Принципы построения параметрических рядов. Параметрическая стандартизация. Методические основы стандартизации
В горном машиностроении
Они разрабатываются с целью устранения нежелательной и необоснованной многотипности, повышения серийности и на этой основе улучшения качества и снижения стоимости технологических машин, установок и оборудования.
Типаж – совокупность технологических машин, представляющая экономическую целесообразность и минимальную номенклатуру, обеспечивающую потребность отрасли в них.
Параметрический ряд – числовое значение одного или нескольких параметров, характеризующих главные эксплуатационные показатели и однозначно определяющих размеры машин.
Основой установления параметрического ряда типажных машин является система предпочтительных чисел. Многолетняя практика показала, что наилучший ряд параметров - геометрическая прогрессия (ГОСТ 8032-56).
В настоящее время типажи утверждены и повсеместно применяются на все виды горного транспорта (электровозы, вагонетки, ленточные и скребковые конвейеры), погрузочные и погрузочно-доставочные машины, экскаваторы, карьерные самосвалы и т.д.
На основании типажей разработаны и утверждены стандарты , которые регламентируют важнейшие параметры машин (производительность, габариты, масса, тип привода). Стандарты имеют следующие категории: международные (СТ СЭВ), государственные (ГОСТ), республиканские (СТБ), отраслевые (ОСТ) и стандарты предприятий (СП) а также технические условия (ТУ).
Внедрение стандартов способствует сокращению номенклатуры изделий, унификации отдельных составных частей типажных машин, повышению их технического уровня, серийности производства и ремонтопригодности.
Эксплуатационные качества горнодобывающих машин
Горные машины должны наиболее полно отвечать потребностям народного хозяйства и обладать высокими эксплуатационными показателями. Наиболее существенные из них можно разделить на три группы :
· Технологические , т.е. приспособленность машины к выполнению определенных видов работ;
· Технико-экономические , определяющие производительность и экономичность выполняемой работы ;
· Общетехнические – обеспечивающие комфорт водителю и его безопасность.
Технологические качества – это ряд свойств, связанных с проходимостью, возможностью обеспечения определенных параметров работ и маневренностью.
Оценочные показатели проходимости : давление в пятне контакта движителя с грунтом, деформация грунта, запас мощности двигателя на передвижение, дорожный просвет (клиренс), тип и конструктивные особенности движителя;
Возможность обеспечения определенных параметров выполняемых работ можно характеризовать, например, глубиной фрезерования, грузоподъемностью, высотой разгрузки и другими параметрами в зависимости от назначения машины.
Главными параметрами маневренности являются: радиус и угловая скорость поворота, ширина полосы движения на повороте в рабочем и транспортном положениях исполнительных механизмов.
Технико-экономические – это производительность и экономичность.
Производительность характеризуется объемом выполненной работы за единицу времени при соблюдении заданных технических условий на данную технологическую операцию . Различают теоретическую (конструктивную), техническую и эксплуатационную производительности.
Теоретическая производительность – это количество полезной работы,которую могла бы выполнить машина, при определенных расчетных условиях, принятых разработчиком и указанных в техпаспорте измеряется количественным показателем выполненной работы в секунду (м 3 /с, кг/с, шт/с). Она зависит от мощности двигателя, диапазона тяговых усилий и скоростей, типа рабочих органов.
Техническая – это фактическая производительность машины в час , которую она может показать в определенных условиях без учета простоев на коротких отрезках времени (м 3 /час, кг/час, шт/час).
Эксплуатационная - фактическая производительность, учитывающая халастые проходы а также простои машины по техническим и организационным причинам; как правило, характеризуется условным объемом выполненной работы или произведенной продукции за смену или за сутки, в месяц или в год .
С учетом вышеприведенных определений для одной и той же машины, выполняющей одинаковую работу наибольшее значение всегда имеет теоретическая производительность, несколько меньше – техническая и далее по убывающей – эксплуатационная.
Экономичность определяется себестоимостью выполненных работ или себестоимостью выпущенной продукции и зависит от надежности, энергоемкости, материалоемкости, стоимости обслуживания и ремонтных работ, а также расходов на оплату труда машиниста или бригады обслуживания.
Общетехнические качества связаны с обеспечением удобства управления, простоты обслуживания, санитарно-гигиенических условий, безопасности работы водителя и оцениваются по уровню шума, вибрациями, запыленностью, загазованностью, микроклиматом в кабине, готовностью к работе.
Современные машины должны соответствовать также требованиям технической эстетики (дизайн) .
НАДЕЖНОСТЬ ГОРНЫХ МАШИН
Основные понятия надежности (ГОСТ 13377-75)
Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций при соблюдении заданных условий эксплуатации.
Теория надежности включает семь разделов: математическая теория надежности; надежность по отдельным критериям отказов («физика отказов»); расчет и прогнозирование надежности; мероприятия по повышению надежности; контроль надежности (испытания, статистический контроль, организация наблюдений) и техническая диагностика; теория восстановления; экономика надежности.
Обобщенными объектами в теории надежности выступают:
Изделие – единица продукции, выпускаемая данным предприятием-изготовителем (экскаватор, конвейер, буровой станок, фреза, резец и т.д.).
Элемент – любое изделие, надежность которого изучается как единого целого независимо от его структуры и устройства.
Система – совокупность совместно действующих элементов, выполняющих заданные функции, при этом надежность данного изделия определяется в зависимости от надежности составных частей (элементов).
Понятия элемента и системы трансформируются в зависимости от поставленной задачи. Рабочий орган, например, при установлении его собственной надежности рассматривается как система, состоящая из отдельных элементов – привода, фрезы и деталей, а при изучении надежности горной машины - это элемент, аналогично входящим в нее двигателю, раме, движителю, кабине с органами управления.
Изделия делят на невосстанавливаемые , которые не могут быть восстановлены на предприятии-потребителе и подлежат полной замене; и восстанавливаемые, которые подлежат восстановлению потребителем путем ремонта и заменой отдельных элементов. В горных машинах, как правило, к невосстанавливаемым изделиям относятся исполнительные элементы рабочих органов (резцы, зубцы, штифты и т.п.) а также стандартные изделия массового производства (крепежные детали, манжеты, подшипники и т.п.).
Надежность характеризуется следующими состояниями и событиями:
Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно нормально выполнять заданные функции, выдерживая эксплуатационные параметры в пределах, указанных в технической документации.
Исправность – состояние изделия, при котором оно удовлетворяет не только основным, но и вспомогательным требованиям. Исправное изделие обязательно работоспособно.
Неисправность – состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований из технической документации. Различают неисправности, не приводящие к отказам, и неисправности и их сочетания, приводящие к отказам.
Требования к параметрических рядов
В связи с этим ряды предпочтительных чисел должны отвечать следующим требованиям:
Представлять собой рациональную систему градаций, отвечающей потребностям производства и эксплуатации изделий;
Быть бесконечными, как в сторону малых, так и больших чисел, то есть допускать установления неограниченного количества параметров или размеров в направлении как увеличение их значения, так и уменьшения;
Включать все последовательные десятикратные или дробные значения каждого числа ряда и единицу;
Быть простыми, чтобы их было легко запоминать.
При установлении размеров и параметров изделий широкое применение нашли ряды чисел, которые построены на основе арифметической или геометрической прогрессии.
Положительным в этих рядах является то, что они просты, не требуют закругления чисел. Но существенным недостатком является относительная неравномерность. При постоянной абсолютной разницы между членами ряда относительная неравномерность резко уменьшается. Так, относительная разница между членами арифметического ряда 1, 2 ... 9 для чисел 1 и 2 составляет 100%, а для чисел 9-10 всего 11%. Если изменение относительной разности для членов этого ряда изобразить графически, то получим зависимость, согласно которой при росте абсолютных значений членов арифметического ряда относительная разница уменьшается (рис. 2.2), где U1 - первый член прогрессии; d - знаменатель прогрессии; n - порядковый номер взятого члена прогрессии.
Ряды предпочтительных чисел, основанные на арифметической прогрессии, мало используются в параметрических стандартах. Они применяются, например, в стандартах размеров обуви, диаметров подшипников колебания, диаметров метрических резьб, модулей зубчатых колес и т.
В большинстве случаев наиболее пригодны для стандартизации параметров геометрические ряды чисел. Однако геометрических рядов бесконечно много, поэтому следует выбирать из них те, которые будут иметь определенные преимущества перед другими.
Геометрическая прогрессия имеет ряд полезных свойств:
1. Относительная разница между любыми соседними членами ряда постоянна. Любой член прогрессии больше предыдущего на 100%.
2. Произведение или доля любых членов прогрессии с членом этой прогрессии. Это свойство используется при увязке между собой параметров, подлежащих стандартизации в пределах одного ряда предпочтительных чисел.
Геометрические прогрессии позволяют согласовать между собой параметры, которые связаны не только линейной, а также и квадратичной, кубической и другими зависимостями. Еще в Древней Римской империи диаметры колес водопроводов были выбраны согласно геометрической прогрессией. Во Франции 1805 размеры типографского шрифта было установлено также в соответствии с геометрической профессии.
1953 Международная организация по стандартизации (ISO) приняла Международные рекомендации по предпочтительных чисел ISO / P3, которые стали основой для разработки параметрических стандартов во многих странах мира. Существуют еще два налоговых ряды Д80 и ЛИ60, которые используют только в отдельных случаях.
Параметры и размеры изделий, серийно выпускаемых, устанавливают в соответствии с основными рядов предпочтительных чисел. Но допускается использование производных рядов, их получают из основных рядов путем отбора 2-, 3-, 4-го или η-го члена основного или дополнительного ряда. Например, R5 / 2 - производный ряд, полученный из каждого 2-го члена основного ряда R5. Производные ряды используют тогда, когда ни один из основных рядов не удовлетворяет заданным требованиям и наблюдаются градации числовых характеристик, которые зависят от параметров и размеров, образованные на базе основных рядов.
Введение во всех отраслях промышленности единого порядка при переходе от одних числовых значений параметров к другим уменьшает количество типоразмеров, приводит к экономии исходных материалов, позволяет согласовать и увязать между собой различные виды изделий, материалов, полуфабрикатов, транспортных средств, производственное оборудование и т.д. .
Методика создания параметрических рядов
Разработка параметрических стандартов на объекты стандартизации осуществляется поэтапно:
Выбор номенклатуры параметров;
Выбор диапазона параметрического ряда;
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. Градацией параметрического ряда называют математическую закономерность, определяющая характер интервалов между членами ряда в определенном диапазоне. Выбор оптимальной градации параметрического ряда сводится к нахождению такого ряда предпочтительных чисел, который в наибольшей степени отвечал требованиям народного хозяйства страны.
Использование системы предпочтительных чисел с разными рядами допускает возможность их комбинирования. Большинство параметрических рядов, включенных в действующих параметрических стандартов, построенная на основе ряда R10. Это дает основание считать, что ряд RI0 является сейчас наиболее целесообразным для построения параметрических рядов на машины и оборудование.
Согласно характерными свойствами изделий различают наиболее важные параметры продукции:
Размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды)
Параметры веса (масса отдельных видов спортивного инвентаря)
Параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность вентиляторов, скорость движения транспортных средств);
Энергетические параметры (мощность двигателя).
Параметр продукции - это количественная характеристика свойств продукции или ее состояний, которые определяют назначение продукции и условия ее использования. Параметры продукции приводятся в НД.
Итак, сущность параметрической стандартизации заключается в том, что параметры и размеры изделий устанавливают не произвольно, а придерживаясь определенных, четко обоснованных рядов предпочтительных чисел. Поэтому, теорети ичному базой современной стандартизации является система предпочтительных чисел (рис 1510)10).
есть, любые параметры изделия (производительность, число оборотов, скорость, мощность, давление, размеры) руководствуются определенным научно обоснованным рядом преимущественных чисел, тогда изделие будет согласовывается с др. шими, связанными с ним, видами продукции: электродвигатели - с технологическим оборудованием, грузоподъемными устройствами; грузоподъемные устройства - с грузовыми машинами; грузовые машины - с транспортно ю тарой; транспортная тара - с потребительской тарой и такое др..
. Параметр продукции - это количественная характеристика свойств продукции или ее состояний, которые определяют назначение продукции и условия ее использования. Параметры продукции приводятся в нормативных документахх.
Согласно характерными свойствами изделий различают наиболее важные параметры продукции:
o размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды);
o параметры веса (масса отдельных видов спортивного инвентаря);
o параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность вентиляторов, скорость движения транспортных средств);
o энергетические параметры (мощность двигателя).
В 1953 г.. Международная организация по стандартизации (И8О) приняла. Международные рекомендации по преобладающих чисел. И8О/Р3, которые стали основой для разработки параметрических стандартов во многих странах сви и ту. Рекомендациям, кроме ряда. Я 5 вошли рядыЯ 10 ,. Я 20 ,. Я 40 , которые также получили название рядов. Ренара. Существуют еще два дополнительных ряда. ЯЯ 80 и. Яко, которые используют только в отдельных, технически обоснованных случаях.
. Ряды предпочтительных чисел должны отвечать следующим требованиям:
o представлять собой рациональную систему градаций, что соответствует потребностям производства и эксплуатации изделий;
o быть бесконечными, как в сторону малых, так и больших чисел, т.е. допускать установления неограниченного количества параметров или размеров в направлении как увеличение их значения, так и уменьшения;
o включать все последовательные десятикратные или дробные значения каждого числа ряда и единицу;
o быть простыми, чтобы их было легко запоминать.
Преобладающим числам присущи определенные математические закономерности. Так, при установлении размеров и параметров изделий широкое применение нашли ряды чисел, которые построены на основе арифметической или геометрической прогрессии.
простые ряды предпочтительных чисел строятся на основе арифметической прогрессии - такой последовательности чисел, в которой разница между следующим и предыдущим членами остается постоянной, то есть:
а п = а 1 + d (п - 1)
где а1 - первый член прогрессии;
d - разность прогрессии;
п - номер взятого члена.
Положительным моментом является то, что арифметический ряд прост, не требует закругления чисел, но его существенным недостатком является относительная неравномерность в этих рядах есть то, что они просты, не требуют закругленным ния чисел. Но существенным недостатком является относительная неравномерность. При постоянной абсолютной разницы между членами ряда относительная неравномерность резко уменьшается. Так, относительная разница между членами арифметического ря ду 1, 2 10 для чисел 1 и 2 составляет 100%, а для чисел 9-10 всего 11%. Если изменение относительной разности для членов этого ряда изобразить графически, то получим зависимость, согласно которой при росте абсолютных значений членов арифметического ряда относительная разница уменьшаетсяншується.
Ряды предпочтительных чисел, основанные на арифметической прогрессии, мало используются в параметрических стандартах. Они применяются, например, в стандартах размеров обуви, диаметров подшипников когда в ния, диаметров метрических резьб, модулей зубчатых колес тощо.
В большинстве случаев наиболее пригодны для стандартизации параметров геометрические ряды чисел. Однако геометрических рядов бесконечно много, поэтому предстоит выбирать из них такие, которые будут иметь определенные перева аги перед другими.
. Геометрическая прогрессия - это ряд чисел, в котором каждое последующее число, которое получают умножением предыдущего на одно и тоже число, которое называется знаменателем прогрессии
ап = а1 o q п-1
Геометрическая прогрессия имеет ряд полезных свойств:
1 относительно разница между любыми соседними членами ряда постоянный. Любой член прогрессии больше предыдущего на 100% %.
2. Произведение или доля любых членов прогрессии является членом этой прогрессии. Это свойство используется при увязке между собой параметров, подлежащих стандартизации в пределах одного ряда подавляющее их чисеел.
Геометрические прогрессии позволяют согласовывать между собой параметры, которые связаны не только линейной, а также и квадратичной, кубической и другими зависимостями. Еще в. Древней. Римской империи диаметры колес водопроводов были выбраны согласно геометрической прогрессией. Во. Франции в 1805 г размеры типографского шрифта было установлено также в соответствии с геометрической прогрессесії.
История образования рядов предпочтительных чисел связана с именем офицера французского инженерного корпуса. Шарля. Ренара, который в 1877-1879 гг заложил научные основы по использованию предпочтительных чисел для конст труювання. Учитывая преимущество геометрической прогрессии,. Ренар за основу длину и построил ряд, приняв такой знаменатель прогрессии, который обеспечивает гдее-
Параметры и размеры изделий, серийно выпускаемых, устанавливают в соответствии с основных рядов предпочтительных чисел. Но допускается использование производных рядов. Их получают из основных рядов путем отбора ру 2 -, 3 -, 4-го или n-го члена основного или дополнительного ряда. Например, R R 5/2 - производный ряд, полученный из каждого 2-го члена основного ряда R 5 . Производные ряды используют тогда, когда ни один из основных рядов не удовлетворяет заданным требованиям и вводятся градации числовых характеристик, которые зависят от параметров и размеров, образованные на базе основных рядев.
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 оборудованиея.
. Производные ряды - ряды, которые образуются от основных или дополнительных посредством отбора n-х членов.
Параметрический ряд R40 (со скругленными значениями преобладающих чисел) - 1,0; 1,06; 1,12; 1,18; 1,25; 1,32; 1,40; 1,50; 1,60, 1 1,06.
Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции - т. е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Параметр продукции - это количественная характеристика ее свойств. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом . Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд .
Обычно типоразмеры деталей, ряды допусков, посадок и другие параметры стандартизируют одновременно для многих отраслей промышленности, поэтому такие стандарты охватывают большой диапазон значений параметров. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости, уменьшить номенклатуру изделий и типоразмеров, удешевить продукцию применяют принцип предпочтительности. Согласно этому принципу устанавливают несколько рядов (например, три) значений стандартизируемых параметров с тем, чтобы при их выборе первый ряд предпочитать второму, второй - третьему.
Процесс стандартизации параметрических рядов заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.
При создании, например, размерных рядов обуви или одежды производят антропометрические измерения большого числа мужчин и женщин различных возрастных групп, проживающих в разных районах страны с последующей обработкой результатов методами математической статистики.
Параметрические ряды машин, приборов, тары рекомендуется строить согласно системе предпочтительных чисел - набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии, т. е. выбирать только те значения параметров, которые подчиняются строго определенной математической зависимости, а не любые значения, полученные, например, в результате расчетов.
Основным стандартом в этой области является ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел». Данным стандартом устанавливаются числа и ряды предпочтительных чисел, которые должны применяться при установлении градаций и отдельных значений параметров технических объектов (продукции, технологических процессов и т. д.), а также ряды чисел, применяемые в случаях, когда использование рядов предпочтительных чисел невозможно или нецелесообразно. Стандарт не распространяется на параметры технических объектов, естественная закономерность изменения значений которых отличается от закономерностей образования ГОСТ 8032-84.
В основу получения предпочтительных чисел положена геометрическая прогрессии, i-ый член которой . Знаменатель такой прогрессии , где R= 5, 10, 20, 40, 80, 160, а i принимает целые значения в интервале от 0 до R. Значение R определяет число членов прогрессии в одном десятичном интервале. Предпочтительные числа представляют собой округленные значения членов данной прогрессии.
ГОСТ 8032-84 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 прогрессии ;
3-й ряд - R20 - 1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60;… имеет знаменатель прогрессии ;
4-й ряд - R40 - 1,00; 1,06; 1,12; 1,18; 1,25;… имеет знаменатель прогрессии .
Ряды предпочтительных чисел R80 и R160 являются дополнительными.
При выборе того или иного ряда нужно стремиться учитывать интересы не только потребителей продукции, но и ее изготовителей. Частота параметрического ряда должна быть оптимальной, технически и экономически обоснованной: слишком «густой» ряд позволяет максимально удовлетворить нужды потребителей, но номенклатура продукции увеличивается, что приводит к большим производственным затратам, ряд с большим значением Q приводит к увеличению габаритов конструкций, металлоемкости, и т. д.
Из предпочтительных чисел можно составить выборочные ряды, отбирая, например, каждые вторые, третьи или n-е члены основного или дополнительного ряда, начиная с любого ее члена.
Применение системы предпочтительных чисел позволяет не только унифицировать параметры продукции определенного типа, но и увязать по параметрам продукцию различных видов - детали, технологическое оборудование, транспортные средства. Например, практика показала, что параметрические ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования: 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.
Методы стандартизации .
Стандартизация является не только видом деятельности, но и комплексом методов, необходимых для установления оптимального решения повторяющихся задач и узаконивания его в качестве норм и правил.
Метод стандартизации - это прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации.
С помощью тех или иных методов выполняются основные работы в области стандартизации. К последним относятся:
Упорядочение объектов стандартизации;
Унификация продукции;
Агрегатирование;
Комплексная стандартизация;
Опережающая стандартизация.
Упорядочение связано, прежде всего, с сокращением многообразия. Результатом работ по упорядочению является, например, ограничительные перечни комплектующих изделий, альбомы типовых конструкций изделий, типовые формы документов.
Упорядочение базируется на следующих методах:
Систематизация;
Кодирование и классификация;
Селекция;
Симплификация;
Типизация;
Оптимизация.
Систематизация объектов, явлений или понятий имеет цель расположить их в определенном порядке и последовательности, образующей четкую систему, удобную для пользования. Наиболее простой формой систематизации является алфавитная система расположения объектов, применяемая, например, в справочниках.
Кодирование представляет собой образование по определенным правилам и присвоение кодов объекту или группе объектов, позволяющее заменить несколькими знаками наименование этих объектов.
Кодовое обозначение характеризуется:
1 алфавитом кода;
2 структурой кода;
3 числом знаков - длиной кода;
4 методом кодирования.
Алфавит кода представляет собой систему знаков (символов), составленных в определенном порядке. Коды могут быть цифровые, буквенные и буквенно-цифровые.
Структура кода представляет собой графическое изображение последовательности расположения знаков кода и соответствующие этим знакам наименования уровней. Структура кода Общероссийского классификатора продукции представлена на рисунке 19.1.
Рис.19.1 Структура кода Общероссийского классификатора продукции
Число знаков в коде определяется его структурой и зависит от количества объектов, входящий в подмножества, образуемые на каждом уровне. Но при этом необходимо иметь в виду возможность появления новых объектов и предусматривать резервные коды.
Коды должны удовлетворять следующим основным требованиям:
Однозначно идентифицировать объекты и/или группы объектов;
Иметь минимальное, но достаточное число знаков;
Иметь достаточный резерв для кодирования вновь возникающих объектов;
Быть удобными для использования человеком, а также для компьютерной обработке закодированной информации;
Обеспечивать возможность автоматического контроля ошибок.
Классификация - это разделение множества объектов на классификационные группы по сходству или различию на основе определенных признаков в соответствии с принятыми правилами.
Селекция объектов стандартизации - деятельность, заключающаяся в отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для дальнейшего применения и производства.
Симплификация - это форма стандартизации, цель которой уменьшить число типов изделий до числа, достаточного для удовлетворения существующих в данное время потребностей. При симплификации обычно исключают разновидности изделий, их составных частей и деталей, которые не являются необходимыми. В объекты симплификации не вносят какие-либо технические усовершенствования.
Процессы селекции и симплификации осуществляются параллельно. Им предшествует классификация и ранжирование объектов и специальный анализ перспективности и сопоставления объектов с будущими потребностями.
Типизация объектов стандартизации - разработка и установление типовых конструкций, правил, форм документации. Отобранные конкретные объекты могут подвергаться каким-либо техническим преобразованиям, направленным на повышение их качества и универсальности.
Оптимизация - заключается в нахождении оптимальных параметров и значений показателей качества и экономичности.
Унификация - это приведение объектов одинакового функционального назначения к единообразию по установленному признаку и рациональное сокращение числа этих объектов на основе данных об их эффективной применяемости. При унификации устанавливают минимально необходимое, но достаточное число типов, видов, типоразмеров, изделий, сборочных единиц и деталей, обладающих высоким показателем качества и полной взаимозаменяемостью.
Эффективность работ по унификации определяется уровнем унификации.
Под уровнем унификации изделий понимают их насыщенность унифицированными частями. При этом унифицированной составной частью данной группы изделий может быть деталь, сборочная единица (узел, модуль) или другая составная часть двух или более изделий данной группы или комплекса. Показатели уровня унификации определяются коэффициентами применяемости К пр. , повторяемости К п.
Коэффициент применяемости показывает уровень применяемости составных частей, т. е. уровень использования во вновь разрабатываемых конструкциях деталей, узлов, механизмов, применявшихся ранее в аналоговых конструкциях. В различных отраслях его определяют с помощью дифференцированных показателей:
Показатель уровня унификации по числу типоразмеров определяется по формуле
,
где: n - общее число типоразмеров;
n 0 - число типоразмеров, разработанных впервые;
Показатель уровня унификации по составным частям изделия:
,
№ - число оригинальных составных частей;
Показатель уровня унификации по стоимостному выражению:
,
где: С - стоимость общего числа составных частей изделия;
С 0 - стоимость числа оригинальных составных частей изделия.
Полную характеристику уровня унификации дает комплексный показатель
,
где: С у - средняя стоимость веса материалов унифицированных деталей;
С т - средняя стоимость веса материала изделия в целом;
h - средняя стоимость нормо-часа;
А у.в. - вес всех унифицированных деталей;
А у.т. - суммарная трудоемкость изготовления унифицированных деталей;
А д.в. - общий вес изделия;
А д.т. - полная трудоемкость изготовления изделия.
Коэффициент повторяемости составных частей в общем числе составных частей данного изделия характеризует уровень унификации и взаимозаменяемости составных частей изделий определенного типа:
,
где: N - общее число составных частей изделия;
n - число оригинальных типоразмеров.
Направления, виды и этапы проведения работ по унификации изделий устанавливает ГОСТ 23945.0-80 «Унификация изделий. Основные положения».
Агрегатирование - принцип создания машин, оборудования, приборов и других изделий из унифицированных стандартных агрегатов, устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях. Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. При этом стремятся из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов создать максимальное число компоновок оборудования.
Комплексная стандартизация (КС) - вид работ по стандартизации, при котором осуществляется целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом и его основным элементам, так и к материальным и нематериальным факторам, влияющим на объект, в целях оптимального решения конкретной задачи. Применительно к продукции - это установление и применение взаимосвязанных требований к качеству готовых изделий, необходимого для их изготовления сырья, материалов и комплектующих, условий сохранения и потребления
Опережающая стандартизация (ОС) - это стандартизация, заключающаяся в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм, требований к объектам стандартизации, которые, согласно прогнозам, будут оптимальными в последующее время. Опережение может относиться как к изделию в целом, так и к наиболее важным параметрам и показателям качества, методам и средствам производства, испытаний и т. д.
Стандарты не могут только фиксировать достигнутый уровень развития, т. к. из-за высоких темпов морального старения многих видов продукции они могут стать тормозом технического прогресса. Стандарты должны устанавливать перспективные показатели качества для продукции, производство которой еще не начато или находится в начальной стадии.
Нормативный документ - документ, устанавливающий правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов.
Термин «нормативный документ» является родовым, охватывающим такие понятия, как стандарты, правила, рекомендации, кодексы установившейся практики, общероссийские классификаторы.
Документирование - деятельность по установлению структуры и состава документации.
Регламент - документ, содержащий обязательные правовые нормы и принятый органом власти.
Классификатор - представляет собой документ, содержащий систематизированный перечень кодов и наименований объектов классификации и классифицированных группировок, разработанный и утвержденный в установленном порядке, обязательный для применения на различных уровнях управления.
В зависимости от уровня утверждения и сферы применения разрабатываются классификаторы следующих категорий:
- общероссийские , например, Общероссийский классификатор отраслей народного хозяйства ОКОНХ, Общероссийский классификатор предприятий и организаций ОКПО, Общероссийский классификатор стандартов ОКС, Общероссийский классификатор единиц измерения ОКЕИ;
- отраслевые ;
- предприятий (объединений, организаций и т. д.).
По статусу утверждения и области применения классификаторы приравниваются соответственно к государственным, отраслевым стандартам и стандартам предприятия.
Общероссийские классификаторы утверждены Росстандартом России (ныне Федеральное агентство по техническому регулированию) и их применение является обязательным на уровне государственного управления и межотраслевого сотрудничества. Отраслевые классификаторы действуют в рамках утвердившей их отрасли. В качестве классификаторов предприятий могут служить выборки из общероссийских и отраслевых классификаторов.
Правила - документ, устанавливающий обязательные для применения организационно-технические и/или общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ.
Норма - положение, устанавливающее количественные или качественные критерии, которые должны быть удовлетворены.
Кодекс установившийся практики - документ, рекомендующий практические правила или процедуры проектирования, изготовления, монтажа, технического обслуживания или эксплуатации, оборудования конструкций или изделий. Этот документ может быть стандартом, частью стандарта или самостоятельным документом.
Согласно закону «О защите прав потребителей» в понятие «стандарт» входят - государственные стандарты, санитарные нормы и правила, строительные нормы и правила, государственные образовательные стандарты, которые устанавливают в соответствии с законом обязательные требования к качеству товаров (работ, услуг).
Стандарты можно разделить на следующие категории:
Государственный стандарт РФ (ГОСТ Р),
Межгосударственный стандарт (ГОСТ),
Стандарты отраслей (ОСТ),
Стандарт общественного объединения (СТО),
Стандарт предприятия,
Международный стандарт
Государственный стандарт РФ (ГОСТ Р) - национальный стандарт, принятый федеральным органом исполнительной власти по стандартизации
К объектам государственных стандартов относят:
1 организационно-методические и общетехнические объекты межотраслевого применения , например положения, обеспечивающие техническое единство при разработке, производстве, эксплуатации продукции, общие правила обеспечения качества продукции, правила оформления документации, организация работ по стандартизации и сертификации, метрологические правила и нормы и др.
2 продукцию, работы и услуги, имеющие межотраслевое значение.
При стандартизации продукции (услуг) в государственные стандарты включают требования к качеству продукции (услуг), обеспечивающие безопасность для жизни, здоровья, имущества, охрану окружающей среды, совместимость и взаимозаменяемость; методы контроля соответствия обязательным требованиям; методы маркировки как средство информации о выполнении обязательных требований и правилах безопасного использования продукции.
ГОСТ Р устанавливают на продукцию массового и крупносерийного производства, изделия, прошедшие государственную аттестацию; экспортные товары, на нормы, правила, требования, понятия, обозначения и другие объекты, которые необходимы для обеспечения оптимального качества продукции, единства и взаимосвязи различных отраслей науки, техники, производства.
Государственные стандарты (ГОСТ Р) обязательны для всех предприятий, организаций и учреждений страны, граждан, министерств, ведомств, органов государственного и местного управления.
Разработку ГОСТ Р осуществляют технические комитеты по стандартизации, руководствуясь действующим законодательством РФ.
ГОСТ Р утверждался Росстандартом России или Госстроем России (для стандартов в области строительства); в настоящее время эти функции выполняет Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Срок действия, как правило, не устанавливается. После утверждения стандарта ему присваивается индекс ГОСТ Р, номер стандарта и две последние цифры года утверждения - ГОСТ Р 248-99.
ГОСТ Р имеет статус закона и обязателен к применению на всей территории РФ.
Межгосударственные стандарты (ГОСТ) . Представителями бывшего СССР 13.03.1992 г. было подписано Соглашение о проведении согласованной политики в области стандартизации. Согласно этому документу действующие ГОСТы были признаны в качестве межгосударственных стандартов, они применяются и сейчас на территории РФ и присоединившихся к ней государств без переоформления с введением их в действие постановлением Росстандарта.
На межправительственном уровне был создан Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации МГС, в результате деятельности которого сохранены существовавшие в СССР фонды нормативных документов и эталонная база - около 25тыс. государственных стандартов, 35 классификаторов, 140 метрологических инструкций.
Межгосударственные стандарты и изменения к ним применяются по решению МГС, заседания которого проходят 2 раза в год.
Стандарты отраслей (ОСТ) - разрабатываются применительно к продукции, работам и услугам отраслевого значения в случаях, когда на объекты стандартизации отсутствуют государственные стандарты РФ или при необходимости установления требований, превышающих требования ГОСТ РФ (требования ОСТ не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов). К отраслевым стандартам относятся, например, типоразмерные ряды и типовые конструкции изделий отраслевого применения. ОСТ используют все предприятия и организации данной отрасли (например, станкостроительной, автотракторной и т. д.), а также предприятия и организации, разрабатывающие и применяющие изделия данной отрасли. Иные субъекты хозяйственной деятельности применяют ОСТы на добровольной основе.
ОСТ утверждается министерством (ведомством), являющимся ведущим в производстве данного вида продукции. После утверждения им присваивается индекс ОСТ, цифровой код отрасли, точка, номер стандарта и две последние цифры года утверждения (пересмотра) - ОСТ 3.348-98.
Стандарты общественных объединений, научно-технических и инженерных обществ (СТО ) разрабатывают и утверждают, как правило, на принципиально новые виды продукции, услуг или процессов, передовые методы контроля, измерений, испытаний, анализа, а также на нетрадиционные технологии и принципы управления производством.
Необходимость применения СТО субъекты хозяйственной деятельности определяют самостоятельно и несут за это ответственность.
СТО подлежит согласованию с соответствующими надзорными органами, если устанавливаемые в них положения затрагивают безопасность людей, имущества и окружающей среды.
Требования СТО должны быть не ниже уровня обязательных требований государственных стандартов.
Обозначение состоит из индекса СТО, аббревиатуры общества, регистрационного номера, тире, две последние цифры года утверждения - СТО РосГео 15-017-2000 (Российское геологическое общество)
Стандарты предприятий (СТП) разрабатывают и утверждают предприятия и объединения на создаваемые и применяемые только на данном предприятии продукцию, процессы и услуги. Им присваивается индекс СТП, цифровой код предприятия, цеха, отдела, объекта стандартизации и две последние цифры года утверждения - СТП 0005-48-553-44-92. СТП не распространяются на поставляемую продукцию и государственной регистрации не подлежат.
Технические условия (ТУ) - имеют статус и технического, и нормативного документа. Несмотря на то, что в ФЗ «О техническом регулировании» ТУ не представлены как документы по стандартизации, этот вид документов востребован отечественной практикой, и на сегодняшний день фонд ТУ насчитывает около 120 тыс. единиц.
ТУ могут выполняют роль нормативного документа, только в том случае, когда на них делаются ссылки в договорах или контрактах.
В соответствии с ГОСТ 2.114 ТУ разрабатывают: на одно конкретное вещество, изделие, материал и т. д., или на группу изделий, материалов и т. д.
ТУ разрабатываются предприятием-изготовителем в тех случаях, когда отсутствует соответствующий ГОСТ на технические условия, или когда изготовитель намерен выпустить продукцию с более высокими качественными показателями, чем те, которые заложены в соответствующем стандарте. В отличие от стандартов они разрабатываются в более короткие сроки, что позволяет оперативно организовать выпуск новой продукции
Главное требование к ТУ - недопущение снижений требований (по сравнению со стандартом) к безопасности продукции, а также отсутствие противоречий с государственными стандартами, распространяющимся на данную продукцию.
ТУ применяют на территории РФ в соответствии с договорными обязательствами и лицензиями на право производства и реализации продукции и услуг.
ТУ утверждает предприятие изготовитель и присваивает ему обозначение по следующей структуре: индекс ТУ, четырехразрядный код по Общероссийскому классификатору продукции разделенным тире трехразрядного регистрационного номера, восьмиразрядного кода предприятия по Общероссийскому классификатору предприятий и организаций и двух последних цифр года утверждения документа - ТУ 4521-164-34267369-99. После утверждения ТУ подлежат государственной учетной регистрации.
Международный стандарт (ИСО) разрабатывает и выпускает международная организация по стандартизации. На основе ИСО создаются национальные стандарты, их используют для международных экономических связей.
После утверждения международному стандарту присваивается индекс, номер стандарта и год утверждения - ИСО/Р 1989.
Стандарты имеют юридический статус закона на соответствующих уровнях управления.
В качестве основы при разработке технических регламентов и национальных стандартов Соглашением по техническим барьерам в торговле предусмотрено полное или частичное использование международных стандартов.
Существует три варианта применения в РФ международных и национальных стандартов других стран в зависимости от степени использования международного документа и формы его представления.
1 Прямой метод или метод обложки - представляет принятие государственного стандарта, представляющего аутентичный (т. е. текст документа, официально признанный равнозначным другому тексту, но составленному на другом языке) текст на русском языке соответствующего международного документа. При этом обозначение состоит из индекса ГОСТ Р, обозначение соответствующего международного стандарта, без указания года его принятии, тире, две последние цифры года утверждения ГОСТ Р. Пример: ГОСТ Р ИСО 9001-2000.
2 Прямой с дополнениями - принятие государственного стандарта, представляющего аутентичный текс на руссом языке соответствующего документа с дополнительными требованиями, отражающими специфику потребностей России. Обозначение состоит - ГОСТ Р порядковый номер, год утверждения, в скобках международный стандарт. Пример: ГОСТ Р 50231-92 (ИСО 7173-89).
3 Принятие ОСТ, СТП, СТО на основе международного стандарта до принятия их в качестве государственного - т. е. локальное использование стандарта отраслью, предприятием, в случае неподготовленности органов или субъектов РФ к применению международного стандарта.
Все остальные варианты можно квалифицировать как использование международных стандартов в качестве источников исходной информации.
Виды стандартов. В России действует несколько видов стандартов, которые отличаются спецификой объекта стандартизации:
Стандарты основополагающие;
Стандарты на продукцию, услуги;
Стандарты на работы (процессы);
Стандарты на методы контроля, измерений, испытаний, анализа и др.
Стандарты основополагающие разрабатывают с целью содействия взаимопонимания, технического единства и взаимосвязи деятельности в различных областях науки, техники и производства. Этот вид стандартов устанавливает такие организационные принципы и положения, требования, правила и нормы, которые рассматриваются как общие для этих сфер и должны способствовать выполнению целей, общих как для науки, так и для производства. Они обеспечивают их взаимодействие при разработке, создании и эксплуатации продукта или услуг таким образом, чтобы выполнялись требования по охране окружающей среды, безопасности продукта или процесса для жизни, здоровья и имущества человека, ресурсосбережения и т. д.
Примеров основополагающих стандартов могут быть комплексные стандарты ЕСКД, ЕСДП, ЕСТД.
Стандарты на продукцию, услуги устанавливают требования к группам однородной продукции (услуг) или к конкретной продукции (услугам).
Примером могут быть:
Стандарты общих технических требований;
Стандарты параметров и (или) размеров;
Стандарты типов конструкции, размера, марки, сортамента;
Стандарты правил приемки и т. д.
Стандарты общих технических требований регламентируют общие для группы однородной продукции нормы и требования, обеспечивающие оптимальный уровень качества, который должен быть заложен при проектировании и задан при изготовлении конкретных видов продукции.
В зависимости от вида и назначения продукции могут устанавливаться требования к ее физико-механическим свойствам; надежности и долговечности; технической эстетике (окраске, отделке…), исходным материалам и т. д.
Стандарты параметров и (или) размеров устанавливают параметрические или размерные ряды продукции по основным потребительским или эксплуатационным характеристикам на базе которых должна проектироваться продукция конкретных типов, моделей, марок.
Стандарты типов конструкции, размера, марки, сортамента определяют конструктивные исполнения и основные размеры группы изделий, номенклатуру марок и химический состав материала ил сырья, регламентируют геометрические формы и размеры продукции.
Стандарты правил приемки регламентируют порядок приемки определенной группы или вида продукции для обеспечения единства требований при приемки продукции по качеству и количеству.
Стандарты правил маркировки, упаковки, транспортирования и хранения нормируют требования к потребительской маркировки продукции с целью информации потребителя об основных характеристиках продукции, упаковке и т. п.
Стандарты правил эксплуатации и ремонта устанавливают общие правила, обеспечивающие в заданных условиях работоспособность изделия и гарантирующие их эксплуатацию.
Стандарты на процессы устанавливают требования к конкретным процессам, которые осуществляются на разных стадиях жизненного цикла продукции.
Стандарты этой группы включают следующие нормативы:
Требования к методам автоматизированного проектирования продукции;
Схемы технологического процесса изготовления продукции;
Требования к технологическим режимам и влияющим на них факторам;
Правила потребления (эксплуатации);
Общие требования к хранению, транспортированию, ремонту и утилизации;
Требования безопасности для жизни и здоровья людей и т. д.
Особое место занимают экологические требования.
Стандартизации подлежат предельно допустимые нормы различного рода воздействий технологий на окружающую среду. Эти воздействия могут носить химический (выброс вредных химикатов), физический (радиационное излучение), биологический (заражение микроорганизмами), механический (разрушение) характер, опасный в экологическом отношении.
Экологические требования включают:
Условия применения определенных материалов и сырья, потенциально вредных для окружающей среды;
Параметры эффективности работы очистного оборудования;
Правила аварийных выбросов;
Предельно допустимые нормы сбросов загрязняющих веществ.
Стандарты на методы контроля (испытаний, измерений, анализа) должны в первую очередь обеспечивать всестороннюю проверку всех обязательных требований к качеству продукции (услуги). Стандарты этой группы устанавливают порядок отбора проб (образцов) для испытаний, методы испытаний (контроля, анализа, измерения) потребительских или эксплуатационных характеристик определенной группы продукции с целью обеспечения единства оценки показателей качества; приводятся четкие рекомендации по условиям выбора того или иного метода, либо данные по их отличительным характеристикам.
Параметрические ряды, типажи и стандарты строительных машин
Параметрические (типоразмерные) ряды - ряды машин одного вида, различающиеся значением главного параметра, устанавливаются для сокращения выпуска типоразмеров машин, возможности унификации, создания модификаций на базовых машинах, упрощения их эксплуатации. Ряды машин строятся на основе предпочтительных чисел, рядов главных параметров.
Параметрические ряды основных строительных машин приняты следующими: – экскаваторы одноковшовые: вместимость ковша, м3-0,15; 0,25; 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; – бульдозеры: класс тяги, т - 6; 10; 15; 25; 35; 50; 75; – краны башенные: грузовой момент, т-м - 100; 160; 250; 400; 630; 1000; – краны стреловые самоходные: грузоподъемность, т - 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000.
Но разработаны и осваиваются стреловые краны, грузоподъемность которых отличается от грузоподъемности типового ряда, например, автомобильный кран КС-3577 грузоподъемностью 12,5 т; автомобильный кран КС-4562 грузоподъемностью 20 т; краны на специальном пневмотя-гаче МАЗ-547А-КС-7571 и КС-8571 грузоподъемностью 80 и 125 т.
Регламентированы также ряды: номинальных скоростей для грузоподъемных машин с гибким канатным подъемным органом; номинальных частот вращения поворотной части; номинальных высот подъема; максимальных вылетов крюка.
Типажи. Разработка новых машин производится с учетом перспективных типажей.
Пример типажа стреловых кранов грузоподъемностью до 25 т, разработанный ПО «Автокран», приведен в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Типаж стреловых кранов
Стандарты строительных машин. Все строительные машины разрабатываются и изготовляются в полном соответствии со стандартами.
По сфере действия различают: стандарты государственные (ГОСТ); стандарты отраслевые (ОСТ); стандарты предприятий и объединений (СТП); международные стандарты.
Основным типом ГОСТ являются «Технические условия». На отдельные машины сохранились стандарты «Основные параметры» и «Технические требования».
Помимо указанных типов действуют стандарты «Общие технические требования» (ОТТ), являющиеся перспективными научно-техническими документами.
Типовой состав ГОСТ «Технические условия» следующий: область его распространения, основные параметры, технические требования безопасности, комплектность поставки, правила приемки, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение, указания по эксплуатации, гарантии изготовителя.
В ГОСТе «Общие технические требования» приведено ограниченное число основных параметров и показателей.
Для каждой группы строительных машин предусмотрены показатели их технического уровня и качества, дифференцированные по двум ступеням, которые различаются началом срока действия стандарта с момента выпуска машин.
Каждой системой охватывается различное количество стандартов. В свою очередь, каждый стандарт объединяет группу строительных машин. Как правило, стандарт действует в течение 5 лет, при этом указываются даты начала и окончания его применения.
Помимо стандартов на строительную технику существуют стандарты, регламентирующие отдельно показатели и положения, связанные с работой машин.
Для строительных машин, поставляемых на экспорт, к ГОСТ «Технические условия» разрабатываются специальные экспортные дополнения.
Среди стандартов на строительную технику имеются стандарты на подготовку машинистов и ремонтных рабочих.
При совместном выпуске строительных машин нами и зарубежными фирмами в эксплуатационной документации (паспорт, инструкция по эксплуатации) делаются ссылки на основные технические нормы, правила технадзора, наши стандарты и страны, фирмы которой участвуют в изготовлении данной машины.
