости и программы выпуска.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Теоретические сведения об обработке изделий поясной группы и формирование практических навыков в изготовлении женской прямой юбки и классических мужских брюк. Обработка вытачки, шлицы, пояса, карманов, застежек и низа. Описание пакета материалов.
лабораторная работа , добавлен 13.01.2013
Выбор типа производства. Анализ технологичности конструкции детали. Расчет затрат на сборку годового объема выпуска изделий в зависимости от коэффициента автоматизации. Определение ширины конвейера, трудоемкости сборки и производительности оборудования.
курсовая работа , добавлен 27.02.2015
Коррозия, старение и биоповреждения изделий и материалов как одни из самых разрушительных процессов, их место и негативное влияние в металлургической промышленности. Требования стандартов ЕСЗКС, направления. Параметрические ряды и предпочтительные числа.
лекция , добавлен 19.04.2011
Основные этапы изготовления швейных изделий: проектирование, подготовительно-раскройный, пошив, отделка. Материалы для изготовления деталей одежды, способы их соединения. Влажно-тепловая обработка швейных изделий. Дефекты при изготовлении одежды.
реферат , добавлен 17.09.2009
Универсальные (общие) и специальные приспособления, применяемые для сборки и сварки. Выбор оснастки и приспособлений в зависимости от программы выпуска изделий и коэффициента загрузки. Расчет заклепочного и сварного соединений, работоспособность изделия.
курсовая работа , добавлен 26.11.2013
Требования к цеху по производству вафельных изделий. Расчет выпуска готовой продукции, расхода сырья и полуфабрикатов. Специфика организации складских помещений и схемы производства изделий. Подбор оборудования и установление численности персонала.
курсовая работа , добавлен 12.01.2012
Характеристика, требования к качеству и рецептура хлебобулочных изделий. Расчет мощности предприятия, производственной программы, выхода изделий, тестоприготовительного оборудования, запасов сырья. Описание технологической линии приготовления изделий.
отчет по практике , добавлен 23.04.2016
Изучение причин брака при изготовлении изделий на токарных станках. Характеристика организации труда и рабочего места токаря. Исследование технологической оснастки, применяемой при обработке изделий резанием. Описания кузнечнопрессового производства.
отчет по практике , добавлен 02.05.2011
Влияние пищевых добавок на качество хлебобулочных изделий. Разработка рецептуры фирменных и новых изделий: порядок и этапы. Расчет пищевой и энергетической ценности, калькуляция. Технологическая схема приготовления с машинно-аппаратурным оформлением.
курсовая работа , добавлен 10.11.2014
Особенности ассортимента и пищевой ценности бараночных изделий. Требования к сырью и готовой продукции. Технологическая схема производства бараночных изделий. Расчет и подбор технологического оборудования, энергетических затрат и количества работников.
Любое изделие характеризуется определенными параметрами (геометрические размеры, мощность, производительность, скорость, прочность и др.) Параметры изделий подразделяются на основные, главные и второстепенные.
Основные параметры это совокупность всех параметров, которые характеризуют эксплуатационные (потребительские) качества изделия.
Главным параметром называют такой параметр из числа основных, который наиболее полно характеризует изделие; остается неизменным длительное время и может измениться только при внедрении более совершенных изделий.
Второстепенные параметры зависят от различных усовершенствований и отличаются нестабильностью.
Рассмотрим для примера автомобильную разливочную станцию (АРС). Она характеризуется многими параметрами; емкость цистерны, временем заполнения, временем опорожнения, длиной дегазируемой (дезинфицируемой) полосы, количеством одновременно обрабатываемых объектов техники и др. Все эти параметры являются основными и входят в описание основных технических данных.
Но среди этих параметров есть главный, который наиболее полно характеризует изделие, остаётся неизменным при любых усовершенствованиях данного образца. Таким параметром в нашем примере является ёмкость цистерны. Остальные параметры являются вспомогательными, ибо они зависят от различных условий, возможных усовершенствований и отличаются нестабильностью.
Однако, в стране имеется много потребителей, которым нужны автомобильные цистерны различных ёмкостей. И что же, каждому заказчику изготовлять цистерны той ёмкости, которые нужны ему? Но это экономически невыгодно.
Аналогичная задача стоит во многих областях: какой мощности выпускать электродвигатели, каких диаметров выпускать трубы, болты и т.д. Для решения этого вопроса необходимо знать:
крайние значения главных параметров исходя из потребностей страны;
закономерность изменения интервала между соседними значениями главного параметра.
То есть, необходимо построить ряд значений главного параметра, называемого параметрическим рядом, состоящим из ряда предпочтительных чисел.
Допустим, что для изготовления каких-либо машин желательно применять болты семи диаметров: 24, 25, 26, 27, 28, 29, и 30 мм. В этом случае для нарезки резьбы на болтах и в гайках, а также для сверления отверстий под болты понадобится семь комплектов резьбонарезного инструмента и сверл. Если же применить болты только трёх размеров (24, 27 и 30 мм), то понадобится всего три комплекта металлорежущего инструментов; сократится число переналадок оборудования для изготовления болтов и гаек и для сверления отверстий под болты, уменьшится разнообразие запасных деталей и, следовательно, упростится ремонт машин.
В данном примере один ряд размеров заменён другим, более рациональным рядом. Так как числа второго ряда создают более благоприятные условия для проектирования, изготовления и эксплуатации изделия, то они являются предпочтительными.
Подобные примеры можно было привести и с потребностями в большом разнообразии емкостей автомобильных цистерн, мощностей электродвигателей, диаметров труб и т.д. Но из большого числа разнообразия данных цифр необходимо выбрать предпочтительные числа, которые в своей совокупности составляли бы параметрический ряд.
Естественно, что для главных параметров различных изделий необходимы различные ряды предпочтительных чисел. И здесь возникают вопросы: как построить тот или иной ряд предпочтительных чисел, сколько должно быть параметрических рядов.
В этой связи необходимо построить эти параметрические ряды и стандартизировать их. Тогда рассчитав главный параметр изделия необходимо брать его из числа предпочтительных чисел того или иного параметрического ряда. Система параметрических рядов и предпочтительных чисел является основой государственной стандартизации и её теоретической базой.
Смысл этой системы заключается в возможности использования лишь тех значений параметров и размеров, которые входят в систему предпочтительных чисел и подчиняются строго определённой математической зависимости, а не любых значений полученных в результате расчетов или принимаемых в порядке волевого решения. Применение предпочтительных чисел позволяет широко унифицировать размеры и параметры как внутри, так и между отраслями промышленности.
Ряды предпочтительных чисел могут быть выражены в виде арифметических или геометрических прогрессий.
Элементарные арифметические или геометрические прогрессии можно представить следующими примерами:
0,3-0,6-0,9-1,2-1,5…
25-50-75-100-125…
Арифметический ряд характерен тем, что в нём разность между любыми двумя следующими друг за другом числами ряда всегда постоянна. В приведенных примерах эта разница составляет соответственно 1; 0,3 и 25. Применение арифметической прогрессии не требует округления чисел. Арифметический ряд является простым.
Существенным недостатком такого ряда является ее относительная неравномерность. При постоянной абсолютной разности относительная разность между членами при возрастании ряда резко уменьшается. Так, относительная разность между членами арифметического ряда 1, 2, 3… 10 для чисел 1 и 2 составляет 200%, а для чисел 9 и 10 всего 11%. В арифметическом ряду 25, 50, 75,…, 475, 500 для чисел 25 и 50 разность составляет 200%, а для 475 и 500 - только 5%. Это свойство простого арифметическою ряда ограничивает возможность его использования, хотя в ряде случаев он и находит применение в практике стандартизации.
Наиболее удобными, являются геометрические ряды, так как при этом получается одинаковой и относительная разность между любыми смежными числами ряда. Это важное свойство объясняется тем, что геометрическая прогрессия является рядом чисел, в котором отношение двух смежных членов всегда постоянно для данного ряда и равно знаменателю прогрессии:
1-2-4-8-16-32…
1-1,1-1,21-1,331…
10-100-1000-10000…
Так, в ряду геометрической прогрессии 1,2,4..32 порядковый номер (i) цифры 32 будет 5 (порядковый номер для единицы является 0). Тогда Ni =2 5 =32.
Геометрические прогрессии обладают важными свойствами, имеющими большое практическое значение.
В связи с перечисленными свойствами геометрической прогрессии, зависимости, определяемые из произведений членов или их целых степеней, всегда будут подчиняться закономерностям ряда. Так, если ряд определяет линейные размеры, то площади или объемы, образованные из этих линейных величин, подчиняются его закономерности.
Таким образом, ряды предпочтительных чисел лучше выражать в виде геометрической прогрессии. Но какие числа брать в качестве знаменателя прогрессии?
Оказалось, что для целей стандартизации наиболее удобными оказались ряды предпочтительных чисел, включающие число 1 и имеющие знаменатель.
Ныне Госстандартом РФ установлены четыре основных ряда предпочтительных чисел (R5, R1O, R20 и R40) и дополнительный ряд предпочтительных чисел (R80), применение которого допускается в отдельных, только технически обоснованных случаях. Все эти ряды представляют собой десятичные ряды с округлёнными значениями чисел геометрических прогрессий со знаменателями.
Как видно, корень квадратный из знаменателя прогрессии предшествующего ряда равен знаменателю прогрессии последующего ряда:
1,25; =1,12; =1,06; =1,03.
В таблице представлены предпочтительные числа четырёх основных параметрических рядов. Количество чисел в десятичном ряду равно 5; десятого -10; двадцатого - 20; сорокового - 40 и восьмидесятого - 80. При этом каждый последующий ряд включает все числа предыдущих рядов, т.е. десятый ряд включает все числа пятого ряда, двадцатый - все числа пятого и десятого рядов и т.д.
Ряды предпочтительных чисел безграничны в обоих направлениях. Числа свыше 10 получаются умножением значений, установленных в интервале 1…10 на 10; 100; 1000 и т.д., а числа менее 1 - на 0,1; 0,01; 0,001 и т.д.
Начиная с десятого ряда среди предпочтительных чисел имеется число 3,15 равное приблизительно?. Следовательно, длины окружностей и площадей кругов, диаметры которых являются стандартизируемыми параметрами следует выражать предпочтительными числами. Это относится и к окружным скоростям, цилиндрическим и сферическим поверхностям и объемам.
Таким образом, представленные в таблице параметрические ряды предпочтительных чисел являются основой для разработки параметрических стандартов на машины, оборудование и приборы. В этих стандартах указывается ряд предпочтительных чисел для главного параметра, определяющего эксплуатационные и технологические возможности машины. Так, например, установлено, что классы точности средств измерения (манометров, термометров и др.) должны выбираться и назначаться из пятого параметрического ряда, т.е. должны быть 1; 1,6; 2,5; 4,0: 6,0, где n=1, 0, -1, -2 и т.д.). Диаметры корпусов манометров и вакуумметров приняты равными 160 мм и 250 мм.
Выбрав ряд предпочтительных чисел для главного параметра, выбирают ряды для вспомогательных параметров и других стандартизируемых размеров. При этом, следует предпочитать ряд R5 ряду R10; R10-ряду R20, R20-ряду R40.
Следует отметить, что сейчас уже разработаны по рекомендации Международной организации по стандартизации (ИСО) более округлённые значения предпочтительных чисел R» (1-го округления) и R» (2-го округления). Относительно R» даётся оговорка, что их следует по возможности избегать во всех отношениях.
Для 5-го ряда предусмотрены R» 5 (1,5 и 6); для 10-го ряда-R10 (3,2) и R» 10 (1,2; 1,5; 3; 6). Для 20-го ряда даются значения R 20 (1,1; 2,2; 3,2; 3,6) и значения R» 20 (1,2; 3; 3,5; 5,5; би7).
Универсальность параметрических рядов предпочтительных чисел позволяет широко использовать их во всех отраслях промышленности. Так, номинальные мощности электродвигателей и генераторов установлены по ряду R10 и в пределах от 100 до 1000 кВт. Этот ряд мощностей составляет: 100 - 125 -160 -200 -250 - 320 -400-500-630-800 - 1000.
Верхние пределы измерения для манометров установлены no ряду R5: 1 - 1,6 - 2,5 - 4 - 6 - 10 - 16 - 25 - 40 - 60 - 100 - 160 - 250 - 400 -600 - кгс/см.
Однако, несмотря на универсальность приведённых рядов Международная организация по стандартизации (ИСО) приняла решение о необходимости разработать систему рядов предпочтительных чисел для линейных размеров в машиностроении. Это связано с тем, что наибольшее количество числовых значений, применяемых в технике, приходится на долю линейных размеров, измеряемых в единицах длины первой степени (мм, см, м, км), Именно линейные размеры, в большинстве случаев, определяют требования взаимозаменяемости деталей, которые должны иметь одинаковые номинальные размеры и допуски. Размеры допусков в ряде случаев очень малы и получить такие значения можно деля числа в десятичном интервале рядов R5 - R40 на 10, 100, 1000 и т.д. Но при этом, особенно при определении посадочных размеров, может оказаться, что предпочтительные числа в рядах R5 - R40 будут недостаточно округлёнными.
Поэтому, для линейных размеров разработаны ряды Ra5, Ral0, Ra20, Ra40 с большим округлением чисел (буква «а» означает, что ряд содержит округлённые числа).
Ряды линейных размеров (Ra5 - Ra40) разработаны на основе рядов R5 - R40 для всех десятичных интервалов от 0,001 до 20000 мм. Так предпочтительными числами в ряду R5 являются:
Для интервала 0,001 линейного размера: 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,006 (т.е. размер 0,0016 в ряду R5 округлён до 0,002, а размер 0,0025 в ряду R5 округлён до 0,003).
R5… 10=1.5849=1.6
R10… 10=1,2589=1,25
R20… 10=1,1220=1,12
R40… 10=1,0593=1,06
R80… 10=1.0292=1.03
(разность +1,26% до - 1,01%)
Для интервала 0,01 линейного размера: 0,010; 0,016; 0,025; 0,040; 0,060 (здесь, размер 0,063 в ряду R5 округлён до 0,060).
Для интервала 0,1 линейного размера: 0,1: 0,16; 0,25; 0,40; 0,60 (здесь тоже размер 0,63 в ряду R5 округлён до 0,60).
Для интервала 1,0 и 10 линейных размеров размеры 6,3 и 63 округлены до 6,0 и 60 и т.д.
Аналогичные округления в пределах указанных интервалов имеются и в рядах Ra10, Ra20 и Ra40.
Таким образом, основными параметрическими рядами предпочтительных чисел являются ряды R5 - R40, а для линейных размеров ряды Ra5 - Ra40, На основании этих рядов разрабатываются параметрические стандарты на отдельные виды машин, приборов, деталей, в которых указывается предпочтительный ряд чисел, которым должен соответствовать определенный параметр данных изделий. Однако, на практике могут быть случаи, когда для установления параметров, особенно зависимых от природных условий, требуется более сложная закономерность или применение арифметической прогрессии. Такие отклонения должны быть в каждом отдельном случае обоснованы.
Использование рядов предпочтительных чисел находит применение не только при стандартизации, но и при проектировании любых машин, механизмов, приборов и изделий, их деталей и узлов, при разработке размерных рядов машин, оборудования и приборов, на которые отсутствуют параметрические стандарты.
Возвращаясь опять к нашему примеру, при решении вопроса о том, какой ёмкости автоцистерны должна выпускать промышленность, необходимо выбрать параметрический ряд.
Ряд R5 более редкий. Он уменьшает число типоразмеров и по нему трудно подобрать автоцистерну требуемой емкости,
Приходится брать цистерну заведомо большей ёмкости, а это связано с увеличением грузоподъёмности автомобиля, что не оправдывается расчётной необходимостью.
Использовать более высокие ряды R20 и тем более R40 - нецелесообразно потому что они существенно увеличивают количество типоразмеров. Поэтому в большинстве случаев в машиностроении применяют параметрические ряды, основанные на ряде предпочтительных чисел R10. Этот же ряд используется и при построении, предпочтительного ряда ёмкостей автоцистерн. Промышленность выпускает автоцистерны ёмкостью 1000, 1250, 1600, 2000, 2500 литров.
Но в общем случае, выбор параметрического ряда в каждом отдельном случае является типовой задачей оптимизации. Он должен быть выбран таким образом, чтобы суммарные затраты на изготовление изделий данного ряда были наименьшими при заданной эффективности этих изделий в эксплуатации.