Параметрическая стандартизация

Любое изделие можно охарактеризовать рядом параметров, из которых выделяют главный и несколько основных. Главным называют параметр, который определяет важнейший эксплуатационный параметр изделия и не зависит от технических усовершенствований и технологии изготовления. Например, главным параметром усилителя мощности звуковой частоты (УЗЧ) можно считать его выходную мощность. Основными называют параметры, которые определяют качество изделия, например, для УНЧ это могут быть уровень нелинейных искажений, диапазон воспроизводимых частот, чувствительность и пр.

Существует несколько разновидностей параметров продукции:

• размерные параметры - размер одежды, обуви, посуды;

• весовые параметры - масса отдельных видов спорт - инвентаря;

• параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность насосов, скорость движения транспортных средств);

• энергетические параметры - мощность двигателей и пр.

Параметрическая стандартизация - процесс стандартизации параметрических рядов заключается в выборе и обосновании целесообразности номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов. Параметрическим рядом называют закономерно построенную в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра изделия одного функционального назначения. Разновидностью параметрического ряда является типоразмерный (или просто размерный) ряд, его главный параметр - размеры изделий. На базе параметрических (типоразмерных) рядов создают конструктивные ряды конкретных типов (моделей) изделий одинаковой конструкции и одного функционального назначения.

Параметры устанавливаются не произвольно, а в соответствии с рядами предпочтительных чисел (ПЧ), которым свойственны математические закономерности. В качестве примера простейшего ряда предпочтительных чисел можно привести арифметическую прогрессию , т.е. 1- 2- 3- 4-…, 1- 0, 8- 0, 6- 0, 4-… и пр.

При своей простоте арифметическая прогрессия имеет большой недостаток -неравномерность. Так первый член меньше второго на 100%, девятый меньше десятого на 11%, девяносто девятый меньше сотого на 1%, т.е. большие значения следуют чаще, что очень нерационально.

На практике чаще используется геометрическая прогрессия , т.е. 1- 1, 1- 1, 21- 1, 33- …, 1- 0, 1- 0, 01- 0, 001-… и пр. Она обладает рядом полезных свойств, используемых в стандартизации:

- отношение между любыми соседними членами постоянно (1- 2 - 4 – 8 - 16).

- произведение или частное любых членов является также членом прогрессии, что важно для согласования параметров, связанных любой зависимостью (линейной, квадратичной и т.п.)

Для повышения уровня взаимозаменяемости, удешевления продукции при унификации и разработке стандартов применяют принцип предпочтительности. Согласно этому принципу устанавливают несколько рядов (например, три) значений стандартизуемых параметров с тем, чтобы при их выборе первый ряд предпочитать второму, второй - третьему. По такому принципу построены ряды диаметров и шагов метрической резьбы, стандарты на допуски и посадки для гладких цилиндрических соединений и т.д.

Принцип предпочтительности базируется на использовании рядов предпочтительных чисел. Действующая в РФ система предпочтительных чисел основана на рекомендации ИСО по предпочтительным числам и рядам предпочтительных чисел.

В промышленности используются ряды предпочтительных чисел Ренара (R), представляющие собой десятичные ряды геометрической прогрессии со знаменателями:

для ряда R5 -

для ряда R10 -

для ряда R20 -

для ряда R40 -

для ряда R80 - .

Членами рядов R являются округленные числа (приложение А), при этом разность между расчетными и округленными числами находится в пределах от +1, 26% до минус 1, 01%.

Ряды предпочтительных чисел отвечают следующим условиям:

• представляют рациональную систему градаций, отвечающую требованиями производства и эксплуатации;

• бесконечны в обоих направлениях (в сторону уменьшения и увеличения);

• включают последовательность значений чисел;

• легко запоминаются;

• в каждом ряде с R₁₀ есть число π, благодаря чему длины окружности и площади круга, диаметр которых принадлежит ПЧ - тоже принадлежат ПЧ.

Например, ряд предпочтительных чисел R40 включает числа 3000-1500-750-375, имеющие особое значение в электротехнике, т.к. они выражают числа оборотов в минуту асинхронных электродвигателей, работающих без нагрузки при переменном токе частотой 50Гц.

В радиотехнике широкое применение нашли предпочтительные числа, построенные по рядам Е, принятые Международной электротехнической комиссией (МЭК). Ряды Е состоят из округленных величин теоретических чисел со знаменателями:

для ряда Е3 –

для ряда Е6 -

для ряда Е12 -

для ряда Е24 - и т.д.

Количество членов в каждом десятичном интервале чисел (в декаде) соответствует номеру ряда Е. Например, в ряду Е6 будет шесть номинальных значений в каждой дека­де - 1; 1, 5; 2, 2; 3, 3; 4, 7; 6, 8. Каждый последующий ряд включает все числа предыдущих рядов. Например, ряд Е24 имеет 24 значения в декаде и включает значения рядов Е3, Е6 и Е12 (приложение А).

Параметрическим рядам Е соответствуют номинальные сопротивления резисторов (Е3...Е192) и конденсаторов (Е3...Е24). Применение конкретного ряда (рядов) определяется производителем радиоэлемента. Например, номинальные сопротивления постоянных резисторов типа МЛТ соответствуют рядам Е24 и Е96, прецизионные резисторы С2-14 выпускаются по ряду Е192, подстроечные резисторы СП3-29М - по ряду Е6 и т.д.

При расчетах электрических схем полученные значения радиоэлементов следует округлять до ближайших значений, соответствующих параметрическому ряду конкретного элемента.

Например, при расчете получено значение сопротивления резистора типа МЛТ R=12, 6 кОм. Ближайшее значение для ряда Е24 равно 13кОм, а для ряда Е96- 12, 7 кОм. В первом случае погрешность выбора резистора составит +3, 2%, а во втором случае +0, 8%. Выбор конкретного номинала резистора зависит от ряда факторов: назначения резистора, погрешности схемы, стоимости, надежности, временной и температурной стабильности и пр.

Дополнительные значения рядов R и Е соответствуют числам, полученным умножением или делением чисел соответствующего ряда на 10ⁿ, где n - целое положительное или отрицательное число. Например, ряду Е6 соответствуют основное число 1, 5 и числа 0, 15 (1, 5∙ 10^-1); 15 (1, 5∙ 10¹); 150 (1, 5∙ 10²) и т.д.

Более подробно вопросы параметрической стандартизации освещены в материалах по лабораторному практикуму дисциплины " Метрология, стандартизация и сертификация" [4].

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. В073200-Стандартизация, метрология и сертификация
2. Модульность и стандартизация
3. Унификация и стандартизация продукции
4. Унификация и стандартизация управленческих документов