Техника - молодёжи 1965-12, страница 16

валов, и понадобилось время и средства для переделки или замены бумагоделательных машин.

Так каждый раз: когда машина или изделие включаются в технологические цепи, возникают потери. И это несмотря на то, что все машины и их продукция изготовлены по стандартам и нормалям, призванным устранять потери...

«Стандарт стандартов»

Без стандартизации современная промышленность немыслима. Уровень стандартизации любой страны характеризует не только ее промышленное развитие, но и экономические показатели работы промышленности. Ибо чем больше стандартов, тем меньше ненужной работы, меньше расход сырья, меньше потери.

Однако, увлекшись идеей стандартизации, иногда упускали из виду, что под нее не подведена достаточная научная база. Стандарты вводились свободно, без взаимосвязи, по принципу «кому какой нужно». В результате экономические показатели работы отдельных производств несколько улучшались, а экономика производства в целом оставалась на прежнем уровне. Были даже случаи, когда стандарты становились тормозом прогресса, применения передовых методов труда. Чтобы избавиться от таких потерь, необходимо было установить систему стандартов.

Технические конструкции чаще всего описываются числами и рисунками с числами. Если бы удалось найти такой ряд чисел, которым при выборе размеров, мощностей, давлений и других параметров отдавалось бы предпочтение во всех отраслях техники, то все современное производство обрело бы единство, устраняющее всякие неувязки.

Попытки построить наиболее целесообразные ряды чисел делались очень давно. Предлагавшие их специалисты интуитивно чувствовали, что эти ряды должны быть геометрическими прогрессиями, то есть рядами чисел, в которых каждый последующий член получается умножением предыдущего на одно и то же число — знаменатель прогрессии. Для примера можно привести числа 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и т. д., представляющие собой геометрическую прогрессию со знаменателем, равным 2.

В конце XVII века .Веркмейстер ввел геометрическую прогрессию в музыку, разделив октаву на 12 интервалов.

Одним из ранних примеров применения геометрической прогрессии служит нормализация величин букв типографских шрифтов во Франции в 1805 году.

Введение рядов чисел, основанных на геометрической прогрессии, в современную технику связано с именем ииженера французской аэронавтики Ренара, который применил геометрическую прогрессию для нормализации диаметров тросов аэростатов. Труд Ренара был опубликован в 1886 году, но заинтересовались им лишь через 40 лет.

В конце прошлого века русский академик Гадолин доказал, что числа оборотов шпинделя станка наиболее целесообразно устанавливать по закону геометрической прогрессии. Несколько позднее к этому выводу пришли также американские и немецкие ученые.

В 1953 году Международная организация по стандартизации — ИСО — приняла рекомендацию по предпочтительным числам и рядам предпочтительных чисел. А в 1956 году в СССР был утвержден стандарт — ГОСТ 8032—56, на котором должны основываться все новые разработки. И в этом стандарте за основу взята тоже геометрическая прогрессия.

Магические ряды

Почему же именно геометрическая прогрессия привлекает к себе внимание производственников? Какие преимущества дает она по сравнению с другими рядами чисел?

Чтобы понять, в чем дело, посмотрим, как построен стандарт ГОСТ 8032—56. В нем четыре ряда чисел, четыре геометрические прогрессии. В каждом ряду — числа от 1 до 10. А знаменатели прогрессий разные. В ^первом ряду знаменатель pa«ei.yj<f_% , _(6f во второмв третьем 20__40

1Ло % 1,12 и в четвертом VTo"⁵^ 1.06.. Эти ряды обладают очень важными для техники свойствами.

Вот, например, одно из них. Если умножать или делить числа одного ряда на его знаменатель, то получатся не толь

ко числа этого ряда, но и предыдущих. Если перемножить или разделить два члена одного ряда друг на друга, то произведение или частное тоже будет членом данного ряда. Следовательно, если числа, выражающие длину и ширину кузова грузового автомобиля, — члены одного ряда, то площадь кузова тоже выразится числом из этого ряда.

В трех рядах повторяется число 3,15, очень близкое к числу «я». Значит, площади кругов и объемы цилиндрических сосудов, диаметры и высота которых заимствованы из таблицы, также приближенно выразятся ее числами.

Возведите члены какого-либо ряда в квадрат, куб или любую другую степень. Получится новый ряд, отношение членов которого будет равно знаменателю прогрессии соответственно в квадрате, кубе и т. д. Это очень важно при расчетах прочности конструкции и при расчете вращающихся деталей.

Предпочтительные числа предельно облегчают выбор размеров машин и приборов, а также их механических, электрических и прочих параметров.

Взять, к примеру, выбор грузоподъемности различных видов транспорта. Для максимального использования всех возможностей конструктор железнодорожных вагонов устанавливает грузоподъемность вагонов 25, 40, 63 и 100 т в соответствии с первым рядом чисел ГОСТ 8032—56. Тогда конструкторы автомобилей должны принять грузоподъемности проектируемых машин — 2,5; 4,0; 6,3; 10 т. Вес контейнеров следует принять равным — 250, 400, 630 и 1000 кг. Вес ящиков — 25, 40, 63, 100 кг. Вес банок — 250, 400, 630 и 1000 г. А строителям придется проектировать склады на 250, 400, 630 и 1000 т.

Ряды чисел — ряды машин

U аша машиностроительная промышленность выпускает боль-¹¹ ше 125 тысяч различных видов продукции. На нужды только химических производств требуется около 1,5 тыс. типоразмеров. Для угольной промышленности — 1,6 тыс., для черной металлургии — 1,5.тыс., для горнодобывающей — 0,8 тыс., для лесной и деревообрабатывающей — 1,5 тыс., для легкой — 3,5 тыс., для пищевой — 2,5 тыс., для производства строительных материалов и строительных работ — 9,5 тыс.

Это очень много. Уже сейчас ясно, что пренебрежение требованиями стандартизации влечет ничем не оправданное расширение номенклатуры типов и типоразмеров новых изделий. А дальнейшее необоснованное увеличение количества наименований выпускаемых машин нанесло бы значительный ущерб нашему народному хозяйству и привело к неоправданным издержкам производства.

Например, по данным ВНИИСТРОИДОРМАШ, потребность жилищного строительства в башенных кранах может быть удовлетворена всего 8 типоразмерами кранов грузоподъемностью от 0,5 до 25 т вместо применяющихся сейчас 80 типоразмеров. И здесь тоже должны быть использованы «магические числа» из ГОСТ 8032—56.

Предпочтительные числа позволяют унифицировать размеры, параметры и показатели качества не только в пределах одной отрасли промышленности, но и в масштабе всего народного хозяйства. Ведь с их помощью можно согласовывать параметры различных машин, работающих совместно.

По системе предпочтительных чисел устанавливаются, например, основные размеры и числа оборотов металлорежущих станков, номинальные усилия кузнечно-прессовых машин, ряды мощностей и числа оборотов электродвигателей.

Так, например, стандарт на трехфазные электродвигатели предусматривает прогрессивный ряд номинальных мощностей от 0,6 до 100 квт. Единая серия электродвигателей дает возможность унифицировать узлы и детали и тем самым получить 4076 образцов электродвигателей в различном исполнении и автоматизировать производство. Все это дает годовую экономию в 32,9 млн. руб.

Каждый год в патентных бюро мира регистрируется около 400 тыс. патентов и авторских свидетельств. Все они взаимосвязаны, переплетены друг с другом и с уже реализованными идеями предшествующих лет. И если во всем этом гигантском хозяйстве не придерживаться четкой единой системы, то оно неизбежно уподобится пресловутой земле, которая «велика и обильна», но порядка в которой нет.

На повестку дня поставлен вопрос о международной стандартизации, ибо обособленная внутригосударственная стандартизация становится уже тормозом для дальнейшего развития техники.

12

»